DE1271900B

DE1271900B - Ventilator

Info

Publication number: DE1271900B
Application number: DEP1271A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1964-01-17
Filing date: 1964-01-17
Publication date: 1968-07-04

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Int. α.:Int. α .:

A61mA61m

Deutsche Kl.: 30 k -13/01German class: 30k -13/01

Nummer: 1271900Number: 1271900

Aktenzeichen: P 12 71 900.5-35 (D 43368)File number: P 12 71 900.5-35 (D 43368)

Anmeldetag: 17. Januar 1964 Filing date: January 17, 1964

Auslegetag: 4. Juli 1968Open date: 4th July 1968

Es sind Beatmungsgeräte bekannt, die mit den Atemorganen des Patienten verbunden sind und durch die abwechselnd in die Lunge des Patienten Gas eingedrückt bzw. aus der Lunge Atemgas abgesaugt wird. Bei diesen Geräten wird in der Lunge des Patienten demzufolge abwechselnd durch Zuführen und Absaugen eines Atemgases, wie Sauerstoff bzw. sauerstoffhaltige Luft, ein Über- bzw. Unter- , druck erzeugt. Derartige Geräte können auch zur Narkosebeatmung ausgebildet sein. Das Beatmungsgerät muß dabei von der einen Arbeitsweise auf die andere Arbeitsweise umgeschaltet werden. Diese Um¹· schaltung kann nach unterschiedlichen Prinzipien gesteuert werden. Die bekanntesten sind die Steuerung der Umschaltung durch Druckbegrenzung, durch Zeitbegrenzung oder durch Volumenbegrenzung. Außerdem gibt es noch Beatmungsgeräte, die von mehreren dieser Begrenzungen abhängig sind. Bei den bekannten Vorrichtungen tritt normalerweise in der Lunge des Patienten abwechselnd ein über der ao atmosphärischen Luft liegender Überdruck und ein unter der atmosphärischen Luft liegender Unterdruck auf. Unter bestimmten Voraussetzungen können jedoch die geschilderten Beatmungsweisen nachteilig sein, wenn nämlich in der Lunge ein Unterdruck gegenüber dem atmosphärischen Druck nicht eintreten darf.There are known ventilators which are connected to the patient's respiratory organs and through which gas is alternately pressed into the patient's lungs and respiratory gas is sucked out of the lungs. With these devices, an overpressure or underpressure is generated in the patient's lungs alternately by supplying and sucking off a breathing gas, such as oxygen or oxygen-containing air. Such devices can also be designed for anesthesia ventilation. The ventilator must be switched from one mode of operation to the other mode of operation. This order ¹ × circuit can be controlled according to different principles. The best known are the control of the switchover by pressure limitation, by time limitation or by volume limitation. There are also ventilators that are dependent on several of these limitations. In the known devices, an overpressure above atmospheric air and a negative pressure below atmospheric air normally occur alternately in the patient's lungs. Under certain conditions, however, the ventilation modes described can be disadvantageous, namely if a negative pressure compared to atmospheric pressure must not occur in the lungs.

