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DE102005039220B3 - Breathing apparatus, used for patient during operation, comprises hand breathing bag with actuating sensor connected to inspiratory line via connecting line - Google Patents

Breathing apparatus, used for patient during operation, comprises hand breathing bag with actuating sensor connected to inspiratory line via connecting line Download PDF

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DE102005039220B3
DE102005039220B3 DE200510039220 DE102005039220A DE102005039220B3 DE 102005039220 B3 DE102005039220 B3 DE 102005039220B3 DE 200510039220 DE200510039220 DE 200510039220 DE 102005039220 A DE102005039220 A DE 102005039220A DE 102005039220 B3 DE102005039220 B3 DE 102005039220B3
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DE
Germany
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valve
line
breathing
hand
inspiratory
Prior art date
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Application number
DE200510039220
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German (de)
Inventor
Thomas P. Kriesmer
Karl Cornelius-Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TECHNOLOGIE INST MEDIZIN GmbH
Technologie-Institut-Medizin (tim) GmbH
Original Assignee
TECHNOLOGIE INST MEDIZIN GmbH
Technologie-Institut-Medizin (tim) GmbH
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Abstract

Breathing apparatus comprises a hand breathing bag (34) with an actuating sensor (36) connected to an inspiratory line (10) via a connecting line (32). The inspiratory valve (18), overpressure valve (38) or control device can be adjusted to an elevated level using the actuating sensor. Preferred Features: The actuating sensor is a volume flow sensor which is in the connecting line between the inspiratory line and the hand breathing bag.

Description

Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a ventilator according to the preamble of Claim 1.

In der Regel muss ein Patient während einer Operation künstlich beatmet werden. Meistens ist der Grund, dass ein muskelrelaxierendes Medikament verabreicht wird, um dem Operateur die Arbeit zu ermöglichen. Dieses Medikament lähmt auch die Atemmuskulatur. Üblicherweise wird dem Atemgas während der Beatmung ein gasförmiges Narkosemittel z. B. Isofluran, Sevofluran oder Desfluran zugesetzt, welches die Narkose aufrechterhalten soll. Auch der Einsatz von Lachgas ist immer noch sehr verbreitet.In usually a patient has to an operation artificially be ventilated. Mostly, the reason is that a muscle relaxant Drug is administered to allow the surgeon to work. This medication paralyzes also the respiratory muscles. Usually is the breathing gas during the ventilation is gaseous Anesthetic z. As is added to isoflurane, sevoflurane or desflurane, which to maintain anesthesia. Also the use of nitrous oxide is still very common.

Der Siedepunkt der aufgeführten Narkosemittel liegt etwas höher als die Raumtemperatur. Deshalb müssen diese flüssigen Mittel mit Hilfe von sogenannten Verdunstern in die gasförmige Phase überführt werden, bevor sie dem Atemgas zugemischt werden. Der Patient nimmt nur einen Bruchteil des Narkosemit tels über die Lunge auf. Der größte Teil wird wieder ausgeatmet.Of the Boiling point of listed Anesthetic is slightly higher as the room temperature. Therefore, these liquid funds must be converted into the gaseous phase by means of so-called evaporators, before they are added to the breathing gas. The patient only takes one Fraction of the anesthetic over the lungs up. The biggest part is exhaled again.

Um diese Verluste an teuren Medikamenten zu minimieren, wird in der Narkosebeatmung mit gasförmigen Narkosemitteln ein sogenanntes Kreissystem eingesetzt, d. h. dem Patienten wird seine eigene Ausatemluft wieder zugeführt. Der Kohlendioxidanteil wird vorher mit Hilfe eines CO2-Absorbers, wie Atemkalk, herausgefiltert. Über eine Frischgaszufuhr in das Kreissystem wird der verbrauchte Sauerstoff kompensiert. Dieses Frischgas wird vorher über den Narkosemittelverdunster geleitet, so dass sich im Kreissystem eine am Verdunster eingestellte Narkosemittelkonzentration ergibt.In order to minimize these losses of expensive drugs, a so-called circular system is used in anesthesia ventilation with gaseous anesthetics, ie, the patient's own exhaled air is fed back. The carbon dioxide content is previously filtered out with the help of a CO 2 absorber, such as soda lime. A fresh gas supply into the circular system compensates for the oxygen consumed. This fresh gas is previously passed over the anesthetic vaporiser, so that there is a set at the evaporator anesthetic agent concentration in the circuit system.

In der Regel arbeiten diese Systeme im Überschuss, d. h. der Frischgasvolumenstrom ist höher als der Patientenverbrauch. Über die Höhe des Frischgasvolumenstroms regelt der Anwender somit den Rückatemanteil. Der Überschuss fließt aus dem Kreissystem in die Narkosegasabsaugung des Krankenhauses. Die Beatmung des Patienten mit dem Gas aus dem Kreissystem erfolgt entweder durch maschinelles Ausdrücken eines integrierten Faltenbalges oder durch manuelles Ausdrücken eines auch als Reservoir dienenden Handbeatmungsbeutel im Kreissystem.In usually these systems work in excess, i. H. the fresh gas volume flow is higher as the patient consumption. about the height of the fresh gas volume flow, the user thus regulates the Rückatemanteil. The surplus flows from the circulatory system into the anesthetic gas suction of the hospital. The patient is ventilated with the gas from the circulatory system either by machine expressing an integrated bellows or by manual expressions a serving as a reservoir hand ventilation bag in the circle system.

