[go: up one dir, main page]

DE19708094C2 - Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung - Google Patents

Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung

Info

Publication number
DE19708094C2
DE19708094C2 DE19708094A DE19708094A DE19708094C2 DE 19708094 C2 DE19708094 C2 DE 19708094C2 DE 19708094 A DE19708094 A DE 19708094A DE 19708094 A DE19708094 A DE 19708094A DE 19708094 C2 DE19708094 C2 DE 19708094C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
line
ventilation device
valve
gas
oxygen
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE19708094A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19708094A1 (de
Inventor
Dieter Weismann
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.)
Weismann Dieter Dr 23627 Gross Groenau De
Original Assignee
Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Draegerwerk AG and Co KGaA filed Critical Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority to DE19708094A priority Critical patent/DE19708094C2/de
Priority to US08/867,608 priority patent/US5848591A/en
Priority to JP17667597A priority patent/JP3222405B2/ja
Publication of DE19708094A1 publication Critical patent/DE19708094A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19708094C2 publication Critical patent/DE19708094C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/12Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0057Pumps therefor
    • A61M16/0066Blowers or centrifugal pumps
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/18Vaporising devices for anaesthetic preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/22Carbon dioxide-absorbing devices ; Other means for removing carbon dioxide
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M2016/102Measuring a parameter of the content of the delivered gas
    • A61M2016/1025Measuring a parameter of the content of the delivered gas the O2 concentration

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Beatmungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 und ein Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 15.
Ein Beatmungsgerät mit einer Fördervorrichtung, welche Umgebungsluft über eine Eingangsleitung ansaugt und in einen zu einem Patienten führenden Atemschlauch pumpt, ist aus der US 2,918,917 bekannt geworden. Mit der Fördervorrichtung des bekannten Beatmungsgerätes wird innerhalb des Atemschlauches und der an den Atemschlauch angeschlossenen Atemmaske ein gewisser Überdruck zur Unterstützung einer spontanen Atemtätigkeit eines Patienten erzeugt. Zur Einstellung des Überdruckes ist zwischen der Fördervorrichtung und dem Atemschlauch eine Abströmöffung vorgesehen, die mittels eines Ventils partiell geöffnet werden kann. Je nach Öffnungsgrad des Ventils und des über die Abströmöffnung abfließenden Teilgasstromes, erniedrigt oder erhöht sich der Beatmungsdruck an der Atemmaske. Das bekannte Beatmungsgerät arbeitet im sogenannten Überschußgas-Betrieb, bei dem das vom Patienten nicht benötigte Gas vollständig in die Umgebung entweicht.
Soll ein derartiges Beatmungsgerät mit einem Gemisch von Sauerstoff und Luft betrieben werden, und wird der Sauerstoff in einem gewissen Prozentanteil der Umgebungsluft zugemischt, gelangt ein großer Teil des Gasgemisches direkt über die Abströmöffnung in die Umgebung und steht damit für die Beatmung des Patienten nicht mehr zur Verfügung.
Aus der WO 87/01 599 ist ein Beatmungsgerät mit einer Umgebungsluft ansaugenden Turbine bekannt, welches ein Sauerstoff/Luft-Gasgemisch an einen Patienten abgibt. Eine das Atemgas in den Ansaugbereich der Turbine zurückführende Leitung ist bei diesem Beatmungsgerät nicht vorgesehen.
Aus der DE 34 22 066 C2 geht ein Beatmungsgerät mit einem Gebläse und einer Bypassleitung hervor, die sich zwischen der Ansaugsseite und der Abströmseite des Gebläses befindet. Mit einem in der Bypassleitung befindlichen Unterdruckregler wird ein bestimmter Unterdruck in der Ausatemleitung eingestellt, um die Patientenlunge schneller entleeren zu können. Die Steuerung der Atemphasen erfolgt über separate Ventile, die sich im Einatemzweig und Ausatemzweig befinden und mit denen der Atemgasfluß unterbrochen oder freigegeben wird.