Es ist eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung mit Hilfe zweier parallelgeschalteter Pumpen bekannt, wobei die eine Pumpe zum Eindrücken der Luft und die andere Pumpe zum Absaugen der Luft aus den Atemwegen des Patienten dient und deren Ein- und Auslaßventile vom in den Pumpen herrschenden Druck gesteuert sind. Bei dieser Vorrichtung ist das von der Einatempumpe zum Patienten führende Einatemventil durch ein druckempfindliches Organ derart gesteuert, daß es bei. dem in der Ausatemphase auftretenden Unterdruck in der Lunge geschlossen ist. Dabei kann der bewegliche Ventilbauteil des Ventils aus der Membran oder dem Balg gebildet sein. Weiterhin kann in der Leitung, die von der Einatemdruckpumpe zum Patienten führt, in Strömungsrichtung der Luft gesehen, hinter dem Ventil ein Rückschlagventil eingeschaltet sein. Auch in die Ausatemleitung, die vom Patienten zur Ausatemsaugpumpe führt, kann ein membran- oder balggesteuertes Ventil eingeschaltet sein, das bei Unterdruck in der Ausatemsaugpumpe öffnet. Um zu vermeiden, daß bei der bekannten Vorrichtung bei der Einatmung in der Lunge des Patienten ein unzulässig hoher Überdruck erzeugt wird, ist am Einatembalg ein Überdrucksicherheitsventil angeordnet. Um zu BeatmungsgerätA device for artificial ventilation with the aid of two pumps connected in parallel is known, one pump for pushing in the air and the other pump for sucking out the air from the patient's airways and its inlet and outlet valves from the prevailing in the pumps Pressure are controlled. In this device it is from the inhalation pump to the patient leading inhalation valve controlled by a pressure-sensitive organ so that it is at. that in the exhalation phase occurring negative pressure in the lungs is closed. The movable valve component of the valve can be formed from the membrane or the bellows. Furthermore, in the line that of the inhalation pressure pump leads to the patient behind the, as seen in the flow direction of the air Valve a check valve must be switched on. Also in the exhalation line from the patient to the exhalation suction pump leads, a diaphragm or bellows-controlled valve can be switched on, which in the event of negative pressure opens in the exhalation suction pump. In order to avoid that in the known device in the Inhalation in the patient's lungs creates an unacceptably high overpressure at the inhalation bellows arranged an overpressure safety valve. To ventilator

Anmelder:Applicant:

Drägerwerk, Heinr. & Bernh. Dräger,Drägerwerk, Heinr. & Bernh. Dräger,

2400 Lübeck, Moislinger Allee 53/552400 Lübeck, Moislinger Allee 53/55

vermeiden, daß während der Ausatmung ein unzuf lässig großer Unterdruck in der Lunge des Patienten erzeugt werden kann, ist am Ausatembalg ein Unterdrucksicherheitsventil angeordnet. Wie eingangs ausr geführt, sind bei dieser bekannten Vorrichtung zwei parallelgeschaltete Pumpen vorgesehen, von denen die eine zum Eindrücken der Luft in die Lunge des Patienten und die andere zum Absaugen der Luft aus dem Patienten dient. Bei solchen Geräten kann in der angegebenen Weise durch die Einschaltung eines Überdruckventils am Einatembalg und eines Unterdruckventils am Ausatembalg das Entstehen störender Über- und Unterdrücke vermieden werden. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn die Atemorgane des Patienten nur mit einer Luftfördervorrichtung verbunden sind, die abwechselnd sowohl zur Erzeugung des Überdruckes als auch des Unterdruckes dient. Diese Vorrichtungen sind wegen der Umsteuerung von der einen Atemphase auf die andere für bestimmte Beatmungsweisen an das Entstehen bestimmter Überbzw. Unterdrücke gebunden. Soweit bei den bekannten Geräten in der Einatemleitung, die vom Einatembalg zum Patienten führt, ein Einatemventil eingeschaltet ist, verhindert dieses Ventil nur den Übertritt von Gas aus dem der Einatmung dienenden Balg zu dem der Ausatmung dienenden Balg. Durch dieses Ventil wird also in der Ausatemphase die Entstehung eines Unterdruckes ermöglicht.Avoid creating an inappropriately large negative pressure in the patient's lungs during exhalation can be generated, a vacuum safety valve is arranged on the exhalation bellows. As at the beginning out, two pumps connected in parallel are provided in this known device, one of which one to push the air into the patient's lungs and the other to suck the air out serves the patient. Such devices can be activated in the specified manner by switching on a Overpressure valve on the inhalation bellows and a vacuum valve on the exhalation bellows the emergence of bothersome Overpressure and underpressure are avoided. However, this is not possible when the patient's respiratory organs are only connected to one air conveying device, which alternately both for generating the Overpressure as well as the negative pressure is used. These devices are because of the reversal of the one breathing phase to the other for certain modes of ventilation to the development of certain over or. Tied up oppressions. So much for the known devices in the inhalation line from the inhalation bellows leads to the patient, an inhalation valve is switched on, this valve only prevents the passage from gas from the inhalation bellows to the exhalation bellows. Because of this Valve is therefore enabled in the exhalation phase, the creation of a negative pressure.

