DE1491648C3

DE1491648C3 - Ventilation device

Info

Publication number: DE1491648C3
Application number: DE19651491648
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Bird, Forrest Morton, Palm Springs; Pohndorf, Henry Louis, El Cerrito; Calif. (V-StA.)
Priority date: 1964-12-11
Filing date: 1965-12-08
Publication date: 1977-02-17

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Beatmungsvorrichtung mit einer Steuereinrichtung, die einen mit den Atemwegen des Patienten verbindbaren Auslaß und einen mit einer Druckgasquelle verbindbaren Einlaß aufweist, einer Hauptsteuerventileinrichtung, die in der Steuereinrichtung angebracht ist, während der Einatmungsphase sich in offener Stellung befindet und das Strömen von Gas vom Einlaß zum Auslaß ermöglicht wird und während der Ausatmungsphase geschlossen ist, um das Strömen von Gas vom Einlaß zum Auslaß zu verhindern, und mit einer Einrichtung zum Steuern der Bewegung des Hauptsteuerventils zwischen der offenen und der geschlossenen Stellung.The invention relates to a ventilation device with a control device which is one with the The patient's airway connectable outlet and an inlet connectable to a source of pressurized gas , a main control valve means mounted in the control means during the inhalation phase is in the open position and allows gas to flow from inlet to outlet and is closed during the exhalation phase to allow gas to flow from inlet to outlet to prevent, and having means for controlling the movement of the main control valve between the open and the closed position.

Es sind verschiedene Beatmungsvorrichtungen bekannt (US-PS 31 91 596, 30 68 856, 31 56 238, 28 81 757, 93 381, 31 14 365), und diese Beatmungsvorrichtungen weisen Mittel auf, um die Stärke und die Zeitdauer der Beatmung zu steuern und/oder Mittel auf, um entweder Zwangsbeatmung oder Beatmung nach Bedarf des Patienten durchzuführen.Various ventilation devices are known (US-PS 31 91 596, 30 68 856, 31 56 238, 28 81 757, 93 381, 31 14 365), and these ventilators have means to measure the strength and the length of time to control ventilation and / or means to provide either forced ventilation or ventilation as required of the patient.

Bei diesen Beatmungsvorrichtungen ist eine richtige Beatmung insbesondere bei Patienten schwierig, die einer Intensivpflege bedürfen, bei Patienten unter vor- und nachoperativer Behandlung und bei Patienten mit Luftröhrenschnitt, bei denen gestülpte, teilweise gestülpte oder ungestulpte Luftwegrohre verwendet werden, durch welche hindurch veränderliche Luftwegleckagen leicht vor sich gehen können. Bei diesen Geraten ist es auch schwierig, die richtige Beatmung ohne die Gefahr einer übermäßigen Erweiterung des Brustkorbes zufolge Überbeatmung während der Perioden veränderlicher Luftwegleckagen, wechselnder Lungennachgiebigkeit und Änderungen der Mittellage zu erhalten. Proper ventilation is difficult with these ventilators, especially in patients who in need of intensive care, in patients under pre- and post-operative treatment and in patients with Tracheal incision, in which everted, partially everted or uncovered airway tubes through which variable airway leaks can be used can easily go on. With these devices it is also difficult to get proper ventilation without it the risk of excessive chest expansion due to over-ventilation during periods variable airway leakage, changing lung compliance, and changes in median position.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beatmungsvorrichtung der einleitend genannten Art so auszuführen, daß eine Überbeatmung des Patienten vermieden wird. Gelöst wird diese Aufgabe der Erfindung dadurch, daß eine den Brustkorb umfassende Einrichtung mit einem Überwachungsventil derart verbunden ist, daß bei einer bestimmten Brustkorbausdehnung das Überwachungsventil ein Schließen der Hauptsteuerventileinrichtung verursacht.The object of the invention is to design a ventilation device of the type mentioned in the introduction in such a way that that over-breathing of the patient is avoided. This object of the invention is achieved in that a device comprising the chest is connected to a monitoring valve in such a way that when a determined chest expansion, the monitoring valve closes the main control valve device caused.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die den Brustkorb umfassende Einrichtung einen nicht ausdehnbaren Teil aufweist, mittels welchem das Überwachungsventil an dem Patienten derart befestigt wird, daß das Ventil beim Einatmen und Ausatmen des Patienten zwischen seiner offenen und seiner geschlossenen Stellung betätigt wird.A preferred embodiment of the invention is characterized in that the thorax encompassing Device has a non-expandable part, by means of which the monitoring valve on the Patient is attached so that the valve when inhaling and exhaling the patient between his open and its closed position is operated.

Es wird weiterhin gemäß der Erfindung bevorzugt, daß das Überwachungsventil Teil eines Steuerkreises ist, der ein Ventilglied, eine von dem Ventilglied getragene Membran, einen Schlauch für die Zufuhr des Drucks von dem Auslaß der Steuereinrichtung zu der einen Seite der Membran und einen Schlauch für die Zufuhr des auf der einen Seite der Membran herrschenden Drucks zu dem Überwachungsventil aufweist.It is further preferred according to the invention that the monitoring valve is part of a control circuit which is a valve member, a membrane carried by the valve member, a hose for the supply of the Pressure from the outlet of the control device to one side of the membrane and a hose for the Having supply of the pressure prevailing on one side of the membrane to the monitoring valve.

Durch die Erfindung wird eine obere Grenze für den Einatmungsdruck in Abhängigkeit der Erweiterung des Brustkorbes bestimmt, so daß eine Überbeatmung mit Sicherheit vermieden wird.The invention sets an upper limit for the inhalation pressure as a function of the expansion of the Chest determined so that overbreathing is avoided with certainty.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnung beispielsweise erläutert.The invention is explained below with reference to the drawing, for example.

F i g. 1 ist eine schematische Darstellung einer Beatmungsvorrichtung gemäß der Erfindung;
F i g. 2 ist eine Schnittansicht eines Teils einer Einrichtung zum Abfühlen der Bewegung der Brust eines zu beatmenden Patienten.F i g. 1 is a schematic representation of a ventilation device according to the invention;
F i g. Figure 2 is a sectional view of part of a device for sensing chest movement of a patient to be ventilated.

