DE102004011907A1

DE102004011907A1 - Narkosebeatmungsgerät

Info

Publication number: DE102004011907A1
Application number: DE102004011907A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr.-Ing.habil. Schaller; Georg Mainusch
Original assignee: Fritz Stephan GmbH Medizintechnik
Current assignee: Fritz Stephan GmbH Medizintechnik
Priority date: 2004-03-11
Filing date: 2004-03-11
Publication date: 2005-10-06
Anticipated expiration: 2024-03-12
Also published as: DE102004011907B4

Abstract

Narkosebeatmungsgerät, insbesondere bestehend aus einem Balg (2), der sich innerhalb eines Domes (1) befindet, Einwegventilen (14), (8) und (11), einem Absorber (13), einem Umschaltventil Offen-Geschlossen (12), einem Y-Stück (9) sowie einer Frischgasbereitstellung (7), gekennzeichnet dadurch, dass das Antriebsgas für den Dom (1) und die Steuerkammer eines Überströmventils (15) von einem Doppelventil (3), bestehend aus einem Inspirationsventil (4) und einem Exspirationsventil (5), bereitgestellt wird, welches im inspiratorischen Zweig von einem positiven Vordruck und im exspiratorischen Zweig von einem negativen Vordruck gespeist wird, welches darüber hinaus in einer vorteilhaften Ausgestaltung Betriebsart-Umschaltventile (22) und (23) enthält, über die die Umschaltung vom Narkosebeatmungsgerät zum therapeutischen Beatmungsgerät erfolgt.

Description

Gegenstand der Erfindung ist die Narkosebeatmungstechnik.
Nach dem Stand der Technik besteht das pneumatische System bei Narkosebeatmungsgeräten in der Mehrzahl der Fälle aus zwei pneumatisch voneinander getrennten Kreisen: dem Antriebsgaskreis und dem Patientenkreis. Dabei wird das Antriebsgas einem zylindrischen Gehäuse, dem so genannten Dom zugeführt, in dem sich ein Faltenbalg befindet (Antriebsgaskreis). Der durch das Antriebsgas im Dom ausgeübte Druck überträgt sich auf das Innere des Faltenbalges. Dieses ist über die Beatmungsschläuche mit der Patientenlunge verbunden und bildet den Beatmungskreis. Der Faltenbalg stellt, so lange er nicht an der unteren oder oberen Begrenzung innerhalb des Domes anliegt, die Trennstelle zwischen beiden Kreisen dar, die dafür sorgt, dass zwischen beiden Kreisen nahezu Druckgleichgewicht herrscht.

So korrespondiert eine Druckänderung im Antriebsgaskreis sehr gut mit einer fast gleichen Druckänderung im Patientenkreis. Das Gleiche gilt für eine Volumenänderung.

Die Steuerung von Druck und/oder Volumen im Beatmungskreis wird demnach durch die Steuerung von Druck und/oder Volumen im Antriebsgaskreis bewirkt, so lange der Atembalg nicht an einer Begrenzung anliegt.

Eine Inspiration wird dadurch ausgelöst, dass das Antriebsgas den Atembalg zusammendrückt und dadurch Inspirationsgas in die Lunge befördert. Während der Exspiration füllt das exspirierte Gas des Patienten den Faltenbalg wieder und bewegt ihn dadurch nach oben.

Der Balg hat eine obere und eine untere Begrenzung. Liegt er an der unteren Begrenzung an, so kann er durch das Antriebsgas nicht weiter zusammengedrückt werden und damit kann durch das Antriebsgas keine weitere Inspirationsdruck-Erhöhung auf den Patientenkreis ausgeübt werden. Bei Erreichen der oberen Begrenzung kann der Patient nicht mehr unbehindert ausatmen: der endexspiratorische Druck steigt an. Um dies zu vermeiden, ist im Patientenkreis ein so genanntes Überströmventil vorgesehen, über welches überschüssiges Atemgas in das Freie abströmen kann.

Dieses Überströmventil ist meist als pneumatisch steuerbares 2-2-Wegeventil ausgeführt.