Es ist weiterhin ein Wiederbelebungsgerät zur Erzeugung intermittierender Pulsationen eines gasförmigen Strömungsmittels mit Hilfe von Ventilen und zwei Bälgen bekannt, von denen der eine zum Einpumpen des Strömungsmittels in die Lunge (erzwungene Einatmung) und der andere zum Absaugen des Strömungsmittels aus der Lunge (erzwungene Ausatmung) dient. Bei diesem Gerät ist der das Absaugen bewirkende Balg mit der Außenluft durch ein derart regelbares Ventil verbunden, daß während einer einstellbaren Zeitspanne zwischen der erzwungenen Einatmung und der erzwungenen Ausatmung dieIt is also a resuscitation device for generating intermittent pulsations of a gaseous Fluid is known by means of valves and two bellows, one of which is for pumping in of the fluid into the lungs (forced inhalation) and the other to aspirate the Fluid from the lungs (forced exhalation) is used. With this device that is the suction causing bellows connected to the outside air through a controllable valve such that during an adjustable Time between forced inhalation and forced exhalation die

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Lunge mit der Außerduft verbunden ist. Auch bei richtung dient dazu, das Ventil 8, 9 entweder in diesen Geräten sind Sicherheitsventile an die Druck- Offen- oder Geschiossenstellung zu halten und ein leitung, die zu einzelnen Pumpen führen, angeschlos- Flattern des Ventils zu verhindern, sen, die das Entstehen gefährlicher Drücke in den Der dargestellte Zustand der Dose ist derjenige derLung is connected to the external fragrance. Also in the direction of the valve 8, 9 is used either in these devices, safety valves are to be kept in the pressure, open or bullet position and on lines that lead to individual pumps are connected to prevent the valve from fluttering, The state of the can shown is that of the

Lungen der Patienten verhindern. Für diese Ventile 5 Ausatemphase. Das durch die Injektordüse 4 zuströgilt das im vorhergehenden Absatz Gesagte. mende Gas saugt aus dem Inneren der Dose 2 dasPrevent the patient's lungs. For these valves 5 exhalation phases. This is delayed through the injector nozzle 4 what was said in the previous paragraph. Mende gas sucks the inside of the can 2

Schließlich ist ein Gerät zur Mundbeatmung be- dort enthaltene Gas ab und stößt es über das geöffnete kanntgeworden, das mit einem Mundanschlußstück Ventil 7 nach außen. Wenn in der Dose ein bestimmfür die Hilfsperson und mit einem Mundanschluß- ter einstellbarer Unterdruck erreicht ist, wird die stutzen für die zu beatmende Person versehen ist. In io Steuermembran 12 nach rechts gedrückt, wobei das dem Gerät ist ein Ventil angeordnet, durch das bei Ventil 8, 9 geöffnet wird. Nunmehr strömt das dem einem von der Hilfsperson durch Einblasen erzeugten Injektor zugeführte Gas durch den Stutzen 8 in die Druck die Verbindung zu der zu behandelnden Per- Beatmerdose zurück, während sich das Ventil 7 son freigegeben wird, so daß also nunmehr in deren schließt. Dieser Vorgang dauert so lange, bis in der Lungen Luft eingedrückt werden kann. Wenn die 15 Beatmerdose ein bestimmter Druck erreicht wird. Hilfsperson dagegen selbst einatmet, wird durch ein Von der Beatmerdose 2 führt eine Leitung 15 zuFinally, a device for oral ventilation is the gas it contains and pushes it over the opened become known, the valve 7 with a mouth connector to the outside. If there is a specific product in the can the auxiliary person and an adjustable negative pressure with a mouth connector is reached, the is provided for the person to be ventilated. In io control diaphragm 12 pressed to the right, whereby the A valve is arranged in the device, through which valve 8, 9 is opened. Now that flows to him an injector generated by the helper by blowing through the nozzle 8 into the injector Press back the connection to the ventilator to be treated, while the valve 7 son is released, so that it now includes them. This process lasts until the Lungs air can be pressed. When the ventilator 15 reaches a certain pressure. On the other hand, if the assistant inhales himself, a line 15 leads from the ventilator can 2