Die Beatmungsvorrichtung hat allgemein einen Arbeitszyklus, der eine Einatmungsphase und eine Ausatmungsphase enthält. Sie ist mit einer Steuereinrichtung versehen, die einen mit dem Luftweg des Patienten verbindbaren Auslaß, einen mit einer Quelle für unter Druck stehendes Gas verbindbaren Einlaß und einen Strömungsdurchgang für die Zufuhr von Gas von dem Einlaß zu dem Auslaß aufweist. Die Steuereinrichtung ist ferner mit einem Hauptsteuerventil versehen, das zwischen einer Offenstellung und einer Schließstellung bewegbar ist, um den Gasstrom durch den Strömungsdurchgang hindurch zu dem Auslaß zu steuern. Das Hauptsteuerventil befindet sich in der Einatmungsphase in der Offenstellung, in welcher es den Gasfluß zu dem Auslaß gestattet, und während der Ausatmungsphase ist es geschlossen und verhindert den Gasfluß zu dem Auslaß. Es ist ferner eine Vorrichtung zum Verbinden des Auslasses der Steuereinrichtung mit dem Luftweg des zu beatmenden Patienten vorgesehen. Weiterhin ist die Steuereinrichtung mit einer Vorrichtung versehen, welche die Verschiebung des Hauptsteuerventils zwischen seiner Offenstellung und seiner Schließstel-The ventilator generally has a duty cycle that includes an inhalation phase and an exhalation phase contains. It is provided with a control device which can be connected to the patient's airway Outlet, an inlet connectable to a source of pressurized gas, and one Having flow passage for the supply of gas from the inlet to the outlet. The control device is also provided with a main control valve which is between an open position and a closed position is movable to control the flow of gas through the flow passage to the outlet. The In the inhalation phase, the main control valve is in the open position, in which it stops the gas flow the outlet, and during the exhalation phase it is closed and prevents the flow of gas the outlet. It is also a device for connecting the outlet of the control device to the airway of the patient to be ventilated. Furthermore, the control device is provided with a device, which the displacement of the main control valve between its open position and its closed position

lung steuert und welche Mittel enthält, die das Ausmaß der Bewegung des Brustkorbes des zu behandelnden Patienten messen und das Hauptsteuerventil aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegen.ment controls and which means contains the amount of movement of the chest to be treated Measure the patient and move the main control valve from the open position to the closed position.

Die Beatmungsvorrichtung weist eine Steuereinrichtung 11 und eine Quelle 12 für unter Druck stehendes Gas auf. Die Steuereinrichtung 11 ist an einen Adapter 13 angeschlossen, der einerseits mit dem Luftweg des Patienten und andererseits mit einer Ausatmungsventilvorrichtung 14 verbunden ist.The ventilator has a controller 11 and a source 12 of pressurized material Gas on. The control device 11 is connected to an adapter 13 which, on the one hand, is connected to the airway of the Patient and on the other hand is connected to an exhalation valve device 14.

Die Steuereinrichtung 11 weist ein Gehäuse 16 auf, das einen aus einem zweckentsprechenden Material, wie Kunststoff, bestehenden Körper 17 enthält, der jede gewünschte Formgebung, wie z. B. die dargestellte rechtwinklige Gestalt, haben kann. An dem Körper 17 sind zwei Endabdeckungen 18 und 19 aus zweckentsprechendem Material, wie Kunststoff, angebracht, die auf gegenüberliegenden Seiten des Körpers 17 abgeschlossene Kammern 21 und 22 bilden. Die Kammer 21 kann als Kammer atmosphärischen Drucks und die Kammer 22 als Kammer positiven Drucks bezeichnet werden. Die Kammer 21 steht mit der Außenluft durch eine in der Abdeckung 18 vorgesehene Öffnung 23 in Verbindung, die durch ein Filter 24 aus zweckentsprechendem Material, wie porösem Metall, abgedeckt ist.The control device 11 has a housing 16, which is made of an appropriate material, such as plastic, existing body 17 contains any desired shape, such. B. the one shown rectangular shape. On the body 17 are two end covers 18 and 19 of appropriate Material, such as plastic, attached to the closed off on opposite sides of the body 17 Chambers 21 and 22 form. The chamber 21 can be used as an atmospheric pressure chamber and the Chamber 22 may be referred to as a positive pressure chamber. The chamber 21 is exposed to the outside air a provided in the cover 18 opening 23 in communication, through a filter 24 of appropriate Material, such as porous metal, is covered.

Die Steuereinrichtung 11 ist mit einem in dem Körper 17 ausgebildeten Einlaß 26 versehen, der mit einer Quelle für unter Druck stehendes Gas verbunden werden kann, mit dem der Patient beatmet werden soll. Diese Gasquelle ist als Behälter 12 dargestellt, der mit dem Einlaß 26 durch eine Leitung 28 verbunden ist, die eine Druckreduziervorrichtung 29 enthält. Die Steuereinrichtung 11 ist ferner mit einem Auslaß 31 versehen, der in der Abdeckung 19 ausgebildet und mit dem Patientenadapter 13 auf die nachstehend beschriebene Weise verbunden ist. Weiterhin ist die Steuereinrichtung 11 mit einem in dem Körper 17 ausgebildeten Strömungsdurchgang 32 versehen, der an dem einen Ende unmittelbar mit dem Einlaß 26 verbunden ist und an dem anderen Ende in die von der Abdeckung 19 gebildete Kammer 22 vor dem in der Abdeckung 19 ausgebildeten Auslaß 31 mündet.The control device 11 is provided with an inlet 26 formed in the body 17 which is provided with a Source of pressurized gas can be connected with which the patient is to be ventilated. This gas source is shown as a container 12 which is connected to the inlet 26 by a conduit 28 which a pressure reducing device 29 includes. The control device 11 is also provided with an outlet 31, which is formed in the cover 19 and with the patient adapter 13 to the one described below Way is connected. Furthermore, the control device 11 is embodied in the body 17 with one Flow passage 32 is provided which is connected at one end directly to the inlet 26 and at the other end into the chamber 22 formed by the cover 19 before that in the cover 19 trained outlet 31 opens.