Der positive endexspiratorische Druck (PEEP) wird im Allgemeinen durch ein PEEP-Ventil erzeugt, welches im Exspirationszweig noch vor dem Balg angeordnet ist.

Man unterscheidet bei der Narkosebeatmung zwischen der Beatmung im offenen System, im halboffenen und im geschlossenen System.

Bei der Beatmung im geschlossenen System erhält der Patient seine Inspirationsluft aus dem Atembalg. Die Exspirationsluft gelangt über einen CO2-Absorber wieder zurück in den Atembalg. Der Sauerstoffverbrauch wird durch Einleitung von Frischgas kompensiert.

Bei Beatmung im offenen System strömt die Exspirationsluft des Patienten über das Überströmventil in das Freie.

Die Steuerung des Beatmungsdruckes selbst erfolgt über die Steuerung des Antriebsgasdruckes. Bei bekannten Verfahren strömt das Antriebsgas als konstanter Volumenstrom einer parallelen Anordnung von Dom und einem steuerbaren Ventil zu. Letzteres wird so angesteuert, dass sich gerade die gewünschten Drücke Pmax und PEEP im Dom einstellen. Das überschüssige Antriebsgas strömt in das Freie, verbunden mit einem erheblichen Gasverlust.

Bei einer anderen bekannten Lösung erfolgt die Steuerung des Beatmungsdruckes durch Motorantrieb des Balges, womit sowohl Inspiration als auch Exspiration ausgelöst werden können.

Des weiteren ist eine Lösung bei Therapie-Beatmungsgeräten bekannt, bei der die Steuerung des Beatmungsgases für einen Patienten durch ein so genanntes Doppelventil erfolgt ( DE 4345123 C1 ). Dieses enthält zwei steuerbare Ventilwiderstände, die gegenläufig verstellt werden können. Öffnet das Inspirationsventil, schließt das Exspirationsventil und umgekehrt. Der Vorteil dieser Lösung besteht in dem geringen Gasverbrauch, da der inspiratorisch verabreichte Volumenstrom voll dem Patienten zugeführt wird und es nur einen geringen Gasverlust im Vergleich zu dem oben beschriebenen Verfahren mit einem konstanten Volumenstrom gibt. Darüber hinaus ist die mechanische Ansteuerung wegen der Kopplung beider Ventilkolben besonders einfach. Durch Anordnung eines Injektors in Reihe zu dem Exspirationsventil ist man zusätzlich in der Lage, auch einen negativen Druck zu erzeugen.

Als nachteilig wird immer wieder von den Anaesthesisten empfunden, dass es keine Möglichkeit einer Nutzung des Narkosebeatmungsgerätes auch als Intensivbeatmungsgerät oder zumindest einer kurzzeitigen Nutzung als normales Beatmungsgerät gibt, um damit den Übergang zur Intensivbeatmung zu erleichtern. Die Kombination beider Gerätearten in einem Gerät wäre sehr wünschenswert.

Hinzu kommt, dass es für bestimmte Operationen im Thoraxbereich hilfreich ist, den Thorax ruhig zu stellen. Hierfür haben sich Hochfrequenzbeatmungsformen bewährt, die allerdings immer noch ein zweites Beatmungsgerät erfordern. Die zusätzliche Implementierung dieser Beatmungsform in das Narkosebeatmungsgerät wäre für den Anaesthesisten von großem Vorteil.

Alle gegenwärtigen Lösungen für ein Narkosebeatmungsgerät haben den Nachteil,

• dass die Steuerung sehr träge ist,
• dass sie bezüglich des zu beatmenden Patientenbereiches (vom Säugling bis zum Erwachsenen) eingeschränkt sind,
• dass Sie keine Möglichkeit der Kombination von einem Narkosebeatmungsgerät und einem Intensivbeatmungsgerät gestatten und
• dass sie keine Möglichkeit der Applikation hochfrequenter Beatmungsformen erlauben.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine solche Lösung für ein Narkosebeatmungsgerät zu finden, die die beschriebenen Nachteile der zum gegenwärtigen Stand der Technik gehörenden Geräte vermeidet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das an sich bekannte Doppelventil mit Injektor in einer neuartigen Anwendung zur Steuerung des Antriebsgases eines Narkosebeatmungsgerätes eingesetzt wird. Zusätzlich steuert das Doppelventil auch die Steuerkammer des Überströmventils.