Für den Anästhesisten ist die Handbeatmungsmöglichkeit am Narkosegerät essentiell. Sie dient ihm bei der Intubation zur Kontrolle, ob der Tubus richtig liegt, und sie ermöglicht ihm eine Kontrolle der Atemmechanik („er hat die Lunge in der Hand") und sie gibt ihm die Möglichkeit jederzeit bei Bedarf zusätzliche manuelle Atemhübe zu verabreichen. Handbeatmung einerseits und maschinelle Beatmung sowie Spontanatmung des Patienten andererseits sind aber nicht gleichzeitig möglich. Der Anästhesist muss hierfür jedes Mal die jeweilige Funktion z. B. durch Umlegen eines Hebels aktivieren.For the anesthesiologist is the hand ventilation option on the anesthesia machine essential. It serves to control the intubation, whether the Tube is right, and it allows give him a control of the respiratory mechanics ("he has the lung in his hand") and she gives it the possibility anytime additional if necessary manual breaths to administer. Manual ventilation on the one hand and mechanical ventilation as well as spontaneous breathing of the patient on the other hand are not simultaneous possible. The anesthesiologist must do this each time the respective function z. B. by moving a lever activate.

Durch die Entwicklung von hoch potenten Narkosemitteln mit drastisch reduzierter Halbwertzeit, die intravenös über Infusionsspritzenpumen verabreicht werden, bietet sich eine Alternative zu gasförmigen Narkosemitteln. Bei dieser sogenannten total intravenösen Anästhesie (TIVA) mit den Narkosemitteln sehr kurzer Halbwertzeit lässt die Wirkung des Medikamentes sehr schnell nach Abschalten der Pumpe nach. Da aber auch bei diesen Anästhesien Muskelrelaxantien verabreicht werden, muss der Patient beatmet werden.By the development of highly potent anesthetics with drastically reduced levels Half-life intravenously via infusion syringe pumas be administered, an alternative to gaseous anesthetics. In this so-called total intravenous anesthesia (TIVA) with the anesthetics very short half-life leaves the effect of the drug very quickly after switching off the pump to. But also with these anesthetics muscle relaxants administered, the patient must be ventilated.

Hierfür ist jedoch kein aufwendiges Kreissystem mehr erforderlich, sondern es reicht ein offenes System wie bei Intensivbeatmungsgeräten. Allerdings sind bekannte Intensivbeatmungsgeräte nicht ohne weiteres geeignet, da sie über keine Handbeatmungsmöglichkeit verfügen. Diese Funktion ist aber, wie oben schon erwähnt, ein „Muss" für den Anästhesisten.However, this is no complicated circle system required, but it is enough an open system like intensive care ventilators. However, are known Intensive care ventilators not readily suitable because they have no Handbeatmungsmöglichkeit feature. However, this function is, as already mentioned above, a "must" for the anesthesiologist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Beatmungsgerät als offenes System zu schaffen, das zusätzlich über Handbeatmungsmöglichkeit verfügt und in der Betriebsart Handbeatmung gleichzeitig die Möglichkeit zur Spontanatmung oder maschinellen Beatmung belässt.Of the Invention is the object of a ventilator as open System to provide, in addition to manual ventilation option has and in the operating mode manual ventilation simultaneously the possibility for spontaneous breathing or mechanical ventilation.

Diese Aufgabe wird bei einem Beatmungsgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale dieses Anspruchs gelöst.These Task is in a ventilator according to the preamble of Claim 1 solved by the features of this claim.

Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.further developments and advantageous embodiments will become apparent from the dependent claims.

Durch den Anschluss des Handbeatmungsbeutels an die Inspirationsleitung wird der Handbeatmungsbeutel mit frischem Atemgas in derselben Konzentration von Luft und O2 gefüllt, wie es dem Patienten auch bei maschineller Beatmung oder Spontanatmung zugeführt wird. Eine Rückatmung bereits mit CO2 angereicherter Gase wird so vermieden.By connecting the hand-held breath bag to the inspiratory line, the hand-held breath bag is filled with fresh breathing gas in the same concentration of air and O 2 as is delivered to the patient during mechanical or spontaneous breathing. A rebreathing already with CO 2 enriched gases is thus avoided.

Allerdings reicht der bloße Anschluss des Handbeatmungsbeutels an die Inspirationsleitung nicht aus, um eine Handbeatmung zu ermöglichen. Die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung würde nämlich versuchen, Druck- oder Volumenstromänderungen durch den Handbeatmungsbeutels zu kompensieren und den eingestellten Druck oder Volumenstrom in der Inspirationsleitung und der Exspirationsleitung aufrecht zu erhalten. Eine Handbeatmung würde so behindert.However, the mere connection of the hand-held breathing bag to the inspiratory line is not sufficient to allow manual ventilation. Namely, the pressure and / or volumetric flow control would attempt to compensate for pressure or volume flow changes through the hand-held breathing bag and to maintain the set pressure or volumetric flow in the inspiratory line and the expiratory line. A handbeat would be so hindered.