Die Steuereinrichtung 11 weist ferner ein Hauptsteuerventil 34 auf, welches den Fluß des Gases durch den Strömungsdurchgang 32 hindurch steuert. Dieses Hauptsteuerventil 34 enthält ein Schieberventilglied 36, das in dem Körper 17 verschiebbar gelagert ist. Das Ventilglied 36 ist von einem Querkanal 37 durchsetzt, der durch Verschieben des Ventilglieds 36 in und außer Ausrichtung mit dem Strömungsdurchgang 32 gebracht werden kann. Das Ventilglied 36 ist zwischen der Offenstellung und der Schließstellung mittels eines zweckentsprechenden Organs verschiebbar, wie z. B. mittels einer Membran 38, deren äußerer Rand an dem Körper 17 und deren innerer Rand an dem Ventilglied 36 befestigt ist, wie dies aus F i g. 1 ersichtlich ist. Der Körper 17 ist mit einer ringförmigen Ausnehmung 39 versehen, die zusammen mit der Membran 38 eine Ringkammer 41 begrenzt, welche über einen in dem Körper 17 ausgebildeten Kanal 42 mit der Kammer 22 in Verbindung gebracht werden kann und außerdem über einen ebenfalls in dem Körper 17 ausgebildeten Kanal 43 dauernd mit der Eingangsseite des Strömungsdurchganges 32 verbunden ist.The control device 11 also has a main control valve 34 which controls the flow of the gas through controls flow passage 32 therethrough. This main control valve 34 contains a slide valve member 36, which is slidably mounted in the body 17. The valve member 36 is penetrated by a transverse channel 37, brought into and out of alignment with the flow passage 32 by sliding the valve member 36 can be. The valve member 36 is between the open position and the closed position by means of an appropriate Organ displaceable, such. B. by means of a membrane 38, the outer edge of which on the body 17 and the inner edge of which is attached to the valve member 36, as shown in FIG. 1 can be seen. The body 17 is provided with an annular recess 39 which, together with the membrane 38, forms an annular chamber 41 limited, which via a channel 42 formed in the body 17 with the chamber 22 in connection can be brought and also via a channel 43 also formed in the body 17 continuously is connected to the input side of the flow passage 32.

Die Steuereinrichtung 11 ist weiterhin mit Mitteln versehen, welche dazu dienen, das Ventilglied 36 in Offenstellung einstellbar vorzuspannen, und welche aus zwei Permanentmagneten 46 und 47 bestehen, die am inneren Ende von in die Seitenwände der Abdeckungen 18 und 19 eingeschraubten Spindeln 48 angeordnet sind. Am äußeren Ende der Spindeln 48 sind gerändelte Knöpfe 49 angeordnet, mittels welchen die Spindeln 48 und damit die von ihnen getragenen Magnete 46 bzw. 47 gegen das Ventilglied 36 und von ihm weg in axialer Richtung eingestellt werden können. Die Enden des Ventilglieds 36 tragen runde Platten 51 bzw. 52 aus zweckentsprechendem Material, wie Stahl, die in Ausrichtung mit den Magneten 46 bzw. 47 liegen, welche auf diese Platten eine Anziehungskraft ausüben. Es ist ersichtlich, daß es durch Verstellen der Magnete 46 und 47 mit Bezug auf die Platten 51 und 52 leicht möglich ist, die Größe der Kraft einzustellen, die erforderlich ist, um das Ventilglied 36 zwischen den Magneten 46 und 47 in Längsrichtung zu verschieben.The control device 11 is also provided with means which serve to keep the valve member 36 in the open position adjustable bias, and which consist of two permanent magnets 46 and 47, which on inner end of screwed into the side walls of the covers 18 and 19 spindles 48 are. Knurled buttons 49 are arranged at the outer end of the spindles 48, by means of which the spindles 48 and thus the magnets 46 and 47 carried by them against the valve member 36 and away from it in the axial direction Direction can be adjusted. The ends of the valve member 36 carry round plates 51 and 52, respectively appropriate material, such as steel, which are in alignment with the magnets 46 and 47, which exert an attraction on these plates. It can be seen that by adjusting the magnets 46 and 47 with reference to the plates 51 and 52 it is easily possible to adjust the amount of force that is required is to move the valve member 36 between the magnets 46 and 47 in the longitudinal direction.

Wie bereits oben erwähnt, ist eine Vorrichtung zum Verbinden des Auslasses 31 der Steuereinrichtung 11 mit dem Patientenadapter 13 versehen. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, weist diese Vorrichtung einen Schlauch 56 auf, der an seinem einen Ende mit einem in dem Auslaß 31 angeordneten Anschlußstück 57 verbunden ist. Das andere Ende des Schlauches 56 ist mit einem in dem Adapter 13 angeordneten Anschlußstück 58 verbunden. Der Adapter 13 kann von irgendeiner zweckentsprechenden Art sein, die eine Verbindung mit dem Luftweg des Patienten herstellt. Beispielsweise kann er die Form einer Gesichtsmaske oder eines Luftröhrenschnittrohres haben und, wie dies in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien schematisch angedeutet ist, mit dem Luftweg 61 und den Lungenflügeln 62 des Patienten verbunden sein.As already mentioned above, a device for connecting the outlet 31 is the control device 11 provided with the patient adapter 13. As shown in FIG. 1 it can be seen, this device has a hose 56, which is connected at one end to a connecting piece 57 arranged in the outlet 31 is. The other end of the hose 56 is connected to a connection piece 58 arranged in the adapter 13. The adapter 13 may be of any convenient type that connects to the Establishes the patient's airway. For example, it can be in the form of a face mask or a trachea cut tube have and, as shown in FIG. 1 is indicated schematically by dash-dotted lines, with be connected to the patient's airway 61 and lungs 62.

Der Adapter 13 ist mit der Ausatmungsventilvorrichtung 14 vereinigt, die ein Ansatzstück 64 aufweist, das mit einer Ausatmungsöffnung 66 versehen ist, die gewöhnlich von einem Ventilglied 67 geschlossen gehalten wird, mit dem ein Ventilstößel 68 im Eingriff steht, der in dem Ansatzstück 64 gleitbar gelagert ist. Das Ventilglied 67 wird durch eine Feder 69 nachgiebig in Schließstellung gedrückt. Der Ventilstößel 68 wird durch eine Feder 71 nachgiebig von dem Ventilglied 67 weggedrückt und gestattet dem Ventilglied, sich während der Ausatmungsphase zu öffnen.The adapter 13 is combined with the exhalation valve device 14, which has an extension piece 64 which is provided with an exhalation opening 66, which is usually held closed by a valve member 67 with which a valve stem 68 is engaged, which is slidably supported in the extension piece 64. The Valve member 67 is resiliently pressed into the closed position by a spring 69. The valve stem 68 is resiliently urged away from the valve member 67 by a spring 71 and allows the valve member to move during the exhalation phase to open.