Die US 4.127.121 zeigt ein Beatmungsgerät, bei dem mittels eines Gebläses das Atemgas kontinuierlich in einem geschlossenen Atemgaskreislauf umgewälzt wird. Für die Ausführung von Einatem- und Ausatemhüben wird ein elastischer Balg benutzt, der zusammengedrückt oder auseinandergezogen wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beatmungsgerät derart zu verbessern, daß eine Sauerstoffzumischung zum Atemgas mit geringstmöglichem Gasverlust und guter Konzentrationskonstanz erfolgt und ein Verfahren zum Betreiben eines Beatmungsgerätes anzugeben.
Die Lösung der Aufgabe für die Vorrichtung erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Lösung der Aufgabe für das Verfahren erfolgt mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15.
Der Vorteil der Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß durch Rückführung eines Teils des angesaugten Atemgases in den Bereich der Ansaugseite der Fördervorrichtung und die gleichzeitige Zudosierung von Sauerstoff aus einer Sauerstoffquelle in den Rückführkreislauf, eine gute Einstellbarkeit der Sauerstoffkonzentration im Atemgas erreicht wird.
Die Fördervorrichtung ist bevorzugt auf eine konstante Förderleistung eingestellt. Es ist aber auch möglich, die Fördervorrichtung zunächst mit einer Mindest-Förderleistung zu betreiben und die Förderleistung dann bedarfsadaptiert anzuheben. Hierdurch wird der Stromverbrauch reduziert, was bei Batteriebetrieb die Gebrauchszeit der Beatmungsvorrichtung erhöht.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
In zweckmäßiger Weise ist ein Puffervolumen im Leitungszug der Eingangsleitung angeordnet, und die Rückführleitung und/oder die Sauerstoffquelle sind an das Puffervolumen angeschlossen. Durch das Puffervolumen wird eine Art Mischkammer geschaffen, in welcher durch das Ansaugen von Umgebungsluft durch die Fördervorrichtung und das Zurückführen eines Teils des geförderten Atemgases, eine permanente Gaszirkulation vorhanden ist. Durch das Zudosieren von Sauerstoff in das Puffervolumen findet aufgrund der ständigen Gaszirkulation nach kurzer Zeit eine gute Durchmischung der Umgebungsluft mit dem zudosierten Sauerstoff statt. Die Zudosierung des Sauerstoffs kann auch vor oder hinter dem Puffervolumen im Bereich der Eingangsleitung oder aber auch im Leitungszug der Rückführleitung erfolgen. Aufgrund der bypassartigen Umlenkung des Atemgases über die Rückführleitung in das Puffervolumen wird der Gasverlust gegenüber einer Anordnung mit offener Abströmöffnung minimiert.
Die Größe des Puffervolumens ist von der Art der Zudosierung des Sauerstoffs in den durch die Eingangsleitung, die Abgangsleitung und die Rückführleitung gebildeten Kreislauf abhängig und wird dadurch bestimmt, wie schnell die Sauerstoffzufuhr dem variablen Verlauf des Gasflusses in der Abgangsleitung folgen kann. Sofern die Sauerstoffzufuhr im wesentlichen dem Verlauf des Gasflusses in der Abgangsleitung folgt, ist kein nennenswertes Puffervolumen erforderlich, so daß in vielen Fällen das Innenvolumen der Fördervorrichtung, der Eingangsleitung bzw. der Rückführleitung als Puffervolumen ausreicht. Das größte Puffervolumen wird demgegenüber bei kontinuierlicher Zudosierung von Sauerstoff benötigt.
In vorteilhafter Weise ist eine die Sauerstoffquelle betätigende Steuereinheit vorgesehen, welche an ein Flußmeßgerät angeschlossen ist, das den Gasfluß strömungsabwärts der Abströmöffnung registriert und ein entsprechendes erstes Meßsignal an die Steuereinheit liefert. Entsprechend der Höhe des gemessenen Gasflusses, wird mehr oder weniger Sauerstoff in das Puffervolumen dosiert.
Die Dosierung des Sauerstoffs in das Puffervolumen kann dabei kontinuierlich und proportional zum Atemminutenvolumen, proportional zum Atemminutenvolumen während der Inspiration oder proportional zum Atemgasfluß vorgenommen werden. Bei der Dosierung proportional zum Atemgasfluß besteht die Möglichkeit einer streng proportionalen Dosierung oder einer Dosierung mit einem gewissen Zeitverzug, d. h. etwas weniger Sauerstoffzufuhr zu Beginn der Inspiration und entsprechend mehr am Ende der Inspiration.