Der Handbeatmungsbeutel umfasst daher einen Betätigungssensor und mittels des Betätigungssensors wird das Exspirationsventil oder ein zusätzliches einstellbares Überdruckventil in der Weise gesteuert, dass sich während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels im Beatmungsschlauchsystem ein gegenüber dem in der maschinellen Beatmung momentan vorhandenem Druckniveau erhöhtes Druckniveau einstellt. Die Steuerung des Exspirationsventils oder des zusätzlichen Überdruckventils erfolgt über die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung oder eine gesonderte Steuerung. Der Anästhesist hat so wieder die Möglichkeit einer Kontrolle der Atemmechanik und kann jederzeit bei Bedarf zusätzliche manuelle Atemhübe zu verabreichen. Dazu ist keine manuelle Umschaltung von Ventilen nötig. Gleichzeitig kann der Patient auf dem am Beatmungsgerät eingestelltem CPAP-Niveau spontan atmen.Of the Handbeatmungsbeutel therefore includes an actuation sensor and by means of operating sensor is the expiratory valve or an additional adjustable pressure relief valve controlled in such a way that during the operation of the Handbeatmungsbeutels in the breathing circuit one opposite in the mechanical ventilation currently existing pressure level increased pressure level established. The control of the expiratory valve or the additional pressure relief valve via the Pressure and / or flow control or a separate controller. The anesthesiologist has the opportunity again A control of the respiratory mechanics and can be extra at any time if needed manual breaths to administer. There is no manual switching of valves necessary. simultaneously The patient may be at the CPAP level set on the ventilator breathe spontaneously.

Vorzugsweise ist der Betätigungssensor ein Volumenstromsensor, der in der Verbindungsleitung zwischen der Inspirations-leitung und dem Handbeatmungsbeutel angeordnet ist.Preferably is the actuation sensor a volumetric flow sensor located in the connecting pipe between the Inspiration line and the hand-held breathing bag.

Da der Volumenstrom durch die Verbindungsleitung ein Kriterium für ein Betätigen des Handbeatmungsbeutels darstellt, kann das Signal des Volumenstromsensors zur Steuerung des Exspirationsventils oder des zusätzlichen einstellbaren Überdruckventils genutzt werden.There the volume flow through the connecting line is a criterion for actuating the hand-held breathing bag represents, the signal of the volume flow sensor for control the exhalation valve or the additional adjustable pressure relief valve be used.

Ferner kann in der Verbindungsleitung zwischen der Inspirationsleitung und dem Handbeatmungsbeutel ein Ventil angeordnet sein, das während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels und während dessen Füllens geöffnet und während der maschinellen Beatmung geschlossen ist.Further can be in the connecting line between the inspiratory line and the hand-held breathing bag, a valve to be disposed during the activity hand breath bag and while its filling open and while the mechanical ventilation is closed.

Ein weicher Handbeatmungsbeutel, der ständig mit der Inspirationsleitung verbunden ist, würde sich in Abhängigkeit des Druckes in der Inspirationsleitung dehnen und entspannen und eine zusätzliche Compliance parallel zur Lunge des Patienten bilden. Volumenabgabe an den Patienten und Volumenmessungen des ein- und ausgeatmeten Gases würden dadurch verfälscht. Durch das Ventil in der Verbindungsleitung zwischen der Inspirationsleitung und dem Handbeatmungsbeutel wird der Handbeatmungsbeutel während der maschinellen Beatmung und der Spontanatmung ohne gewünschte Handbeatmung von der Inspirationsleitung getrennt und bildet dann keine Compliance parallel zur Lunge.One Soft hand-held breathing bag, constantly with the inspiratory line would be connected in dependence of pressure in the inspiratory line stretch and relax and an additional Form compliance parallel to the patient's lungs. volume delivery to the patient and volume measurements of the inhaled and exhaled Gases would thereby falsified. Through the valve in the connecting line between the inspiratory line and The hand-held breathing bag becomes the hand-held breathing bag during the mechanical ventilation and spontaneous breathing without desired manual ventilation separated from the inspiratory and then forms no compliance parallel to the lungs.

Das Ventil in der Verbindungsleitung zwischen der Inspirationsleitung und dem Handbeatmungsbeutel kann entweder manuell oder durch eine gesonderte Steuerung gesteuert sein.The Valve in the connecting line between the inspiratory line and the manual ventilation bag can be either manually or by a separate Control be controlled.

Dadurch lässt sich eine automatische Steuerung des Ventils erreichen.Thereby let yourself achieve automatic control of the valve.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert, das in der Zeichnung dargestellt ist.following The invention will be explained with reference to an embodiment, the is shown in the drawing.