Die Ventilvorrichtung 14 enthält ferner eine Membran 72, die das Ventilglied 67 während der Einatmungsphase in Schließstellung hält und die innerhalb des Ansatzstücks 64 angeordnet ist und mit dem Ventilstößel 68 im Eingriff steht. Ein Schlauch 73 dient dazu, aus der Kammer 22 über eine Leitung 74 positiven Druck zu der Membran 72 zu führen. Dieser auf die Membran 72 wirkende Druck ist höher als der Druck in der Kammer 22, weil die Mündungsöffnung des Strömungsdurchganges 32 in die Leitung 74 größer als seine Mündungsöffnung 32a in die Kammer 22 ist.The valve device 14 further includes a membrane 72 which the valve member 67 during the inhalation phase holds in the closed position and which is arranged within the extension piece 64 and with the valve stem 68 is engaged. A hose 73 is used to positive from the chamber 22 via a line 74 To lead pressure to the diaphragm 72. This pressure acting on the diaphragm 72 is higher than the pressure in the chamber 22 because the opening of the flow passage 32 into the conduit 74 is larger than his Muzzle opening 32a into chamber 22 is.

Das Ansatzstück 64 der Ventilvorrichtung 14 ist mit einem Ausatmungsauslaß 76 versehen, aus welchem die durch die Öffnung 66 hindurchgehenden Gase abgegeben werden, wenn das Ventilglied 67 während des Ausatmens in die Offenstellung bewegt wird.The extension piece 64 of the valve device 14 is provided with an exhalation outlet 76, from which the gases passing through opening 66 are released when valve member 67 is exhaled is moved to the open position.

Es ist weiterhin eine Vorrichtung vorgesehen, welche die Verschiebung des Hauptsteuerventils 34 zwischen der Offen- und Schließstellung steuert. Diese Vorrichtung enthält Mittel, welche das Ausmaß der Bewegung des Brustkorbes des zu beatmenden Patienten messen und bewirken, daß das Hauptsteuerventil aus der Offenstellung in die Schließstellung bewegt wird. Diese Mittel umfassen eine membranbetätigte Ventilvorrichtung 81, die an dem Gehäuse 16 angeordnet ist. DieseThere is also a device is provided which the displacement of the main control valve 34 between controls the open and closed position. This device contains means that determine the amount of movement Measure the chest of the patient to be ventilated and cause the main control valve to move out of the open position is moved into the closed position. These means include a diaphragm operated valve device 81, which is arranged on the housing 16. This

Ventilvorrichtung 81 weist ein Ventilglied in Form einer Kolbenstange 82 auf, die in einem in dem Körper 17 angebrachten Ansatzstück 83 sowie in dem Körper 17 selbst verschiebbar ist. Die Kolbenstange 82 ist zwischen einer Offen- und einer Schließstellung bewegbar. In der Schließstellung sperrt sie den Kanal 42 im Körper 17 ab, während sie in der Offenstellung den Kanal 42 mit der Kammer 41 verbindet. In einer in dem Ansatzstück 83 ausgebildeten Ausnehmung 85 ist eine Feder 84 angeordnet, welche die Kolbenstange 82 umgibt und sie nachgiebig in die Offenstellung drückt.Valve device 81 has a valve member in the form of a piston rod 82 which is in one in the body 17 attached extension piece 83 and in the body 17 itself is displaceable. The piston rod 82 is between an open and a closed position movable. In the closed position, it blocks the channel 42 in the body 17, while it connects the channel 42 with the chamber 41 in the open position. In one in the endpiece 83 formed recess 85 is arranged a spring 84 which surrounds the piston rod 82 and pushes it softly into the open position.

Zum Verschieben der Kolbenstange 82 zwischen der Offen- und Schießstellung ist eine biegsame Membran 86 vorgesehen, deren äußerer Rand zwischen schalenförmige Teile 87 und 88 eingeklemmt ist, die an ihren äußeren Rändern miteinander verbunden und von dem Ansatzstück 83 abgestützt sind. Der innere Rand der Membran 86 ist zwischen von der Kolbenstange 82 getragene Platten 89 eingeklemmt. Die eine Seite der Membran 86 ist über in dem schalenförmigen Teil 88 ausgebildete öffnungen 90 der Außenluft ausgesetzt, und die andere Seite der Membran steht mit einem Kanal 92 in Verbindung, der in einem an dem schalenförmigen Teil 87 angeordneten Ansatzstück 91 ausgebildet ist. Der Kanal 92 ist einerseits mittels eines Schlauchs 93 mit der in dem Gehäuse 16 gebildeten Kammer 22 und andererseits mittels eines Schlauches 97 mit einem Überwachungsventil % verbunden.A flexible membrane is used to move the piston rod 82 between the open and closed positions 86 provided, the outer edge of which is clamped between cup-shaped parts 87 and 88, which at their outer edges are connected to one another and supported by the extension piece 83. The inner edge of the Diaphragm 86 is sandwiched between plates 89 carried by piston rod 82. One side of the Membrane 86 is exposed to the outside air via openings 90 formed in the shell-shaped part 88, and the other side of the membrane communicates with a channel 92 in communication in one of the cup-shaped Part 87 arranged extension piece 91 is formed. The channel 92 is on the one hand by means of a hose 93 with the chamber 22 formed in the housing 16 and on the other hand by means of a hose 97 with a Monitoring valve% connected.