Durch die im pneumatischen Sinne parallele Anordnung von Dom einerseits und Steuerkammer des Überströmventils andererseits ist man in der Lage, mit nur einem Ventil den Patientendruck sowohl im offenen als auch im geschlossenen System genau zu regeln, insbesondere dann, wenn das Doppelventil als Stellglied innerhalb eines Regelkreises für den Beatmungsdruck am Y-Stück als Regelgröße dient. Regelkreise gleicher Konfiguration, aber mit dem Volumenstrom vom und zum Patienten, dem Atemzugvolumen oder dem Atemminutenvolumen als Regelgröße sind gleichermaßen möglich. Auch andere Regelstrukturen wie die Kaskadenregelung mit Druckregelung als innerer Schleife und Volumenstrom- bzw. Volumen-Regelung als äußerer Schleife sind besonders vorteilhafte Formen der Regelung.

Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Lösung ist, dass sich damit eine sehr schnelle Regelung in einem weiten Patientenbereich, vom Frühgeborenen bis zum Erwachsenen erzielen lässt.

Ein weiterer Vorteil ist, dass das PEEP-Ventil entfallen kann, da seine Funktion einmal durch die Druckregelung über den Steuerdruck im Dom als auch über die Steuerkammer des Überströmventils übernommen wird.

Vorteilhaft bei dieser Lösung ist weiterhin, dass sich wegen des niedrigen Eingangsdruckes des Doppelventils auf der inspiratorischen Seite von etwa 150 mbar auch einfache Turbinen für die Antriebsgasversorgung einsetzen lassen. Damit ist man unabhängig von der Hochdruck-Gasversorgung, was insbesondere für den mobilen Betrieb sehr günstig ist.

Ist der Balg durch einen zu hohen Frischgasflow endexspiratorisch in seiner oberen Begrenzung, könnte der Patient nicht weiter ausatmen. In diesem Fall sinkt der Druck in der Steuerkammer des Überströmventils durch Öffnung des exspiratorischen Teils des Doppelventils so weit ab, dass das Überströmventil öffnet und das überschüssige Gas in das Freie abströmen kann. In diesem Fall erhält man eine große negative Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck Pst und dem Druck am Y-Stück Py.

Ist der Balg hingegen durch einen zu niedrigen Frischgasflow inspiratorisch in seiner unteren Begrenzung, kann das Gerät keinen inspiratorischen Druck mehr ausüben. In diesem Fall steigt der Druck in der Steuerkammer des Überströmventils durch Öffnung des inspiratorischen Teils des Doppelventils sehr stark an. In diesem Fall erhält man eine große positive Druckdifferenz zwischen dem Steuerdruck Pst und dem Druck am Y-Stück Py.

Somit ist die Druckdifferenz zwischen Steuerdruck Pst und Beatmungsdruck Py ein wichtiger Indikator für die Lage des Balges innerhalb des Domes, die einerseits als Hinweis oder Warnung zur Veränderung des Frischgasflows durch den Bediener genutzt werden kann und andererseits auch für eine automatische Frischgasverstellung in Form eines langsamen Regelkreises, so dass sich der Balg immer innerhalb der Begrenzungen und damit in einer optimalen Position befindet.

Das gesamte pneumatische System ist so schnell, dass sich sowohl im offenen als auch im halboffenen bzw. geschlossenen System hohe Beatmungsfrequenzen erzielen lassen. Da über das Doppelventil Volumenströme in einer Größenordnung fließen, die auch direkt zur Beatmung eines Patienten eingesetzt werden können, wird erfindungsgemäß in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Umschaltmöglichkeit vorgesehen, über die der Patient direkt von dem Doppelventil aus beatmet werden kann. Das hat einerseits Vorteile für bestimmte Operationen, z. B. in der Thoraxchirurgie, weil man damit unter Umgehung des doch relativ trägen Atembalges sehr schnelle Beatmungsformen wie die Hochfrequenzoszillation applizieren kann, andererseits hat man damit eine Möglichkeit der Kombination von Narkosebeatmungsgerät mit einem normalen Therapie-Beatmungsgerät, bei entsprechender Ausstattung auch als Intensivbeatmungsgerät geschaffen.