Das dargestellte Beatmungsgerät umfasst eine an ein Luft- und Sauerstoffnetz anschließbare Inspirationsleitung 10 und eine zur atmosphärischen Umgebung öffnenbare Exspirationsleitung 12. Am Eingang der Inspirationsleitung 10 sind Einspeiseventile 14, 16 mit einer Mischvorrichtung 42 für eine gesteuerte Luft- und Sauerstoffversorgung und am Ausgang der Exspirationsleitung 12 ein steuerbares Exspirationsventil 18 angeordnet. Die Einspeiseventile 14, 16 und das Exspirationsventil 18 sind über eine Druck- und/oder Volumenstromsteuerung 20 gesteuert. Zusätzlich ist in der Inspirationsleitung 10 ein Überdruckventil 22 angeordnet.The illustrated ventilator includes an inspiratory conduit connectable to an air and oxygen network 10 and an expiratory line openable to the atmospheric environment 12 , At the entrance of the inspiratory line 10 are feed valves 14 . 16 with a mixing device 42 for a controlled supply of air and oxygen and at the exit of the expiratory line 12 a controllable expiratory valve 18 arranged. The feed valves 14 . 16 and the expiratory valve 18 are via a pressure and / or flow control 20 controlled. Additionally is in the inspirational line 10 a pressure relief valve 22 arranged.

Der Anschluss an das Luft- und Sauerstoffnetz erfolgt über Gasstecker 24, 26, die mit speziell codierten Gassteckdosen einer zentralen Gasversorgung eines Krankenhauses verbunden werden. Mittels der Druck- und/oder Volumenstromsteuerung 20 wird über die Einspeiseventile 14, 16 das Mischungsverhältnis aus Luft und Sauerstoff nach Vorgaben des Anwenders eingestellt. Der Sauerstoffanteil im Atemgas kann so zwischen 21% bei ausschließlich Luft und 100% bei ausschließlich Sauer-stoff eingestellt werden.The connection to the air and oxygen network is via gas plug 24 . 26 which are connected to specially coded gas outlets of a central gas supply to a hospital. By means of the pressure and / or flow control 20 is via the feed valves 14 . 16 set the mixing ratio of air and oxygen according to the user's specifications. The oxygen content in the breathing gas can thus be adjusted between 21% for air only and 100% for oxygen only.

Die Inspirationsleitung 10 und die Exspirationsleitung 12 sind zu einem Y-Stück 28 zusammengeschlossen. Vom Y-Stück 28 führt entweder ein Tubus in die Trachea eines Patienten 30 oder es ist eine Gesichtsmaske angeschlossen, über die ein Patient entweder durch Nase oder Mund beatmet werden kann Das soweit beschriebene Beatmungsgerät ermöglicht sowohl maschinelle Beatmung als auch Spontanatmung. Zur zusätzlichen Handbeatmung umfasst das Beatmungsgerät einen an der Inspirationsleitung 10 über eine Verbindungsleitung 32 angeschlossenen Handbeatmungsbeutel 34 mit einem Betätigungssensor 36 und einem zusätzlichen ansteuer- und einstellbarem Überdruckventil 38 in der Exspirationsleitung 12. Dieses zusätzliche Überdruckventilventil 38 ist über die Druck- und/oder Volumen-stromsteuerung 20 oder eine gesonderte Steuerung während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels 36 auf ein gegenüber der maschinellen Beatmung erhöhtes Druckniveau einstellbar.The inspirational line 10 and the expiratory line 12 are to a Y-piece 28 together. From the Y-piece 28 either introduces a tube into the trachea of a patient 30 or a face mask is connected, through which a patient can be ventilated either through the nose or mouth. The ventilator described so far enables both mechanical ventilation and spontaneous breathing. For additional manual ventilation, the ventilator includes one on the inspiratory line 10 over a connecting line 32 connected hand-held breathing bag 34 with an actuation sensor 36 and an additional controllable and adjustable pressure relief valve 38 in the expiratory line 12 , This additional pressure relief valve 38 is via the pressure and / or volume flow control 20 or a separate control during operation of the hand-held breathing bag 36 adjustable to a higher than the mechanical ventilation pressure level.

Durch das zusätzliche einstellbare Überdruckventilventil 38 und eine zusätzliche Steuerung 20 kann die Handbeatmungsoption bei einem bestehenden Beatmungsgerät nachgerüstet werden, ohne dass ein mechanischer Eingriff in das Gehäuse des Beatmungsgerätes nötig ist. Bei einer Neukonstruktion ist es aber auch möglich das ohnehin nötige Exspirationsventil 18 und die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung 20 durch Erweiterung der Steuersoftware zu nutzen.Due to the additional adjustable pressure relief valve 38 and additional control 20 the manual ventilation option can be retrofitted to an existing ventilator without that a mechanical intervention in the housing of the ventilator is necessary. In a new design, it is also possible the anyway necessary exhalation valve 18 and the pressure and / or flow control 20 to use by extension of the control software.