Das Überwachungsventil % weist, wie dies insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, einen Körper 101 auf, der mit einer zylindrischen Bohrung 102 versehen ist. In der Bohrung 102 ist eine hin- und herbewegbare Ventilspindel 103 angeordnet, die mit Bunden 103a und 103£> versehen ist. Eine Feder 104, die innerhalb des Körpers 101 auf der Ventilspindel 103 angeordnet ist, drückt die Spindel nachgiebig in eine Endstellung (erste Schließstellung). Der Ventilkörper 101 ist mit einer Schauöffnung 106 (F i g. 1) und einer Auslaßöffnung 107 versehen. Die Ventilspindel 103 trägt eine Anzeigemarke 103c, die zweckentsprechend, beispielsweise rot gefärbt ist und zu dem nachstehend erläuterten Zweck durch die Schauöffnung 106 hindurch sichtbar ist. In der ersten Schließstellung (F i g. 2) sperrt der Bund 1036 einen in dem Ventilkörper 101 ausgebildeten Kanal 108 ab, der sich rechtwinklig zu der Bohrung 102 erstreckt.The monitoring valve% has, as can be seen in particular from FIG. 2 can be seen, a body 101, which is provided with a cylindrical bore 102. In the bore 102 is a reciprocable valve spindle 103 arranged, which is provided with collars 103a and 103 £>. A spring 104 that is inside the body 101 is arranged on the valve spindle 103, the spindle presses resiliently into an end position (first closed position). The valve body 101 is provided with an inspection opening 106 (FIG. 1) and an outlet opening 107. The valve spindle 103 carries an indicator mark 103c which is appropriately colored, for example red and is visible through the viewing opening 106 for the purpose explained below. In the first In the closed position (FIG. 2), the collar 1036 blocks a channel 108 formed in the valve body 101 which extends at right angles to the bore 102.

Es ist eine Einrichtung vorgesehen, die das Überwachungsventil 96 an dem Patienten festlegt und den Brustkorb des Patienten umfaßt, so daß sie die Bewegungen des Brustkorbes des zu beatmenden Patienten abfühlt. Diese Einrichtung weist ein langgestrecktes, biegsames undehnbares Element auf, das um den Brustkorb des zu behandelnden Patienten herumgelegt werden kann. Wie insbesondere aus F i g. 2 ersichtlich ist, besteht dieses Element aus einer Perlenkette 111, die mit einem Verbindungsglied 112 versehen ist, mittels dessen die Länge der Kette derart eingestellt werden kann, daß sie sich fest um die Brust des Patienten legt. Es ist ein Volumeneinstellnonius 113 vorgesehen, der zum Feineinstellen der Länge der Kette 111 dient und der einen Teil 114, dessen eines Ende mit einem Abschnitt der Kette 111 verbunden ist, und einen in den Teil 114 eingeschraubten Teil 116 aufweist, der mit einem anderen Abschnitt der Kette verbunden und mit einer Anzeigemarke 117 versehen ist. Die Kette 111 ist mittels eines Verbindungsstücks 118 mit der Ventilspin- fts del 103 des Überwachungsventils 96 verbunden.A device is provided which fixes the monitoring valve 96 on the patient and the Chest of the patient includes, so that they the movements of the chest of the patient to be ventilated feels. This device includes an elongated, pliable, inextensible member that wraps around the chest of the patient to be treated can be lying around. As in particular from FIG. 2 can be seen, this element consists of a pearl necklace 111, which is provided with a connecting link 112, by means of the length of which can be adjusted to fit tightly around the patient's chest. A volume adjustment dial 113 is provided which is used to finely adjust the length of the chain 111 and the one part 114, one end of which is connected to a portion of the chain 111, and one in the Part 114 has screwed-in part 116 which is connected to another section of the chain and with an indicator mark 117 is provided. The chain 111 is connected to the valve pin by means of a connecting piece 118 del 103 of the monitoring valve 96 connected.

Um zu verhindern, daß das Verbindungsstück 118 der Ventilspindel 103 in die Haut des Patienten während des Atmens einkneift, ist auf der Kette ein aus zweckentsprechendem Material, wie Kunststoff, bestehender zylindrischer Teil 121 angeordnet, dessen eines Ende nahe dem Verbindungsstück 118 liegt. Dieser zylindrische Teil 121 hat einen wesentlich größeren Durchmesser als der Körper des Überwachungsventils 96, so daß dessen Ventilspindel 103 in einem Abstand vom Körper des Patienten gehalten wird, um zu verhindern, daß das Verbindungsstück 118 mit der Haut des Patienten in Berührung kommt.To prevent the connector 118 from getting into the patient's skin during the valve stem 103 When breathing is pinched, the chain is made of an appropriate material, such as plastic arranged cylindrical part 121, one end of which is close to the connecting piece 118. This cylindrical one Part 121 is much larger in diameter than the body of the monitoring valve 96, so that its valve stem 103 is kept at a distance from the patient's body in order to prevent that the connector 118 comes into contact with the patient's skin.

Die Arbeitsweise und Anwendung der vorstehend beschriebenen Vorrichtung zum Beatmen eines Patienten werden nachstehend erläutert.The mode of operation and application of the device described above for ventilating a patient are explained below.

Das Überwachungsventil 96 wird an dem Patienten angeordnet, indem die Kette 111 um den Körper des Patienten herumgeführt wird, so daß sie sich an den Umfang des Brustkorbes in einer zweckentsprechend gewählten Höhe anlegt, wie dies in F i g. 1 angedeutet ist. Die Kette ist richtig eingestellt, oder, in anderen Worten, das Überwachungsventil 96 befindet sich in richtigem Arbeitszustand, wenn die Marke 117 an dem Teil 116 des Volumeneinstellnonius 113 gerade sichtbar ist und die rote Marke 103c des Überwachungsventils % in der Pause nach der Ausatmung durch die in dem * '· Ventilkörper 101 vorgesehene Schauöffnung 106 hindurch voll sichtbar ist.The monitoring valve 96 is placed on the patient by looping the chain 111 around the patient's body so that it is applied to the circumference of the chest at an appropriately selected height, as shown in FIG. 1 is indicated. The chain is correctly adjusted, or, in other words, the monitoring valve 96 is in the correct working state when the mark 117 on the part 116 of the volume adjustment dial 113 is just visible and the red mark 103c of the monitoring valve% is in the pause after exhalation provided for in the * '· valve body 101 Inspection port 106 through is fully visible.