Diese Umschaltmöglichkeit ist in Form zweier Umschaltventile für die Betriebsarten Anaesthesiebeatmungsgerät-Therapiebeatmungsgerät gegeben, die gleichzeitig geschaltet werden und in der einen Schaltstellung (normalerweise die AUS-Stellung) die Ausgänge beider Teilventile des Doppelventils miteinander verbinden und in der beschriebenen Weise mit dem Steuereingang des Überströmventils einerseits sowie dem Eingang des Domes andererseits verbinden. In der anderen Schaltstellung (normalerweise die EIN-Stellung) stellt das inspiratorische Betriebsart-Umschaltventil die Verbindung vom Ausgang des Inspirationsventils des Doppelventils zum inspiratorischen Ausgang (Beginn des Inspirationsschlauches) und das exspiratorische Betriebsart-Umschaltventil die Verbindung vom Ausgang des Exspirationsventils zum exspiratorischen Ausgang des Gerätes (Beginn des Exspirationsschlauches) her.

Bei dieser Anordnung wird in der EIN-Stellung beider Betriebsart-Umschaltventile die Rückwirkung des inspiratorisch eingespeisten Volumenstromes auf das Balginnere durch das üblicherweise vorgesehene inspiratorische Einwegventil unterbunden. Der Exspirationsflow hat jedoch nach Passieren des exspiratorischen Einwegventils sowie des Umschaltventils für offene und geschlossene Betriebsweise (nachfolgend „Umschaltventil Offen-Geschlossen") prinzipiell die Möglichkeit, sich aufzuteilen einmal über das Exspirationsventil des Doppelventils und andererseits über den Absorber zurück in das Balginnere. Wegen der Druckgleichheit wird dies nicht geschehen. Um sicher zu gehen, kann deshalb noch ein weiteres Sperrventil zwischen Umschaltventil Offen-Geschlossen und dem Absorber vorgesehen werden, um dieses Rückströmen in den Balg während der Exspiration zu unterbinden. Es ist natürlich möglich, dieses Sperrventil zwischen allen Gliedern innerhalb der Wirkungskette, beginnend bei dem exsp. Einwegventil über das Umschaltventil Offen-Geschlossen, den Absorber und dem Dom anzuordnen, aber die vorher aufgezeigte Anordnung ist vorzuziehen. In welcher Ventilstellung, EIN oder AUS die gewünschten Funktionen erzielt werden, ist an und für sich belanglos. Wegen der vornehmlichen Nutzung des Gerätes als Anaesthesiegerät ist die beschriebene Zuordnung jedoch sinnvoll. Ebenfalls ist es unerheblich, ob die genannten Ventile pneumatisch oder elektronisch angesteuert werden. Maßgeblich ist allein die Funktionsweise.

Die Atemgasversorgung erfolgt bei Nutzung als Therapie-Beatmungsgerät über das Antriebsgas, welches zwecks Erzielung einer höheren Sauerstoffkonzentration auch über einen zum Stand der Technik gehörenden Atemgasmischer bereitgestellt werden kann. Die Anfeuchtung erfolgt entweder über eine künstliche Nase oder einen handelsüblichen Atemgasanfeuchter, der in den Inspirationsschlauch eingefügt wird.

In einer weiteren Ausbildung der Erfindung wird die Frischgasbereitstellung genutzt um in Verbindung mit dem Volumen des Domes ein Reservoir für ein gewünschtes Atemgasgemisch zu schaffen, von dem aus der Vordruckeingang des Inspirationsventiles betrieben werden kann. Eine solche Lösung vereinfacht wegen des hohen Balgvolumens die Atemgasmischung. Diese Lösung ist besonders dann zweckmäßig, wenn die Atemgasmischung durch geschaltete Ventile erfolgt, weil dadurch die Schaltfrequenz der Ventile reduziert werden kann.