Ferner ist in der Verbindungsleitung 32 zwischen der Inspirationsleitung 10 und dem Handbeatmungsbeutel 36 ein Ventil 40 angeordnet, das während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels 36 und während dessen Füllens geöffnet und während der maschinellen Beatmung ohne gewünschte Handbeatmung geschlossen ist. Während der Spontanatmung kann es geöffnet oder geschlossen sein. Dieses Ventil 40 wird manuell betätigt, kann aber auch bei Neukonstruktion durch Druck- und/oder Volumen stromsteuerung 20 oder eine gesonderte Steuerung gesteuert werden.Further, in the connection line 32 between the inspiratory line 10 and the hand-held breathing bag 36 a valve 40 arranged during the operation of the hand-held breathing bag 36 and during its filling is opened and closed during mechanical ventilation without desired manual ventilation. During spontaneous breathing, it may be open or closed. This valve 40 is operated manually, but can also current control in new design by pressure and / or volume 20 or a separate controller can be controlled.

Bei der maschinellen Beatmung wird während der Inspiration durch die gesteuerten Einspeiseventile 14, 16 und die Mischvorrichtung 42 ein Überdruck in der Lunge und den Atemwegen eines Patienten erzeugt. Der Druck wird dabei abhängig von der Elastizität des Systems Lunge und Brustkorb sowie der vom Volumenstrom abhängigen Widerständen in den Atemwegen eingestellt und beträgt ca. 15 bis 25 hPa. Die Höhe des daraus resultierenden Volumenstroms liegt bei ca. 20 bis 50 L/min und die Atemwegswiderstände haben Werte von 5 hPa/(L/s) bei gesunden Menschen und bis über 100 hPa/(L/s) bei chronisch obstruktiven Erkrankungen z. B. Asthmatiker. Der Kehrwert der Elastizität, die Compliance, beträgt bei einem gesunden Menschen zwischen 60 bis 100 mL/hPa. Bei schweren Lungenentzündungen kann die Compliance auf Werte unter 20 mL/hPa sinken.During mechanical ventilation, inspiration is provided by the controlled feed valves 14 . 16 and the mixing device 42 creates an overpressure in the lungs and respiratory tract of a patient. The pressure is adjusted depending on the elasticity of the system lung and chest and the volume flow dependent resistances in the airways and is about 15 to 25 hPa. The amount of the resulting flow rate is about 20 to 50 L / min and the Respiratory tract resistances have values of 5 hPa / (L / s) in healthy humans and up to more than 100 hPa / (L / s) in chronic obstructive illnesses eg. B. asthmatic. The reciprocal of elasticity, the compliance, is between 60 and 100 mL / hPa in a healthy person. In case of severe pneumonia, compliance may fall to levels below 20 mL / hPa.

Die Exspiration wird durch Öffnen des Exspirationsventils 18 eingeleitet. Damit kann der in der Lunge und in den Atemwegen bestehende Überdruck durch den exspiratorischen Volumenstrom abgebaut werden. In der Regel wird der Überdruck nicht vollständig abgebaut, sondern nur bis zum sogenannten PEEP-Wert, dem Positive End Exspiratory Pressure-Wert. Hierdurch wird auch die Lunge am Ende der Ausatmung etwas gebläht gehalten.The expiration is achieved by opening the expiratory valve 18 initiated. Thus, the existing in the lungs and in the airways pressure can be reduced by the expiratory flow. As a rule, the overpressure is not completely reduced, but only up to the so-called PEEP value, the Positive End Exspiratory Pressure value. As a result, the lungs at the end of the exhalation is kept somewhat bloated.

Zur Durchführung der Inspiration bei der maschinellen Beatmung öffnen die beiden Einspeiseventile 14, 16 im Verhältnis der vom Anwender am Gerät eingestellten Sauerstoffkonzentration. Durch Ausgestaltung der Einspeiseventile 14, 16 als Proportionalventile reagieren diese schnell und präzise auf Steuerbefehle. Durch die Einspeiseventile 14, 16 wird der Gasdruck des Luft- und Sauerstoffnetz von ursprünglich 3 und 6 bar auf die angegebenen Atemdrücke reduziert.To provide inspiration for mechanical ventilation, the two feed valves open 14 . 16 in proportion to the oxygen concentration set by the user on the device. By design of the feed valves 14 . 16 as proportional valves, these react quickly and precisely to control commands. Through the feed valves 14 . 16 the gas pressure of the air and oxygen network is reduced from originally 3 and 6 bar to the specified Atemdrücke.

In dieser Phase ist das Exspirationsventil 18 geschlossen und das gemischte Gas fließt in die Lunge des Patienten 30. Die Einspeiseventile 14, 16 bleiben solange geöffnet, bis das gewünschte Volumen oder der gewünschte Druck geliefert worden sind. Bei der sogenannten druckkontrollierten Beatmung wird der eingestellte Druck über eine definierte Zeit gehalten. Hierfür müssen die Einspeiseventile 14, 16 evtl. Atemgas nachliefern, um Leckagen oder in andere Bereiche der Lunge abfließendes Gas zu kompensieren.At this stage is the expiratory valve 18 closed and the mixed gas flows into the lungs of the patient 30 , The feed valves 14 . 16 remain open until the desired volume or pressure has been delivered. In so-called pressure-controlled ventilation, the set pressure is maintained for a defined time. This requires the feed valves 14 . 16 If necessary, supply respiratory gas to compensate for leaks or gas escaping to other areas of the lungs.