Nunmehr kann der Adapter 13 mit dem Luftweg des Patienten verbunden werden. Es sei jetzt angenommen, daß unter Druck stehendes Gas aus dem Behälter 12 dem Durchgang 32 zugeführt wird. Wenn dies erfolgt, strömt das Gas durch den Durchgang 32 und den mit ihm in Ausrichtung liegenden Kanal 37 in dem Ventilglied 36 hindurch in die Kammer 22 positiven Drucks und aus dieser über den Schlauch 56 und den Adapter 13 in den Luftweg des Patienten. Zur gleichen Zeit wird Gas, das unter etwas höherem Druck steht, über die Leitung 74 und den Schlauch 73 der Membran 72 zugeführt, um das Ausatmungsventil 67 in geschlossener Stellung zu halten. Außerdem wird unter Druck stehendes Gas aus der Kammer 22 über den Schlauch 93, den Kanal 92 der Ventilvorrichtung 81 und den Schlauch 97 dem Überwachungsventil 96 zugeführt. Wenn das Überwachungsventil % sich in dem oben beschriebenen Zustand befindet, in welchem die rote Anzeigemarke 103c auf seiner Spindel 103 in der Schauöffnung 106 J sichtbar ist, ist der Bund 1036 nach rechts (gemäß F i g. 2) bewegt worden, um den Kanal 108 zu öffnen, so daß das über den Schlauch 97 in den Kanal 108 eintretende Gas durch die in dem Ventilkörper 101 vorgesehene Auslaßöffnung 107 hindurch in die Außenluft entweicht. Die Kolbenstange 82 der Ventilvorrichtung 81 ist durch die Feder 84 so belastet, daß die Kolbenstange in der Offenstellung verbleibt, solange das über den Schlauch 97 zugeführte Gas durch die Auslaßöffnung 107 des Überwachungsventils % hindurch entweicht.The adapter 13 can now be connected to the patient's airway. Assume now that pressurized gas is supplied from container 12 to passage 32. When this occurs, the gas flows through passageway 32 and aligned channel 37 in valve member 36 into positive pressure chamber 22 and from there via hose 56 and adapter 13 into the patient's airway. At the same time, gas, which is at a slightly higher pressure, is supplied via the line 74 and the hose 73 to the membrane 72 in order to keep the exhalation valve 67 in the closed position. In addition, pressurized gas is supplied from the chamber 22 via the hose 93, the channel 92 of the valve device 81 and the hose 97 to the monitoring valve 96. When the monitoring valve% is in the above-described state in which the red mark 106 J is visible 103c on its spindle 103 in the display opening, the collar 1036 (g according to F i. 2) to the right has been moved to the channel 108 to open, so that the gas entering the channel 108 via the hose 97 escapes through the outlet opening 107 provided in the valve body 101 into the outside air. The piston rod 82 of the valve device 81 is loaded by the spring 84 so that the piston rod remains in the open position as long as the gas supplied via the hose 97 escapes through the outlet opening 107 of the monitoring valve%.

Die Vorrichtung zum Verschieben der Kolbenstange 82 der Ventilvorrichtung 81 in die Schließstellung ist normalerweise so eingestellt, daß sie bei einem Druck wirksam wird, der unterhalb des Druckes liegt, der erforderlich ist, um das Ventilglied 36 des Hauptsteuerventils 34 in die Schließstellung zu drücken, beispielsweise 17 mm Hg. Die Steuereinrichtung 11 verbleibt daher in der Einatmungsphase, und dem Luftweg des Patienten wird weiter Gas zugeführt, um eine Ausdehnung der Lungenflügel und eine Vergrößerung der Abmessung des Brustkorbes oder des oberen Unterleibs des Patienten zu bewirken.The device for moving the piston rod 82 of the valve device 81 into the closed position is normally adjusted to take effect at a pressure below the pressure required is to press the valve member 36 of the main control valve 34 in the closed position, for example 17 mm Hg. The control device 11 therefore remains in the inhalation phase and the airway of the The patient is continued to be supplied with gas to expand the lungs and enlarge the size of the lungs of the patient's chest or upper abdomen.

Wenn diese Ausdehnung erfolgt, wird die Ventilspin-When this expansion occurs, the valve spindle

del 103 des Überwachungsventils 96 von der Kette 111 nach rechts (gemäß F i g. 2) verschoben, bis der Bund 103a den Kanal 108 absperrt, wodurch das Entweichen von Gas durch die Auslaßöffnung 107 des Überwachungsventils hindurch unterbrochen wird. Dies bewirkt, daß die Steuereinrichtung 11 in ihre Ausatmungsphase übergeht, indem an die obere Seite der Membran 86 positiver Druck angelegt und dadurch die Feder 84 zusammengedrückt wird, so daß die Kolbenstange 82 in eine Stellung bewegt wird, in welcher sie den Kanal 42 absperrt. Sobald der Kanal 42 abgesperrt ist, baut sich in der Kammer 41 zufolge des ihr über den Kanal 43 zugeführten Gases Druck auf. Dadurch wird das Ventilglied 36 des Hauptsteuerventils 34 nach linksdel 103 of the monitoring valve 96 from the chain 111 shifted to the right (according to FIG. 2) until the collar 103a closes off the channel 108, whereby the escape is interrupted by gas through the outlet port 107 of the monitoring valve. This causes, that the control device 11 goes into its exhalation phase by moving to the upper side of the Diaphragm 86 is applied positive pressure and thereby the spring 84 is compressed, so that the piston rod 82 is moved into a position in which it blocks the channel 42. As soon as the channel 42 is shut off is, pressure builds up in the chamber 41 as a result of the gas supplied to it via the channel 43. This will the valve member 36 of the main control valve 34 to the left

reicht, die durch die Lage der Magnete 46 und 47 bestimmt wird, dann wird das Ventilglied 36 nach links (gemäß Fig. 1) verschoben und dadurch die Einatmungsphase in der oben beschriebenen Weise beendigt. Danach erfolgt die Ausatmungsphase in der oben beschriebenen Weise. Es ist daher ersichtlich, daß die Beatmungsvorrichtung ausfallsicher ist und einen Patienten noch ausreichend beatmet, selbst wenn die Kette 111 reißen sollte.sufficient, which is determined by the position of the magnets 46 and 47, then the valve member 36 is to the left (according to FIG. 1) and thereby terminated the inhalation phase in the manner described above. Then the exhalation phase takes place in the manner described above. It can therefore be seen that the The ventilator is fail-safe and a patient is still adequately ventilated even if the chain is on 111 should tear.