In vorteilhafter Weise kann alternativ oder auch zusätzlich zum Flußmeßgerät die Einstellung des Sauerstoffanteils im Atemgas mittels eines Sauerstoffsensors in der Abgangsleitung vorgenommen werden, der ein zweites Meßsignal an die Steuereinheit abgibt. Das zweite Meßsignal wird als weitere Einstellgröße für die Sauerstoffquelle verwendet.
Besonders vorteilhaft ist es, die Fördervorrichtung als einen Turbinenantrieb auszuführen. Mit dem Turbinenantrieb läßt sich die von einem Patienten benötigte Gasmenge auf einfache Weise und mit gutem Dynamikbereich aus der Umgebung ansaugen.
In vorteilhafter Weise ist das Abströmventil als ein Membranventil ausgeführt. Derartige Ventile arbeiten so, daß die Membran auf einer Seite mit einer bestimmten Kraft beaufschlagt wird, während die andere Seite unter der Wirkung der Kraft eine Abströmöffung verschließt. Mit einem Membranventil läßt sich ein großer Dynamikbereich in der Beatmung bis hin zu Frequenzen von 10 Hertz und höher abdecken. Mit einem derartigen Ventil läßt sich in der Abströmöffnung ein Strömungswiderstand von weniger als 2 mbar/(L/s) erreichen (Druckänderung/Flowänderung). Die Beatmungsvorrichtung arbeitet dann als Druckquelle mit sehr niedrigem Innenwiderstand. Das ist besonders bei druckorientierten Beatmungsverfahren wie z. B. CPAP, Pressure Support und BIPAP von Vorteil.
Zum Einsatz der erfindungsgemäßen Beatmungsvorrichtung in der Narkose ist die Abgangsleitung als ein Atemkreis mit einer Einatemleitung und einem Einatemventil und einer Ausatemleitung mit einem Ausatemventil ausgeführt. Zur Aufbereitung des vom Patienten ausgeatmeten Atemgases ist entweder im Leitungszug der Abgangsleitung, oder in der in der Ausatemleitung, oder aber in der Rückführleitung, ein Kohlendioxodabsorber angeordnet.
Zur Erzeugung eines Anästhesiegasgemisches ist neben der Sauerstoffquelle noch eine von der Steuereinheit betätigte Lachgasquelle vorgesehen. Die Sauerstoffquelle und die Lachgasquelle arbeiten als Gasmischer, um ein vorbestimmtes Sauerstoff-Lachgas-Verhältnis über einen Narkosemittel-Verdunster an den durch die Eingangsleitung, die Abgangsleitung und die Rückführleitung gebildeten Kreislauf abzugeben. Mittels des Narkosemittel-Verdunsters wird dem Sauerstoff-Lachgas Gemisch eine vorbestimmte Menge Narkosemitteldampf zugeführt.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Beatmungsvorrichtung,
Fig. 2 eine zweite Beatmungsvorrichtung,
Fig. 3 eine dritte Beatmungsvorrichtung,
Fig. 4 eine vierte Beatmungsvorrichtung.