Bei dieser Lösung wird über ein weiteres Umschaltventil für das Antriebsgas der Vordruckeingang des Inspirationsventils des Doppelventils umgeschaltet zwischen der Antriebsgasquelle (AUS-Stellung) einerseits und dem Balg andererseits (EIN-Stellung). Wichtig ist, dass die Ventilstellungen aller dreier Ventile, der Betriebsart-Umschaltventile sowie des Antriebsgas-Umschaltventils übereinstimmen. Der Balg erhält das Atemgasgemisch aus der Frischgasbereitstellung und sorgt durch sein Volumen für eine besonders gute Vermischung. Er speist in der EIN-Stellung des Antriebsgas-Umschaltventils das Doppelventil mit dem therapeutischen Atemgasgemisch.

Sehr günstig ist es, wenn der normalerweise der Messung des Steuerdrucks dienende Eingang des einen Drucksensors über ein Messdruck-Umschaltventil umschaltbar gemacht wird, so dass er entweder den Steuerdruck im Dom (Normalzustand) oder den Druck im Balg messen kann. Im letzteren Fall dient der Drucksensor zur Istwerterfassung des Balgdruckes, der in Verbindung mit den innerhalb der Frischgasbereitstellung befindlichen Ventilen einen Regelkreis für die Konstanthaltung des Balgdruckes bildet.

Es ist jedoch auch möglich, die Frischgasbereitstellung im Falle der Nutzung als Therapie-Beatmungsgerät direkt über ein Zusatzventil mit dem Eingang des Inspirationsventils zu verbinden.