Nach Schließen der Einspeiseventile 14, 16 und Öffnen des Exspirationsventils 18 entweicht die unter Überdruck stehende Luft aus der Lunge über die Exspirationsleitung 12. Da wie schon erwähnt der Druck in der Regel nicht vollständig abgebaut wird, sondern ein PEEP bestehen bleibt, wird das Exspirationsventil 18 häufig auch als PEEP-Ventil bezeichnet. Zur Aufrechterhaltung dieses PEEPs, auch bei Leckagen und Einatembemühungen des Patienten, ist das ganze ein dynamisches System. Jeder Druckabfall wird durch Atemgaslieferung und Regulierung des PEEP-Ventils kompensiert.After closing the feed valves 14 . 16 and opening the expiratory valve 18 escapes the pressurized air from the lungs via the expiratory line 12 , Since, as already mentioned, the pressure is usually not completely eliminated, but a PEEP persists, the expiratory valve 18 often referred to as PEEP valve. Maintaining this PEEP, even with patient leaks and inspiratory effort, is a dynamic system. Each pressure drop is compensated by supplying breathing gas and regulating the PEEP valve.

Bei der spontanen Atmung ohne Beatmungsgerät erweitert sich in der Inspirationsphase der Brustraum durch Absenken des Zwerchfellmuskels und evtl. durch Anheben des Brustkorbes mit Hilfe der Zwischenrippenmuskulatur. Durch diese Volumenvergrößerung entsteht ein Unterdruck gegenüber dem Atmosphärendruck in Höhe von ca. 2 bis 5 hPa in den Lungenbläschen und den Atemwegen. Hieraus resultiert eine Inspirationsströmung in die Trachea und weiter über die Bronchien bis in die Alveolen.at The spontaneous breathing without ventilator expands in the inspiratory phase of the Chest by lowering the diaphragmatic muscle and possibly by lifting of the rib cage with the help of the intercostal muscles. Through this Volume increase arises a negative pressure opposite the atmospheric pressure in height from about 2 to 5 hPa in the alveoli and respiratory tract. From this results in an inspiratory flow in the trachea and further over the bronchi into the alveoli.

Diese Inspiration ist ein aktiver Vorgang, weil die Erweiterung des Brustraumes nur mit Muskelkraft möglich ist. Im Gegensatz dazu ist die Exspiration ein passiver Prozess. Sobald die Muskeln wieder erschlaffen zieht sich der Brustraum auf Grund von elastischen Kräften wieder zusammen und erzeugt damit einen Überdruck auf die eingeatmete Luft. Diese strömt deshalb über die Bronchien, die Trachea und den Mund-Nasen-Rachenraum wieder in die Atmosphäre.These Inspiration is an active process because of the expansion of the chest only possible with muscle power is. In contrast, expiration is a passive process. As soon as the muscles relax again, the chest cavity opens Reason of elastic forces together again and thus creates an overpressure on the inhaled Air. This flows therefore about the bronchi, the trachea and the pharynx-pharynx back into the atmosphere.

Eine Spontanatmung mit Beatmungsgerät wird dadurch ermöglicht, dass das Beatmungsgerät einen sogenannten By- oder Bias-Volumenstrom bereitstellt. Dieses ist ein ständiger Volumenstrom in Höhe von 3 bis 10 L/min, der durch das Schlauch system von Inspirationsauslass über den Inspirationsschlauch 10, das Y-Stück 28 und den Exspirationsschlauch 12 zum Exspirationsventil 18 fließt. Auf Grund des offenen Systems kann der Patient jederzeit spontan atmen. Dabei wird das jeweils benötigte Atemgas durch den ständigen Volumenstrom und ggf. einen zusätzlichen Volumenstrom aufgrund der schnell reagierenden Steuerung bereitgestellt. In der Spontanatmung wird diese Funktion als CPAP, nämlich Continous Positiv Airway Pressure, bezeichnet, da der Druck in diesen Fällen in den Atemwegen immer über dem Atmosphärendruck liegt.A spontaneous breathing with ventilator is made possible by the fact that the ventilator provides a so-called by-or bias volume flow. This is a constant flow rate of 3 to 10 L / min, which flows through the tube system from inspiratory outlet via the inspiratory tube 10 , the Y-piece 28 and the expiratory tube 12 to the expiratory valve 18 flows. Due to the open system, the patient can breathe spontaneously at any time. In this case, the respectively required breathing gas through the constant flow and possibly an additional flow due to the provided responsive control. In spontaneous breathing, this function is referred to as CPAP, namely continuous positive airway pressure, since the pressure in these airways is always above atmospheric pressure.