Fig. 1 zeigt schematisch eine erste Beatmungsvorrichtung 1, bei welcher mittels einer Fördervorrichtung 2 über eine Eingangsleitung 3 und ein Puffervolumen 4 Luft aus der Umgebung 5 angesaugt und über eine Abgangsleitung 6 einem Patienten 8 zugeführt wird. Von der Abgangsleitung 6 zweigt eine Abströmöffnung 9 ab, welche über eine Rückführleitung 11 mit dem Puffervolumen 4 strömungsmäßig verbunden ist. Ein einstellbares Ventil 10 ist sowohl in der Abgangsleitung 6 als auch in der Rückführleitung 11 angeordnet, welches über ein Ventileinstellelement 101 derart betätigbar ist, daß bei einer Querschnittsverminderung in der Abgangsleitung 6 der Durchströmungswiderstand in der Rückführleitung 11 entsprechend erhöht wird. An das Puffervolumen 4 ist eine Sauerstoffquelle 12 angeschlossen, die von einer Steuereinheit 13 betätigt wird. Im Leitungszug der Abgangsleitung 6 sind strömungsabwärts der Abströmöffnung 9 ein Flußsensor 7 und ein Sauerstoffsensor 14 angeordnet, die über eine erste Leitung 15 und eine zweite Leitung 16 ein erstes Meßsignal proportional zum Gasfluß bzw. ein zweites Meßsignal proportional zur Sauerstoffkonzentration an die Steuereinheit 13 liefern. Mit einem ersten Sollwerteinsteller 17 wird an der Fördereinrichtung 2 der Gasfluß und mit einem zweiten Sollwerteinsteller 18 an der Steuereinheit 13 die gewünschte Sauerstoffkonzentration eingestellt. Das vom Patienten 8 ausgeatmete Gas gelangt über eine Exspirationsleitung 19 und ein von der Steuereinheit 13 ansteuerbares Exspirationsventil 20 in die Umgebung 5.
Die Arbeitsweise der erfindungsgemäßen ersten Beatmungsvorrichtung 1 ist folgendermaßen:
Mit dem ersten Sollwerteinsteller 17 wird an der Fördervorrichtung 2 der maximale vom Patienten benötigte Gasstrom eingestellt. Die Fördervorrichtung saugt hierzu Luft aus der Umgebung 5 über die Eingangsleitung 3 und das Puffervolumen 4 an und pumpt das Gas in die Abgangsleitung 6.
Die für die Beatmung gewünschte Sauerstoffkonzentration wird mit dem zweiten Sollwerteinsteller 18 in die Steuerheinheit 13 eingegeben. Die Steuereinheit 13 ist auch über das Ventileinstellelement 101 mit dem Ventil 10 verbunden, um den Gasfluß zum Patienten 8 in Abhängigkeit von einem in der Steuereinheit 13 gespeicherten Flußprofil einzustellen. Der Istwert des Gasflußes wird mit dem Flußsensor 7 gemessen und in der Steuereinheit 13 mit dem vorgegebenen Flußprofil verglichen. Bei Abweichungen wird das Ventil 10 in der Abgangsleitung 6 entweder mehr geöffnet oder weiter geschlossen, während das Ventil 10 in der Rückführleitung 11 gegensinnig zu dem in der Abgangsleitung 6 betätigt wird, so daß bei erhöhtem Gasfluß zum Patienten 8 der Gasfluß in der Rückführleitung 11 vermindert ist. In der Inspirationsphase ist das Exspirationsventil 20 geschlossen, bzw. auf einen maximalen Inspirationsdruck eingestellt. Am Ende der Inspiration wird der Gasfluß in der Abgangsleitung 6 mit dem Ventil 10 unterbrochen, das Exspirationsventil 20 wird von der Steuereinheit 13 in Öffnungsstellung geschaltet und der Patient 8 kann ausatmen. Während der Exspirationsphase ist das Ventil 10 in der Rückführleitung 11 vollständig geöffnet, so daß das von der Fördervorrichtung 2 aus dem Puffervolumen 4 angesaugte Gas im Kreislauf wieder in das Puffervolumen 4 zurückströmt.
Die Steuerung der Sauerstoffzufuhr wird so vorgenommen, daß während der Inspirationsphase, in Abhängigkeit von dem mit dem Flußsensor 7 ermittelten Gasfluß, ein in der Fig. 1 nicht dargestelltes Dosierventil innerhalb der Sauerstoffquelle 12 betätigt und der Sauerstoff proportional zum gemessenen Gasfluß der Umgebungsluft zugemischt wird. Die Sauerstoffkonzentration wird mit dem Sauerstoffsensor 14 überwacht und der gemessene Konzentrationswert an der Steuereinheit 13 angezeigt. Der von dem Sauerstoffsensor 14 gelieferte Meßwert kann aber auch in die Einstellung der Sauerstoffkonzentration mit einbezogen werden, indem über die Flußmessung mit dem Flußsensor 7 eine Voreinstellung der Dosierung und die Feineinstellung über die Messung der Sauerstoffkonzentration mit dem Sauerstoffsenor 14 erfolgt. Zur Einstellung der Sauerstoffkonzentration eignen sich besonders kaskadenartig aufgebaute Regelkreise.