Will man allein den erfindungsgemäßen Vorteil der Steuerung des Antriebsgases durch ein Doppelventil nutzen, so könnte man schließlich auch auf die parallele Ansteuerung der Steuerkammer durch das Doppelventil verzichten und diese Steuerung in anderer Weise vornehmen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel erläutert werden, welches in 1 dargestellt ist.
Das Doppelventil 3 besteht aus dem Inspirationsventil 4 und dem Exspirationsventil 5, deren Ventilkolben fest miteinander verbunden sind und die beide gegensinnig über den Antrieb 6 gesteuert werden. Das Inspirationsventil 4 wird von einer zugehörigen Antriebsgasquelle 20 mit einem positiven Druck von etwa 150 mbar und das Exspirationsventil 5 über einen Injektor 21 mit einem negativen Druck von etwa -30 mbar beaufschlagt. Die Höhe dieser Drücke ist nicht maßgebend. Sie richtet sich nach der Ventilgeometrie.
Je nach Stellung des Doppelventils 3 strömt Luft in den Dom 1 hinein (Inspiration) oder wird aus dem Dom 1 herausgesaugt (Exspiration).
Dadurch senkt sich der Balg 2 bei Inspiration, oder er hebt sich im Falle der Exspiration.
Im Falle der Inspiration strömt das Atemgas aus dem Balg 2 über das insp. Einwegventil 8 und den Inspirationsschlauch 26 zum Y-Stück 9 und damit zur Lunge des Patienten 10. Bei Exspiration atmet der Patient über den Exspirationsschlauch 27 und das exsp. Einwegventil 11 aus.
Im geschlossenen System ist das Umschaltventil Offen-Geschlossen 12 eingeschaltet und die Exspirationsluft gelangt vom Y-Stück 9, dem Exspirationsschlauch 27, das exsp. Einwegventil 11, das Umschaltventil Offen-Geschlossen 12 und über den Absorber 13 wieder in den Dom 2.
Im offenen System (Umschaltventil Offen-Geschlossen 12 ist stromlos) hingegen gelangt die Exspirationsluft des Patienten vom exsp. Einwegventil 11 über das Ventil Umschaltventil Offen-Geschlossen 12 zu dem Überströmventil 15 und von dort in das Freie. Durch das Einwegventil 14 wird verhindert, dass das Exspirationsgas wieder in den Balg 2 zurückströmt.
Das Frischgas strömt von der Frischgasbereitstellung 7 ebenfalls in den Balg 2.
Das Überströmventil 15 ist ein gesteuertes Ventil, welches über einen zusätzlichen Steuereingang mit dem gemeinsamen Ausgang des Doppelventils 3 verbunden ist.
Der Regelkreis für den Beatmungsdruck wird gebildet durch das gesamte bisher beschriebene pneumatische System sowie den Drucksensor Beatmungsdruck 16 zur Messung des Druckes am Y-Stück und den Regler 17, der die Regelabweichung gemäß seinem Regelalgorithmus bewertet und den Antrieb 6 für das Doppelventil 3 entsprechend ansteuert.
Der Drucksensor Steuerdruck 18 dient der Messung des Steuerdruckes Pst. Durch Vergleich mit dem am Y-Stück gemessenen Beatmungsdruck in der Bewertungseinheit 19 wird bei Überschreitung oder Unterschreitung einer bestimmten vorgegebenen Druckdifferenz ein Warnsignal für den Benutzer erzeugt. In einer besonders günstigen Ausführung, symbolisiert durch die gestrichelte Linie von der Bewertungseinheit 19 zur Frischgasbereitstellung 7, wird durch das bewertete Druckdifferenzsignal der Frischgasflow in einem langsamen Regelkreis so verändert, dass sich der Balg 2 immer in der optimalen Lage befindet.
In 2 ist eine Lösung dargestellt, bei der das Gerät sowohl als Narkosebeatmungsgerät als auch als Atemtherapiegerät verwendet werden kann. Letztere Anwendung ist besonders dann interessant, wenn für bestimmte Operationen im Hals- oder Thoraxbereich eine Ruhigstellung des Körpers gewünscht wird. Hierbei ist die Hochfrequenzoszillation ein approbiertes Verfahren. Zusätzlich eröffnet diese Lösung auch die Möglichkeit der normalen therapeutischen Beatmung. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden nur die wesentlichen Elemente, die für die Umschaltfunktion erforderlich sind, dargestellt.