Die Magnete 46 und 47 dienen als Mittel zum Einstellen des maximalen Drucks für die Beatmung des Patienten bis auf einem Wert von 90 mm Hg, bei dem das Ventilglied 36 durch den auf die Membran 38 wirkenden Druck aus der Offenstellung in die SchließstellungThe magnets 46 and 47 serve as a means for setting the maximum pressure for ventilation of the patient up to a value of 90 mm Hg, at which the valve member 36 acts on the membrane 38 through the Pressure from the open position into the closed position

(gemäß Fig. 1) bewegt und sein Kanal 37 außer Aus- 15 bewegt wird. Es ist ersichtlich, daß durch axiales Verrichtung mit dem Strömungsdurchgang 32 gebracht. stellen der Magnete 46 und 47 die Kraft, die zum Bewegen des verschiebbaren Ventilglieds 36 aus der Offenstellung in die Schließstellung erforderlich ist, leicht(according to FIG. 1) and its channel 37 is moved out of 15. It can be seen that by doing axially brought to the flow passage 32. the magnets 46 and 47 provide the force necessary to move of the displaceable valve member 36 from the open position into the closed position is required easily

Dies hat zur Folge, daß der Strömungsdurchgang 32 abgesperrt und verhindert wird, daß weiteres Gas von dem Einlaß zu dem Auslaß der Steuereinrichtung 11As a result, the flow passage 32 is blocked and further gas is prevented from flowing out the inlet to the outlet of the control device 11

eingestellt werden kann. Dieser maximale Druck wirdcan be adjusted. This maximum pressure will be

dem Ausatmungsventil 67 gestattet wird, sich zu öffnen, wenn der Patient ausatmet. Die ausgeatmeten Gase werden durch die Ventilöffnung 66 und den Auslaß 76 hindurch abgegeben.the exhalation valve 67 is allowed to open when the patient exhales. The exhaled gases are dispensed through valve port 66 and outlet 76.

geführt wird. Sobald das Gas aufhört, durch den Auslaß 20 so eingestellt, daß er höher als der zum normalen Beathindurchzuströmen, gleicht sich der positive Druck in men des Patienten erforderliche Druck, aber nicht so der Kammer 22, im Luftweg 61 des Patienten, in dem hoch ist, um für den Patienten gefährlich zu werden. Schlauch 73 und unter der Membran 72 der Ausat- Außerdem wird er gewöhnlich auf einen Wert eingemungsventilvorrichtung 14 aus, wodurch der Feder 71 stellt, der über demjenigen liegt, bei dem die Kolbengestattet wird, den Ventilstößel 68 zurückzuziehen, und 25 stange 82 normalerweise betätigt wird.to be led. As soon as the gas ceases, adjusted through outlet 20 so that it is higher than that for normal beating, the positive pressure is equal to the pressure required by the patient, but not so the chamber 22, in the patient's airway 61, which is high to be dangerous to the patient. Hose 73 and under the membrane 72 of the exhalation valve, it is also usually on a value evacuation valve device 14, whereby the spring 71 is positioned above that which the piston allows is to retract the valve stem 68, and 25 rod 82 is normally operated.

Das Merkmal der Ausfallsicherheit kann derart sein, daß die Beatmungsvorrichtung zwischen einer Einatmungsphase auf eine Ausatmungsphase bei irgendeiner gewünschten Druckgrenze geschaltet wird, die bis zuThe fail-safe feature can be such that the ventilation device between an inhalation phase is switched to an exhalation phase at any desired pressure limit up to

Wenn die Ausatmung des Patienten im wesentlichen 30 dem Spitzendruck von 90 mmHg eingestellt ist, der beendet ist, fühlt das Überwachungsventil 96 die Ver- hauptsächlich durch Verstellen des Magneten 47 verminderung der Abmessung seines Brustkorbes ab, und fügbar gemacht wird, indem der Vorspannungsdruck die Ventilspindel 103 verschiebt sich nach links (gemäß geändert wird, welcher die Kolbenstange 82 in die nor-F i g. 2), so daß ihr Bund 103a den Kanal 108 wieder male offene Stellung bewegt. Dieser Druck wird auf öffnet, der über den Schlauch 97 mit der Ventilvorrich- 35 eine Sicherheitshöhe eingestellt, um eine übermäßige tung 81 verbunden ist. Sobald der Kanal 108 geöffnet Beatmung des Patienten zu verhindern,
wird, wird der Druck über der Membran 86 der Ventil- Wenn die Ventilspindel 103 des Überwachungsvenvorrichtung 81 beträchtlich herabgesetzt, wodurch der tils 96 auf die oben beschriebene Weise in die Offen-Feder 84 gestattet wird, die Kolbenstange 82 in ihre stellung bewegt wird, kann der positive Druck, der zum normalerweise offene Stellung zurückzuführen. Sobald 40 Beatmen des Patienten angelegt werden kann, irgenddies geschieht, wird der Druck in der Kammer 41 ver- einen im voraus gewählten Wert bis zu dem Spitzenmindert und das Ventilglied 36 durch die Kraft des Ma- wert von 90 mm Hg, beispielsweise einen maximalen gneten 47 in die normale offene Stellung zurückgeführt. Wert von 40 mm Hg haben. Wenn die Kolbenstange 82 Das Gas strömt dann wieder durch den Durchgang 32 so eingestellt ist, daß sie bei 17 mm Hg betätigt wird, hindurch, um einen neuen Einatmungszyklus einzulei- 45 dann steht jeder Druck zwischen 17 und 90 mm Hg zur ten. Der andere Magnet 46 vermag das Ventilglied 36 Verfügung, um der Volumenanforderung des Patienten in der Schließstellung zu halten, bis der Patient etwas zu entsprechen.When the patient's exhalation is set at substantially the peak pressure of 90 mmHg which is terminated, the monitor valve 96 senses the displacement, mainly by moving the magnet 47, reducing the size of his chest, and making it available by biasing the valve stem 103 shifts to the left (according to which the piston rod 82 is changed in the nor-F i g. 2), so that its collar 103a moves the channel 108 again in the open position. This pressure is opened, which is set to a safety level via the hose 97 with the valve device 35, to an excessive device 81 is connected. As soon as the channel 108 is opened to prevent ventilation of the patient,
When the valve stem 103 of the monitoring valve device 81 is reduced considerably, the pressure across the diaphragm 86 of the valve is reduced, whereby the valve 96 is allowed in the manner described above in the open spring 84, the piston rod 82 is moved into its position the positive pressure attributed to the normally open position. As soon as ventilation can be applied to the patient, whatever happens, the pressure in the chamber 41 is reduced to a preselected value up to the peak and the valve member 36 is gneted by the force of the value of 90 mm Hg, for example a maximum 47 returned to the normal open position. Have a value of 40 mm Hg. When the piston rod 82 then flows through the passage 32 again to be actuated at 17 mm Hg to initiate a new inhalation cycle 45 then any pressure between 17 and 90 mm Hg is available. The other Magnet 46 can make the valve member 36 available to keep the volume requirement of the patient in the closed position until the patient corresponds to something.