Neben der reinen kontrollierten Beatmung, in der die Maschine die gesamte Atemarbeit übernimmt, und der ausschließlichen Spontanatmung werden auch Mischformen eingesetzt, um die essentielle Spontanatmung aufrecht zu erhalten und adäquat zu unterstützen. Dies gilt z. B. für ineffektive Spontanatmung, wie zu kleine Volumina, die bei Bedarf vom Beatmungsgerät durch Druckerhöhung bei Inspirationsbeginn unterstützt wird. Hierfür weist die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung Triggersysteme zur Erkennung der Einatembemühungen des Patienten auf.Next pure controlled ventilation, in which the machine covers the whole Breath work takes over, and the exclusive one Spontaneous breathing also uses mixed forms to treat the essential To sustain and adequately support spontaneous breathing. This applies z. For example ineffective spontaneous breathing, such as too small volumes when needed from the ventilator by increasing the pressure supported at the beginning of inspiration becomes. Therefor assigns the pressure and / or flow control trigger systems to Recognition of the inspiratory efforts of the Patients on.

Bei der Handbeatmung kann der Anästhesist dem Patienten bei Bedarf zusätzliche manuelle Atemhübe verabreichen. Hierzu dient der an der Inspirationsleitung 10 über eine Verbindungsleitung 32 angeschlossenen Handbeatmungsbeutel 34, der dazu vom Anästhesisten betätigt wird.In manual ventilation, the anesthesiologist may administer additional manual breaths to the patient as needed. This is the purpose of the inspiratory line 10 over a connecting line 32 connected hand-held breathing bag 34 which is operated by the anesthesiologist.

Eine Betätigung wird durch den als Volumenstromsensor 36 ausgebildeten Betätigungssensor erkannt und als Steuersignal an eine Steuerung 20 weitergeleitet. Die Steuerung 20 veranlasst daraufhin, das Exspirationsventil 18 oder das zusätzliche einstellbare Überdruckventil 38 einen gegenüber der maschinellen Beatmung erhöhtes Druckniveau einzustellen. Normalerweise würde nämlich die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung 20 durch Öffnen des Exspirationsventils 18 versuchen, eine Druckerhöhung abzubauen und somit den für eine maschinelle Beatmung oder Spontanatmung nötigen Druck wieder herzustellen. Durch die Beeinflussung des Exspirationsventils 18 wird hingegen eine Kompensation vermieden und so der Atemhub gezielt der Lunge des Patienten zugeführt. Er entweicht also nicht ungenutzt über das Exspirationsventil 18.Actuation is by the volume flow sensor 36 trained actuation sensor detected and as a control signal to a controller 20 forwarded. The control 20 then causes the exhalation valve 18 or the additional adjustable pressure relief valve 38 to set a higher pressure level compared to mechanical ventilation. Normally, namely the pressure and / or flow control 20 by opening the expiration valve 18 try to reduce an increase in pressure and thus restore the pressure necessary for mechanical respiration or spontaneous breathing. By influencing the expiratory valve 18 In contrast, a compensation is avoided and thus the breath is specifically supplied to the lungs of the patient. It does not escape unused via the exhalation valve 18 ,

Bei einem harten Handbeatmungsbeutel würde diese Maßnahme bereits ausreichen. Unter hart wird hier verstanden, dass sich der Handbeatmungsbeutel 34 im entfalteten Zustand nicht abhängig vom Druck dehnt während unter weich verstanden wird, dass sich der Handbeatmungsbeutel 34 im entfalteten Zustand abhängig vom Druck dehnt und damit eine Compliance zur Lunge des Patienten bilden würde.With a hard hand-held breathing bag, this measure would already be sufficient. Under hard is understood here that the hand-held ventilation bag 34 in the unfolded state does not depend on the pressure while under soft is understood that the hand-held ventilation bag 34 stretched in the deployed state depending on the pressure and thus would form a compliance to the patient's lungs.

Um auch mit einem weichen Handbeatmungsbeutel 34 arbeiten zu können, wird das in der Verbindungsleitung 32 zwischen der Inspirationsleitung 10 und dem Handbeatmungsbeutel 34 angeordnete Ventil 40 benötigt. Dieses ist nur während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels 34 und während dessen Füllens geöffnet und während der maschinellen Beatmung geschlossen. Dadurch ist der Handbeatmungsbeutel 34 bei maschineller Beatmung oder Spontanatmung ohne zusätzliche Handbeatmung von der Inspirationsleitung getrennt und bildet dann keine Compliance zur Lunge des Patienten 30. Bei geöffnetem Ventil 40 im Handbeatmungsmodus kann der Patient 30 jederzeit spontan auf dem am Beatmungsgerät eingestellten CPAP-Niveau spontan atmen.Also with a soft hand-held breathing bag 34 to be able to work, that is in the connection line 32 between the inspiratory line 10 and the hand-held breathing bag 34 arranged valve 40 needed. This is only during the operation of the hand-held breathing bag 34 and during its filling opened and closed during mechanical ventilation. This is the hand-held breathing bag 34 with mechanical ventilation or spontaneous breathing without additional manual ventilation separated from the inspiratory line and then forms no compliance with the patient's lungs 30 , With the valve open 40 in manual ventilation mode, the patient may 30 Spontaneously spontaneously breathe spontaneously at the CPAP level set on the ventilator.