Die Verbindung zwischen dem Inspirationsventil 4 und dem Exspirationsventil 5 des Doppelventils 3 wird aufgetrennt und der Ausgang von Inspirationsventil 4 auf den Eingang des insp. Betriebsart-Umschaltventils 22 sowie der Ausgang von Exspirationsventil 5 auf den Eingang des exsp. Betriebsart-Umschaltventils 23 gelegt. Bei stromlosen Betriebsart-Umschaltventilen 22 und 23 sind beide Ausgänge der Teilventile 4 und 5 des Doppelventils 3 in der schon beschriebenen Weise miteinander verbunden und steuern Dom und Überströmventil parallel an. Bei eingeschaltetem insp. Betriebsart-Umschaltventil 22 verbindet dieses das Inspirationsventil 4 mit dem Inspirationsausgang des Gerätes nach dem insp. Einwegventil 8. In gleicher Weise verbindet das exsp. Betriebsart-Umschaltventil 23 den Ausgang des Exspirationsventils 5 mit dem Exspirationsausgang des Gerätes nach dem exsp. Einwegventil 11. Damit kann man durch Umschalten der Betriebsart-Umschaltventile 22 und 23 zwischen der Narkosebeatmung (beide Ventile sind ausgeschaltet) und der normalen therapeutischen Beatmung (beide Ventile sind eingeschaltet) wählen. Im letzteren Fall ist für eine zusätzliche Atemgasanfeuchtung zu sorgen, die entweder durch eine künstliche Nase 24 nach dem Y-Stück oder einen aktiven Befeuchter 25, der in bekannter Weise in die Inspirationsleitung 26 eingefügt wird, erfolgen. Wegen der Druckgleichheit muss die Verbindung über das Einwegventil 11, das Ventil 12 und den Absorber 13 nicht aufgetrennt werden. Falls erforderlich, kann dieser Pfad in der in 3 beschriebenen Weise durch ein Sperrventil 29 zusätzlich blockiert werden.
Die Antriebsgasquelle 20 muss bei diesem Ausführungsbeispiel in der Lage sein, ein Atemgas mit einstellbarer Sauerstoffkonzentration zu erzeugen.
3 zeigt eine besonders günstige Ausbildung der Erfindung, bei der die Frischgaserzeugung 7 gleichzeitig der Bereitstellung des Atemgasgemischs im Falle der Nutzung als Therapiegerät dient und der Balg 2 als zusätzliches Volumen für die Atemgasmischung verwendet wird. Über das Antriebsgas-Umschaltventil 28 erfolgt die Umschaltung des Vordruck-Eingangs des Inspirationsventils 4 zwischen der Antriebsgasquelle 20 einerseits (AUS-Stellung) und dem Balg 2 andererseits (EIN-Stellung). Damit stellt nun der Druck im Balg 2 mit der gewünschten Sauerstoffkonzentration den erforderlichen Vordruck für das Doppelventil 3 bereit. Das Sperrventil 29 sorgt dafür, dass im Falle des Betriebes als Therapiegerät weder das Exspirationsgas zum Balg 2 noch Luft aus dem Balg 2 zum Exspirationsausgang strömen kann. Die Funktion der zwei Umschaltventile 12 und 29 kann auch durch ein dem Fachmann bekanntes 3-3-Wegeventil ersetzt werden.
Damit der Druck im Balg 2 konstant gehalten werden kann, wird über den Drucksensor 18 in Verbindung mit den internen Ventilen der Frischgasbereitstellung ein Druckregelkreis für den Ausgangsdruck der Frischgasbereitstellung 7 und damit den Vordruck für das Doppelventil 3 realisiert. Zu diesem Zweck wird der Drucksensor 18 über das Drucksensor-Umschaltventil 30 an die Speiseleitung zum Balg 2 angeschaltet. Bei Betrieb als Narkosebeatmungsgerät schaltet das Drucksensor-Umschaltventil 30 den Drucksensor 18 an die Speiseleitung für den Dom 2 zur Messung des Dom-Innendrucks. Die Bewertungseinheit 19 ist in dieser Figur nicht mit dargestellt. Sie ist sinngemäß zu 1 zu berücksichtigen.