Gas aus der Kammer 22 herauszieht, so daß die atmo- Aus dem Vorstehenden ist ersichtlich, daß das Übersphärische Luft in der Kammer 21 die Membran 38 und wachungsventil 96 die Beatmungsvorrichtung den Ändas Ventilglied 36 nach rechts (gemäß Fig. 1) in die 50 derungen der Abmessung des Brustkorbes oder desGas is withdrawn from the chamber 22 so that the atmo- From the foregoing it can be seen that the super-spherical Air in the chamber 21 the diaphragm 38 and guard valve 96 the ventilator the change Valve member 36 to the right (according to FIG. 1) in the 50 changes in the dimensions of the chest or the

oberen Unterleibs des Patienten zwangsläufig anpaßt. Es ist festgestellt worden, daß unabhängig davon, wie »kraftlos« der Brustkorb zufolge sekundärer oder pathalogischer Zustände auch sein mag, eine bewegli-inevitably adapts to the patient's upper abdomen. It has been found that regardless of how The chest may be "powerless" due to secondary or pathological conditions, a mobile

lich eine erste Schließstellung, eine Offenstellung und 55 ehe Dimension, gewöhnlich an den Zwerchfellrändern eine zweite Schließstellung. In dem Fall, daß die Kette vorhanden ist. Es wurde gefunden, daß, nachdem das 111 reißen sollte, bewegt sich die Ventilspindel 103 des Überwachungsventil richtig eingestellt ist, der Patient Überwachungsventils 96 in die erste Schließstellung, in dessen Vorhandensein nicht empfindet, da die spontane welcher der Bund 1036 den Kanal 108 absperrt. Jedoch Atmung völlig unbeeinträchtigt ist. Das Überwasteigt in einem solchen Fall der positive Druck in der 60 chungsventil dient als Mittel zum Abfühlen der Größe Kammer 22 an, und dieser positive Druck wird der des Brustkorbes und damit als Mittel zum zwangsläufi-Membran 86 der Ventilvorrichtung 14 und dem Luft- gen Begrenzen des Volumens, auf welches der Brustweg des Patienten zugeführt, so daß der Patient eine korb ausgedehnt werden kann. Es besteht daher keine Therapiebeatmung bis zu dem normalen Druck von Gefahr für eine übermäßige Beatmung unter hohem z.B. 17 mm Hg empfängt, worauf sich die Kolbenstan- ^f)5 Druck, wenn die funktionell Restkapazität währendLich a first closed position, an open position and 55 before dimension, usually a second closed position at the edges of the diaphragm. In the event that the chain is present. It has been found that after the 111 should rupture, the valve spindle 103 of the monitoring valve moves correctly, the patient monitoring valve 96 in the first closed position, in the presence of which does not feel, since the spontaneous which the collar 1036 closes the channel 108. However breathing is completely unaffected. The overloaded in such a case the positive pressure in the valve device serves as a means for sensing the size of the chamber 22, and this positive pressure becomes that of the thorax and thus as a means for the inevitable diaphragm 86 of the valve device 14 and the air limit the volume to which the patient's chest path is supplied so that the patient's basket can be expanded. There is therefore no therapy ventilation up to the normal pressure of the risk of receiving excessive ventilation under high, for example 17 mm Hg, whereupon the piston rod ^f) 5 pressure if the functional residual capacity during

Offenstellung drückt, um eine Pause nach der Ausatmung zuzulassen.Open position pushes to allow pause after exhalation.

Aus vorstehendem ist ersichtlich, daß das Überwachungsventil 96 drei verschiedene Stellungen hat, näm-From the above it can be seen that the monitoring valve 96 has three different positions, namely

ge 82 in die Schließstellung bewegt. Wenn der über den Kanal 43 an die Membran 38 des Hauptsteuerventils 34 angelegte positive Druck eine vorbestimmte Höhe er-ge 82 moved into the closed position. When the via the channel 43 to the membrane 38 of the main control valve 34 applied positive pressure to a predetermined level

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

der Therapie vergrößert wird. Weiterhin werden voreingestellte Volumina sicher zugeführt, selbst wenn veränderliche Luftwegleckagen vorhanden sind.the therapy is enlarged. Furthermore, preset volumes are safely delivered, even if there are variable airway leaks.

609 526/138609 526/138

Claims

Patent claims:

1. Ventilation device, with a control device, one with the patient's airways having connectable outlet and an inlet connectable to a pressurized gas source, one Main control valve means, which is mounted in the control means, is in the open position during the inhalation phase and the flow of gas from inlet to outlet and closed during the exhalation phase is to prevent the flow of gas from the inlet to the outlet and with means to control the movement of the main control valve between the open and closed positions, characterized in that a device (111, 113) encompassing the chest is connected to a monitoring valve (96) in such a way that at a certain chest expansion the monitor valve causes the main control valve means (36) to close.

2. Ventilation device according to claim 1, characterized in that the surrounding the chest Device (111,113) a non-expandable Part (111) by means of which the monitoring valve (96) on the patient in such a way is attached that the valve (96) when inhaling and exhaling the patient between its open and its closed position is operated.

3. Ventilation device according to claim 1 or 2, characterized in that the monitoring valve (96) is part of a control circuit (81, 97) which a valve member (82), a membrane (86) carried by the valve member, a hose (93) for the supply the pressure from the outlet (31) of the control device (11) to one side of the membrane, and a hose (97) for the supply of the pressure prevailing on one side of the membrane to the Has monitoring valve (96).