Claims (5)

Beatmungsgerät mit einer an ein Luft- und Sauerstoffnetz anschließbaren Inspirationsleitung (10) und einer zur atmosphärischen Umgebung öffnenbaren Exspirationsleitung (12), wobei am Eingang der Inspirationsleitung (10) steuerbare Einspeiseventile (14, 16) für eine gesteuerte Luft- und Sauerstoffversorgung und am Ausgang der Exspirationsleitung (12) ein steuerbares Exspirationsventil (18) angeordnet sind und die Einspeiseventile (14, 16) und das Exspirationsventil (18) über eine Druck- und/oder Volumenstromsteuerung (20) gesteuert sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Inspirationsleitung (10) über eine Verbindungsleitung (32) ein Handbeatmungsbeutel (34) mit einem Betätigungssensor (36) angeschlossen ist und mittels des Betätigungssensors (36) das Exspirationsventil (18) oder ein zusätzliches einstellbares Überdruckventil (38) über die Druck- und/oder Volumenstromsteuerung (20) oder eine gesonderte Steuerung während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels (34) auf ein gegenüber der maschinellen Beatmung erhöhtes Druckniveau einstellbar ist.Ventilator with an inspiratory line connectable to an air and oxygen network ( 10 ) and an expiratory line openable to the atmospheric environment ( 12 ), whereby at the entrance of the inspiratory line ( 10 ) controllable feed valves ( 14 . 16 ) for a controlled supply of air and oxygen and at the exit of the expiratory line ( 12 ) a controllable expiratory valve ( 18 ) and the feed valves ( 14 . 16 ) and the exhalation valve ( 18 ) via a pressure and / or volume flow control ( 20 ), characterized in that at the inspiratory line ( 10 ) via a connecting line ( 32 ) a hand-held breathing bag ( 34 ) with an actuation sensor ( 36 ) and by means of the actuation sensor ( 36 ) the expiratory valve ( 18 ) or an additional adjustable pressure relief valve ( 38 ) via the pressure and / or volume flow control ( 20 ) or a separate control during actuation of the hand-held breathing bag ( 34 ) is adjustable to a relative to mechanical ventilation increased pressure level. Beatmungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungssensor (36) ein Volumenstromsensor ist, der in der Verbindungsleitung (32) zwischen der Inspirationsleitung (10) und dem Handbeatmungsbeutel (34) angeordnet ist.The ventilator according to claim 1, characterized in that the actuation sensor ( 36 ) is a volume flow sensor in the connecting line ( 32 ) between the inspiratory line ( 10 ) and the hand-held ventilation bag ( 34 ) is arranged. Beatmungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindungsleitung (32) zwischen der Inspirationsleitung (10) und dem Handbeatmungsbeutel (34) ferner ein Ventil (40) angeordnet ist, das während der Betätigung des Handbeatmungsbeutels (34) und während dessen Füllens geöffnet und während der maschinellen Beatmung geschlossen ist.Breathing apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that in the connecting line ( 32 ) between the inspiratory line ( 10 ) and the hand-held ventilation bag ( 34 ) further a valve ( 40 ), which during the operation of the hand-held breathing bag ( 34 ) and during its filling and is closed during mechanical ventilation. Beatmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (40) manuell oder durch die gesonderte Steuerung gesteuert ist.Breathing apparatus according to claim 3, characterized in that the valve ( 40 ) is controlled manually or by the separate controller. Beatmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Ventil (40) bei Spontanatmung geschlossen oder geöffnet ist, so dass jederzeit Spontanatmung möglich ist.Ventilator according to claim 3, characterized in that valve ( 40 ) is closed or open during spontaneous breathing so that spontaneous breathing is possible at any time.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007110028A1 (en) * 2006-03-17 2007-10-04 Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Device and method for generating a flow of respiratory fluid
WO2017148639A1 (en) * 2016-03-01 2017-09-08 Ventinova Technologies B.V. Method and device for ventilating a patient
DE102020123654A1 (en) 2020-09-10 2022-03-10 Drägerwerk AG & Co. KGaA Pneumatic module and method for supplying a consumer with a surge-free flow of medical gas or medical air

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS ERMITTELT *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007110028A1 (en) * 2006-03-17 2007-10-04 Ernst-Moritz-Arndt-Universität Greifswald Device and method for generating a flow of respiratory fluid
WO2017148639A1 (en) * 2016-03-01 2017-09-08 Ventinova Technologies B.V. Method and device for ventilating a patient
DE102020123654A1 (en) 2020-09-10 2022-03-10 Drägerwerk AG & Co. KGaA Pneumatic module and method for supplying a consumer with a surge-free flow of medical gas or medical air
US12508393B2 (en) 2020-09-10 2025-12-30 Drägerwerk AG & Co. KGaA Pneumatic module and process for supplying a consumer with a pressure surge-free stream of medical gases or medical air

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