1: Dom
2: Balg
3: Doppelventil
4: Inspirationsventil
5: Exspirationsventil
6: Ventilantrieb
7: Frischgasbereitstellung
8: insp. Einwegventil
9: Y-Stück
10: Lunge des Patienten
11: exsp. Einwegventil
12: Umschaltventil Offen-Geschlossen
13: Absorber
14: Einwegventil
15: Überströmventil
16: Drucksensor Beatmungsdruck
17: Regler
18: Drucksensor Steuerdruck
19: Bewertungseinheit
20: Antriebsgasquelle
21: Injektor
22: insp. Betriebsart-Umschaltventil
23: exsp. Betriebsart- Umschaltventil
24: künstliche Nase
25: Befeuchter
26: Inspirationsschlauch
27: Exspirationsschlauch
28: Antriebsgas-Umschaltventil
29: Sperrventil
30: Drucksensor-Umschaltventil
31: Zusatzventil

Claims

Narkosebeatmungsgerät, insbesondere bestehend aus einem Balg (2), der sich innerhalb eines Domes (1) befindet, Einwegventilen (14), (8) und (11), einem Absorber (13), einem Umschaltventil Offen-Geschlossen (12), einem Y-Stück (9) sowie einer Frischgasbereitstellung (7), gekennzeichnet dadurch, dass das Antriebsgas für den Dom (1) oder für den Dom (1) und für die Steuerkammer eines Überströmventils (15) von einem Doppelventil (3), bestehend aus einem Inspirationsventil (4) und einem Exspirationsventil (5), bereitgestellt wird, welches im inspiratorischen Zweig von einem positiven Vordruck und im exspiratorischen Zweig von einem negativen Vordruck gespeist wird, welches ggf. in einer vorteilhaften Ausgestaltung Betriebsart-Umschaltventile (22) und (23) enthält, über die die Umschaltung vom Narkosebeatmungsgerät zum therapeutischen Beatmungsgerät erfolgt.
Narkosebeatmungsgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass das Doppelventil (3) als Stellglied eines Regelkreises für eine Regelgröße, wie z. B. den Beatmungsdruck oder das Atemzugvolumen oder den Volumenstrom der Atmung fungiert.
Narkosebeatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, dass zur Umschaltung zwischen der Betriebsart Narkose-Beatmungsgerät oder Therapie-Beatmungsgerät der Ausgang des Inspirationsventils (4) mit dem Eingang des insp. Betriebsart-Umschaltventils (22) und der Ausgang des Exspirationsventils (5) mit dem Eingang des exsp. Betriebsart-Umschaltventils (23) verbunden sind, wobei in der zur Betriebsart Narkose-Beatmungsgerät gehörigen Schaltstellung beider Betriebsart-Umschaltventile (22) und (23) der erste Ausgang des insp. Betriebsart-Umschaltventils (22) mit dem ersten Ausgang des exsp. Betriebsart-Umschaltventils (23) sowie dem Eingang des Doms (1) und dem Steuereingang des Überströmventils (15) verbunden sind, und in der zur Betriebsart Therapie-Beatmungsgerät gehörigen Schaltstellung beider Betriebsart-Umschaltventile (22) und (23) der zweite Ausgang des insp. Betriebsart-Umschaltventils (22) mit dem Inspirationsausgang des Gerätes nach dem insp. Einwegventil (8) und der zweite Ausgang des exsp. Betriebsart-Umschaltventils (23) mit dem Exspirationsausgang des Gerätes nach dem exsp. Einwegventil (11) verbunden sind.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche von 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, dass zum Zwecke der Verhinderung des Rückflusses von Atemgas in den Balg (2) zusätzlich ein Sperrventil (29) zwischen zwei zu wählenden benachbarten Elementen innerhalb einer Wirkungskette, die gebildet wird aus dem exsp. Einwegventil (11), dem Umschaltventil Offen-Geschlossen (12), dem Absorber (13) und dem Balg (2), eingefügt ist.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche von 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, dass zum Zwecke der Nutzung der Frischgasbereitstellung (7) für die therapeutische Beatmung der Vordruck-Eingang des Inspirationsventils (4) über ein Zusatzventil (31) mit dem Ausgang der Frischgasbereitstellung (7) verbunden ist.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche von 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass zum Zwecke der Nutzung der Frischgasbereitstellung (7) für die therapeutische Beatmung der Vordruck-Eingang des Inspirationsventils (4) über ein Antriebsgas-Umschaltventil (28) entweder mit der Antriebsgasquelle (20) oder mit dem Balg (2) verbunden ist.
Narkosebeatmungsgerät nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet dadurch, dass zum Zwecke der Druckkonstanthaltung des Frischgases im Balg (2) der Eingang des Drucksensors (18) über ein Drucksensor-Umschaltventil (30) bei der Nutzung als Narkosegerät mit dem Dom (1) und bei Nutzung als Atemtherapie-Gerat mit dem Balg (2) verbunden ist, und der Ausgang des Drucksensors (18) mit den internen Ventilen der Frischgasbereitstellung (7) einen Regelkreis bildet, der den Ausgangsdruck der Frischgasbereitstellung (7) konstant hält.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 3 bis 7, gekennzeichnet dadurch, dass bei der Nutzung als Narkosebeatmungsgerät zur Gewährleistung einer zusätzlichen Atemgasanfeuchtung entweder eine künstliche Nase (24) nach dem Y-Stück vorgesehen ist oder ein aktiver Befeuchter (25) in bekannter Weise in die Inspirationsleitung eingefügt wird.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass bei der Nutzung als Narkosebeatmungsgerät die Differenz zwischen dem Steuerdruck Pst und dem Beatmungsdruck Py ein Warnsignal erzeugt, wenn diese Differenz einen oberen positiven oder einen unteren negativen Grenzwert überschreitet.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet dadurch, dass bei Nutzung als Narkosebeatmungsgerät die Differenz zwischen dem Steuerdruck Pst und dem Beatmungsdruck Py als Regelgröße für einen Regelkreis genutzt wird, bei dem der Frischgasflow so geregelt wird, dass der Balg sich immer im optimalen Bereich innerhalb des Domes befindet.
Narkosebeatmungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, dass die Antriebsgasquelle (20) durch eine Luftturbine gebildet wird.