Ventil die Verbindung zwischen den Atemwegen der dem Raum 16 des Ventilgehäuses 17. Dieses ist auf Hilfsperson und der zu beatmenden Person geschlos- seiner anderen Seite durch eine Formmembran 18 absen. Die Hilfsperson atmet dann durch sich öffnende geschlossen, deren Mittelteil 18 α eben ist und die mit Rückschlagventile ein, während die zu beatmende ao einer Ringsickel8ö versehen ist. Im Ausführungs-Person infolge der Eigenspannung des Thorax unbe- beispiel ist die Membran als Ringmembran ausgebilwußt ins Freie ausatmen kann. Mit der bekannten det, deren mittlerer Teil am Ende des Stutzens 19 Vorrichtung wird ein Unterdruck in der Lunge der befestigt ist, durch den das Gerät mit der Lunge 20 zu behandelnden Person nicht erzeugt. des Patienten verbunden ist.Valve, the connection between the airways of the space 16 of the valve housing 17. This is closed to the assistant and the person to be ventilated - its other side by a shaped membrane 18. The assistant then breathes through opening closed, the central portion 18 is flat and the α with a non-return valves, while being provided to beat Mende ao a Ringsickel8ö. In the execution person, as a result of the internal tension of the thorax, for example, the membrane is designed as an annular membrane and can exhale into the open. With the known det, the middle part of which is at the end of the nozzle 19 device, a negative pressure in the lungs is attached, through which the device with the lungs 20 to be treated person is not generated. of the patient is connected.

Die Erfindung betrifft ein Gerät der eingangs ge- 35 Im Inneren des Gehäuses ist ein Ringkrater 21 anschilderten Art. Die Erfindung besteht darin, daß in geordnet, dessen Boden 22 verschlossen ist und dem der Verbindungsleitung ein Absperrventil eingeschal- die Membran 18 anliegt, wenn der Druck im Inneren tet ist, das unterhalb eines einstellbaren Druckes in des Raumes 16 unter den äußeren atmosphärischen dem Verbindungsweg diesen absperrt. Die Erfindung Druck sinkt.The invention relates to a device which is described in the introduction Art. The invention consists in that in ordered, the bottom 22 is closed and the a shut-off valve is connected to the connecting line and the membrane 18 is applied when the pressure inside tet is that below an adjustable pressure in the space 16 below the external atmospheric the connection path blocks this. The invention pressure drops.