Fig. 2 veranschaulicht schematisch eine zweite Beatmungsvorrichtung 100 bei welcher als wesentliche Änderung gegenüber der ersten Beatmungsvorrichtung 1, Fig. 1, das Ventil 10 durch ein Membranventil 22 in der Abgangsleitung 6 ersetzt wurde. Gleiche Komponente sind mit gleichen Bezugsziffern der Fig. 1 versehen.
Während mit der ersten Beatmungsvorrichtung 1 eine flußgesteuerte Beatmung realisiert wurde, dient die zweite Beatmungsvorrichtung 100 vorzugsweise zur Durchführung einer druckgesteuerten Beatmung. Das Membranventil 22 besteht aus einer durch eine Membran 23 abgeschlossenen Membrankammer 24, in welche die Abströmöffnung 9 und die Rückführleitung 11 münden. Die Abströmöffnung 9 ist mit der Membran 23, die von einem an die Steuereinheit 13 angeschlossenen Linearantrieb 25 betätigt wird, verschließbar. Bei geöffnetem Membranventil 22 besteht eine Gasvebindung zwischen der Abströmöffnung 9 und der Rückführleitung 11.
Mit einem Druck-Sollwerteinsteller 171 wird zur Durchführung der druckgesteuerten Beatmung ein Drucksollwert in die Steuereinheit 13 eingegeben. Die Membran 23 wird durch den Linearantrieb 25 mit einer vorgegebenen Kraft gegen die Abströmöffnung 9 gedrückt. Diese Kraft ergibt sich aus dem Drucksollwert und der Querschnittsfläche der Abströmöffnung 9. Sinkt der Druck in der Abströmöffnung 9 unter den Drucksollwert, so schließt das Membranventil 22 stärker und leitet mehr Gas in die Abgangsleitung 6. Steigt dagegen der Druck in der Abströmöffnung 9 über den Drucksollwert, so öffnet das Membranventil 22 stärker und leitet mehr Gas in die Rückführleitung 11. Das über die Abströmöffnung 9 entweichende Gas fließt über die Rückführleitung 11 in das Puffervolumen 4 zurück. Zum Ausgleich von möglichen Druckschwankungen kann zusätzlich während der Inspirationsphase mit einem Drucksensor 21 der Druck in der Abgangsleitung 6 hinter dem Membranventil 22 gemessen und der Meßwert innerhalb der Steuereinheit 13 in die Berechnung der vorgegebenen Kraft für den Linearantrieb 25 mit einbezogen werden. Das Exspirationsventil 20 ist während der Inspirationsphase geschlossen und wird von der Steuereinheit 13 zu Beginn der Exspiration geöffnet. Gleichzeitig wird am Exspirationsbeginn das Membranventil 22 vollständig geöffnet, um den Gasfluß zum Patienten 8 zu unterbrechen. Das von der Fördervorrichtung 2 gelieferte Gas wird dann direkt aus der Abströmöffnung 9 über die Membrankammer 24 und die Rückführleitung 11 in das Puffervolumen 4 geleitet. Ein Rückschlagventil 60 verhindert während der Exspiration einen Rückfluß des Gases in die Fördervorrichtung 2. Die Steuereinheit 13 enthält einen in den Figuren nicht dargestellten Zeitgeber, mit dem die Inspirations- und Exspirationsphasen eingestellt werden. Das Exspirationsventil 20 ist in den Fig. 1 und 2 als von der Steuereinheit 13 elektrisch betätigbares Ventil veranschaulicht. Alternativ besteht die Möglichkeit, das Exspirationsventil pneumatisch über den sich in der Abgangsleitung während der Einatemphase aufbauenden Druck anzusteuern und während der Einatemphase zu schließen. Diese, als Selbstansteuerung bezeichnete Ventilansteuerung, ist z. B. in der DE 41 42 295 C2 am Beispiel eines pneumatisch ansteuerbaren Zufuhrventils beschrieben.