hat den Vorteil, daß die Verbindung zwischen dem 30 Ist der Druck im Raum 16 höher als der um-Beatmungsgerät und dem Patienten bei Unterschrei- gebende atmosphärische Druck, wölbt sich die Memten eines bestimmten einstellbaren Druckes abge- bran 18 nach unten und läßt das Gas den Krater 21 sperrt wird. Dieser Druck kann der atmosphärische und die Membran 18 frei passieren. Während der Druck sein. Er kann jedoch auch darüber oder dar- Ausatemphase passiert das Gas in entgegengesetzter unter hegen, wie es die Erfordernisse wünschen. Bei 35 Richtung von der Lunge 20 kommend das Ventil 18, der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird also ver- 21 zur Beatmungsdose 2. Sinkt der in dem System mieden, daß in der Lunge des Patienten ein Unter- Beatmungsgerät 1, Leitung 15, Ventil 18,21 und druck überhaupt bzw. ein einen bestimmten Wert Lunge 20 herrschende Druck bis zum Umgebungsüberschreitender Unterdruck entsteht. druck (Atmosphäre), so wird durch den außerhalb Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand 40 des Ventils herrschenden Druck die Membran 18 der Unteransprüche. Die Erfindung ist in den in den gegen den Krater 21 gedruckt. Auf diese Weise wird schematischen Zeichnungen dargestellten Ausfüh- der Gasfluß zwischen Lunge 20 und Beatmungsgerät 1 rungsbeispielen erläutert, und zwar zeigt unterbrochen. Während im Raum des Anschluß-Abb. 1 ein druckgesteuertes Beatmungsgerät mit Stutzens 19 und der Lunge20 ein dem atmosphärieiner Umschaltdose in Verbindung mit der Lunge 45 sehen Druck entsprechender Druck bestehenbleibt, unter Zwischenschaltung des erfindungsgemäßen fällt der Druck im Raum 16 des Ventils 18,21 sowie Ventils, in der Leitung 15 und im Beatmungsgerät 1 schnell Abb. 2 eine andere Ausführungsform des Ventils. bis zum Erreichen des negativen Umschaltdruckes. Das druckgesteuerte Beatmungsgerät 1 enthält Das Beatmungsgerät schaltet jetzt auf Einatmung um. unter anderem eine Umschaltdose 2 und einen In- 50 Durch das einfließende Gas wird der Druck im Bejektor 3. Der Injektordüse 4 wird Sauerstoff oder atmungsgerät I₁ Leitung 15 und Raum 16 des Ventils sauerstoffhaltige Luft od. dgl. durch die Leitung 5 in 18,21 erhöht und beim Überschreiten des atmosphäeinstellbarer Menge zugeführt. Der Injektor saugt rischen Druckes die Membran 18 vom Krater 21 abdurch den Anschlußstutzen 6 Gas aus dem Inneren gehoben, so daß das Gas ungehindert zum Patienten der Umschaltdose 2 an. Das Ende des Injektors ist 55 fließen kann.Has the advantage that the connection between the 30 If the pressure in the room 16 is higher than the um ventilator and the patient if the atmospheric pressure falls below this, the meme of a certain adjustable pressure bulges off 18 downwards and lets out the gas the crater 21 is blocked. This pressure can pass through the atmospheric pressure and the membrane 18 freely. Be during the pressure. However, it can also be above or below the exhalation phase, the gas passes in the opposite direction, as required by the requirements. When the valve 18 comes in the direction of the lungs 20, the device according to the invention is thus avoided 21 for the ventilator 2. If the system avoids a ventilator 1, line 15, valve 18, 21 in the patient's lungs and pressure in general or a pressure prevailing at a certain value lung 20 up to the negative pressure exceeding the surrounding area is created. pressure (atmosphere), the membrane 18 of the dependent claims is created by the pressure prevailing outside of further developments of the invention are subject matter 40 of the valve. The invention is printed in the in the against the crater 21. In this way, exemplary embodiments of the gas flow between the lungs 20 and the ventilator 1 shown in the schematic drawings are explained, specifically shown as interrupted. While in the area of the connection-Fig. 1 a pressure-controlled ventilator with nozzle 19 and the lung 20 a pressure corresponding to the atmospheric switch box in connection with the lung 45 see pressure remains, with the interposition of the invention, the pressure in the chamber 16 of the valve 18, 21 and valve, in the line 15 and in the Ventilator 1 fast Fig. 2 another embodiment of the valve. until the negative switching pressure is reached. The pressure-controlled ventilator 1 contains The ventilator now switches to inhalation. inter alia, a Umschaltdose 2 and a home 50 through the influent gas is the pressure in the Bejektor 3. The injector 4 is od oxygen or respirator I ₁ conduit 15 and chamber 16 of the valve oxygen-containing air. like. through line 5 in Figure 18, 21 increased and supplied when the atmospheric adjustable amount is exceeded. The injector sucks the diaphragm 18 from the crater 21 through the connecting piece 6 gas from the interior, so that the gas is unhindered to the patient of the switching box 2. The end of the injector is 55 can flow.