Fig. 3 zeigt schematisch eine dritte Beatmungsvorrichtung 200, bei welcher als wesentliche Änderung gegenüber der zweiten Beatmungvorrichtung 100, Fig. 2, die Abgangsleitung 6 als ein Atemkreis mit einer Einatemleitung 61 und einem Einatemventil 62 und einer Ausatemleitung 63 mit einem Ausatemventil 64 ausgeführt ist. Eine derartige Anordnung ist zur Durchführung einer Inhalationsnarkose geeignet.
Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugsziffern der Fig. 2 bezeichnet. Zur Aufbereitung des Atemgases, insbesondere zur Entfernung von Kohlendioxid, ist in der Rückführleitung 11 ein Kohlendioxidabsorber 111 angeordnet. Die vom Puffervolumen 4 abgehende Eingangsleitung 3 ist durch ein Überdruckventil 31 und ein Unterdruckventil 32 zur Umgebung 5 hin abgeschlossen. Zusätzlich zu Sauerstoff wird mittels einer von der Steuereinheit 13 aus betätigbaren Lachgasquelle 121 Lachgas in das Puffervolumen 4 dosiert. Die Quellen 12, 121, arbeiten dabei als Gasmischer mit einem durch die Steuereinheit 13 vorbestimmten Konzentrationsverhältnis von Lachgas und Sauerstoff. Bei einem Gasmangel in dem Puffervolumen 4 kann Luft über das Unterdruckventil 32 aus der Umgebung 5 angesaugt werden, und überschüssiges Gas kann durch das Überdruckventil 31 entweichen. Das Lachgas-Sauerstoff-Gasgemisch wird über einen Narkosemittelverdunster 122 geleitet und in bekannter Weise mit Narkosemitteldampf angereichert.
Zur Durchführung eines Inspirationshubes wird mit der Membran 23 die Abströmöffnung 9 verschlossen, und das von der Fördervorrichtung 2 aus dem Puffervolumen 4 angesaugte Gas gelangt über die Einatemleitung 61 zum Patienten 8. Während der Exspiration wird die Abströmöffnung 9 durch die Membran 23 freigegeben, und das vom Patienten 8 über die Ausatemleitung 63 ausgeatmete Gas strömt über die Abströmöffnung 9, die Rückführleitung 11, den Kohlendioxidabsorber 111 in das Puffervolumen 4. Das Puffervolumen 4 ist hier zweckmäßigerweise als ein elastischer Balg ausgeführt und sollte derart bemessen sein, daß zumindestens das Gasvolumen eines maximalen Atemhubes in ihm gespeichert werden kann.
In der Fig. 4 ist schematisch eine vierte, zur Durchführung einer Inhalationsnarkose geeignete Beatmungsvorrichtung 300 veranschaulicht, bei welcher, als wesentliche Änderung gegenüber der dritten Beatmungsvorrichtung 200 nach der Fig. 3, das vom Patienten 8 ausgeatmete Gas über die Exspirationsleitung 19 in das Puffervolumen 4 zurückströmt. Gleiche Komponenten sind mit gleichen Bezugsziffern der Fig. 3 bezeichnet. Mit dem Rückschlagventil 60 soll während der Exspiration ein Rückfluß des Atemgases in das Membranventil 22 bzw. die Fördervorrichtung 2 verhindert werden.

Claims (15)

1. Beatmungsvorrichtung mit einer Fördervorrichtung (2), welche Umgebungsluft über eine Eingangsleitung (3) ansaugt und in eine zu einem Patienten (8) führende Abgangsleitung (6) pumpt, mit einer von der Abgangsleitung (6) abzweigenden Abströmöffnung (9), über welche ein mit einem Abströmventil (10) einstellbarer Teilstrom des geförderten Gases entweicht und mit zumindestens einer mit der Beatmungsvorrichtung verbindbaren Sauerstoffquelle (12), dadurch gekennzeichnet, daß eine von der Abströmöffnung (9) zur Eingangsleitung (3) verlaufende, einen Gasfluß von der Abströmöffnung (9) zur Eingangsleitung (3) ermöglichende Rückführleitung (11) vorhanden ist, daß die Sauerstoffquelle (12) strömungsaufwärts der Abströmöffnung (9) an den durch die Eingangsleitung (3), die Abgangsleitung (6) und die Rückführleitung (11) gebildeten Kreislauf angeschlossen ist und daß das Abströmventil als Ventil (10, 22) im Takt von Inspiration und Exspiration derart betätigt ist, daß bei erhöhtem Gasfluß zum Patienten (8) der Teilstrom des Gases in der Rückführleitung (11) vermindert ist.
2. Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Leitungszug der Eingangsleitung (3) ein Puffervolumen (4) vorhanden ist.
3. Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführleitung (11) und/oder die Sauerstoffquelle (12) an das Puffervolumen (4) angeschlossen sind.
4. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Sauerstoffquelle (12) betätigende Steuereinheit (13) vorgesehen ist.
5. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß strömungsabwärts der Abströmöffnung (9) ein Flußmeßgerät (7) vorhanden ist.
6. Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Flußmeßgerät (7) an die Steuereinheit (13) angeschlossen ist und ein erstes Meßsignal zur Beeinflussung der Sauerstoffquelle (12) liefert.
7. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Leitungszug der Abgangsleitung (6) ein Sauerstoffsensor (14) vorhanden ist, welcher an die Steuereinheit (13) angeschlossen ist und ein zweites Meßsignal zur Beeinflussung der Sauerstoffquelle (12) liefert.
8. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtung ein Turbinenantrieb (2) ist.
9. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abströmventil als ein den Gasfluß aus der Abströmöffnung (9) beeinflussendes Membranventil (22) ausgeführt ist.
10. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgangsleitung als ein Atemkreis mit einer Einatemleitung (61) und einem Einatemventil (62) und einer Ausatemleitung (63) mit einem Ausatemventil (64) ausgeführt ist.
11. Beatmungvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Leitungszug der Abgangsleitung (6) und/oder der Ausatemleitung (63) und/oder der Rückführleitung (11) ein Kohlendioxidabsorber (111) angeordnet ist.
12. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur Sauerstoffquelle (12) eine ansteuerbare Lachgasquelle (121) vorhanden ist.
13. Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoffquelle (12) und die Lachgasquelle (121) als ein Gasmischer zur Lieferung eines vorbestimmten Lachgas-Sauerstoff- Verhältnisses ausgebildet sind, und daß strömungsabwärts der Sauerstoffquelle (12) und/oder der Lachgasquelle (121) ein Narkosemittelverdunster (122) vorgesehen ist.
14. Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Puffervolumen (4), als ein elastischer Beutel ausgeführt ist.
15. Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung, enthaltend eine Fördervorrichtung (2), welche Umgebungsluft über eine Eingangsleitung (3) ansaugt und in eine zu einem Patienten (8) führende Abgangsleitung (6) pumpt, eine von der Abgangsleitung (6) abzweigende Abströmöffnung (9), über welche ein mit einem Abströmventil (10) einstellbarer Teilstrom des geförderten Gases entweicht und zumindestens eine mit der Beatmungsvorrichtung verbindbare Sauerstoffquelle gekennzeichnet durch die Schritte
  • - den Teilstrom über eine Rückführleitung (11) zur Eingangsleitung (3) zurückzuleiten,
  • - den Sauerstoff aus der Sauerstoffquelle (12) strömungsaufwärts der Abströmöffnung (9) in den durch die Eingangsleitung (3), die Abgangsleitung (6) und die Rückführleitung (11) gebildeten Kreislauf einzuspeisen,
  • - das Abströmventil als Ventil (10, 22) im Takt von Inspiration und Exspiration derart zu betätigen, daß bei erhöhtem Gasfluß zum Patienten (8) der Teilstrom in der Rückführleitung (11) vermindert ist.