durch ein federbelastetes Absperrventil 7 verschlos- An der Außenseite der Membran 18 kann nochclosed by a spring-loaded shut-off valve 7 on the outside of the membrane 18 can still

sen. Seitlich an dem Injektorende ist über einen eine nicht dargestellte Zug- bzw. Druckfeder angrei-Srutzen 8 wiederum die Beatmungsdose 2 angeschlos- fen, deren Widerlager verstellbar und einstellbar aussen, wobei dieser Stutzen 8 den Ventilsitz einer gebildet ist. Damit kann der Druck, bei dem das Ventilscheibe 9 bildet. Diese ist an dem einen JEnde 60 Ventil 18, 21 schließt, abweichend vom atmosphäeines Kipphebels 10 angelegt, der bei 11 gelagert ist rischen Druck eingestellt werden, und an seinem anderen Ende mit einer Membran 12 In Abb. 2 ist eine andere Ausführungsform dessen. On the side of the injector end, a tension or compression spring (not shown) is attached 8 in turn the ventilation box 2 is connected, the abutment of which is adjustable and adjustable on the outside, wherein this nozzle 8 is formed the valve seat of a. This means that the pressure at which the Valve disk 9 forms. This is closed at one end 60 valve 18, 21, deviating from the atmosphere Rocker arm 10 applied, which is mounted at 11 rischen pressure can be set, and at its other end with a membrane 12. In Fig. 2 is another embodiment of the

verbunden ist, die das Gehäuse 2 nach außen ab- erfindungsgemäßen Ventils dargestellt. Mit 15' ist die schließt und durch die die Drucksteuerung erfolgt. Leitung, mit 18' die Membran, mit 17' das Ventil·· Das Gestänge 13 für die Membran ist durch diese 65 gehäuse und mit 19' der Stutzen bezeichnet, hindurchgeführt und trägt einen Weicheisenanker 14, Das Ventil kann durch eine Kammer gebildet sein,is connected, which shows the housing 2 to the outside from the valve according to the invention. At 15 'she is closes and through which the pressure control takes place. Line, with 18 'the membrane, with 17' the valve · · The linkage 13 for the membrane is through this 65 housing and 19 'denotes the connector, passed through and carries a soft iron anchor 14, the valve can be formed by a chamber,

der sich zwischen den beiden Ringmagneten 14 α hin- deren eine Wandung aus einem dünnen, nachgiebigen und herbewegen kann. Die zuletzt beschriebene Vor- und derart bemessenen Material besteht, daß sie beimthe α reciprocate between the two ring magnets 14 whose one wall of a thin, flexible and can reciprocate. The last described before and so sized material is that they when

Anlegen an die andere Kammerwand den Durchgang sperrt.Applying it to the other chamber wall blocks the passage.

Claims

Patent claims:

1. Ventilator in which the patient alternates with a connecting line Air delivery device generating positive or negative pressure in the patient's lungs stands, characterized in that a shut-off valve in the connecting line (15, 19) (18, 21) is switched on, which is below an adjustable pressure in the connection path (15,16) shuts it off.

2. Ventilator according to claim 1, characterized in that the movable part of the shut-off valve Part of a membrane (18) which is under atmospheric pressure on one side.

3. Ventilator according to claim 2, characterized in that the membrane under the Wir- ao an adjustable tension or compression spring is available.

4. Ventilator according to claim 1, characterized in that part of the connecting path consists of a thin, flexible piece of tubing between the ventilator and the patient.

5. Ventilator according to claim 1, characterized in that in the connecting path between the ventilation device and the patient a chamber is switched on, one of which Wall made of a thin, resilient and dimensioned material that they when Applying it to the other chamber wall blocks the passage.

Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1095 469,
1098168,1153491;
British Patent No. 875 790.

1 sheet of drawings