DE19708094A 1996-07-05 1997-02-28 Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung Expired - Lifetime DE19708094C2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19708094A DE19708094C2 (de) 1996-07-05 1997-02-28 Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung
US08/867,608 US5848591A (en) 1996-07-05 1997-06-02 Respirator with oxygen enrichment
JP17667597A JP3222405B2 (ja) 1996-07-05 1997-07-02 呼吸装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19627123 1996-07-05
DE19708094A DE19708094C2 (de) 1996-07-05 1997-02-28 Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE19708094A1 DE19708094A1 (de) 1998-01-15
DE19708094C2 true DE19708094C2 (de) 2003-02-27

Family

ID=7799036

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19708094A Expired - Lifetime DE19708094C2 (de) 1996-07-05 1997-02-28 Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE19708094C2 (de)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19949633C2 (de) * 1999-10-14 2003-04-10 Map Medizin Technologie Gmbh Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases unter Überdruck
DE10014959C1 (de) * 2000-03-25 2001-05-03 Draeger Medizintech Gmbh Vorrichtung zur Messung eines Atemgasbestandteils in einer Atemgasleitung
DE10023656C1 (de) * 2000-05-13 2001-12-13 Draeger Medical Ag Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgeräts
DE102006055779B3 (de) 2006-11-25 2008-03-13 Dräger Medical AG & Co. KG Gasmischvorrichtung für Beatmungsgeräte
US20210290885A1 (en) * 2020-03-23 2021-09-23 Rapid Medical Parts, Inc. Apparatus, systems and methods for delivering conditioned air to a patient lung intubation tube

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741208A (en) * 1971-02-23 1973-06-26 B Jonsson Lung ventilator
US4127121A (en) * 1976-09-17 1978-11-28 University Of Utah Oxygen and anesthesia delivery and monitoring device
DE3422066C2 (de) * 1984-06-14 1989-06-22 Draegerwerk Ag, 2400 Luebeck, De
DE4004034A1 (de) * 1989-05-10 1990-11-15 Draegerwerk Ag Anaesthesiebeatmungsgeraet mit atemkreislauf und regelkreisen fuer anaesthesiegasbestandteile

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3741208A (en) * 1971-02-23 1973-06-26 B Jonsson Lung ventilator
US4127121A (en) * 1976-09-17 1978-11-28 University Of Utah Oxygen and anesthesia delivery and monitoring device
DE3422066C2 (de) * 1984-06-14 1989-06-22 Draegerwerk Ag, 2400 Luebeck, De
DE4004034A1 (de) * 1989-05-10 1990-11-15 Draegerwerk Ag Anaesthesiebeatmungsgeraet mit atemkreislauf und regelkreisen fuer anaesthesiegasbestandteile

Also Published As

Publication number Publication date
DE19708094A1 (de) 1998-01-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69618133T2 (de) Trachealtubus und Vorrichtung für Beatmungssysteme
DE3537507C2 (de) Gerät zur unterstützenden intermittierenden Druckbeatmung und Aerosol-Therapie
DE69930183T2 (de) Anästhesiegerät
DE4411533C1 (de) Anästhesiegerät
EP3164183B1 (de) Beatmungsvorrichtung
DE69526549T2 (de) Gerät zum Steuern eines Ausatmungskreislaufs eines Beatmungsgeräts
DE60028845T2 (de) Nasale Beatmungsmaske
DE69822886T2 (de) Kolben-beatmungsgerät mit sauerstoff mischung
DE2711664C2 (de)
DE69902438T2 (de) Ventilatorsystem
DE3586895T2 (de) Beatmungssystem.
DE19626924C2 (de) Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases
EP2425869A1 (de) Beatmungsgerät und/oder Anästhesiegerät
DE102005045127B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur atemunterstützenden Beatmung
DE19958532C1 (de) Beatmungsgerät mit einem Atemkreis
DE60116828T2 (de) Atembeutel für manuelle Beatmung
DE10041007C1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgeräts
DE102004011907B4 (de) Narkosebeatmungsgerät
DE102014009895A1 (de) Vorrichtung zur Beatmung
DE19639522A1 (de) Beatmungsgerät
DE19708094C2 (de) Beatmungsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Beatmungsvorrichtung
EP3096827B1 (de) Vorrichtung zur beatmung und verfahren zur anreicherung von atemgas mit additiven
EP1930043B1 (de) Verfahren zur Ermittlung der Konzentration von Sauerstoff in einem Atemgasgemisch
DE102007058807B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Zumischen von Sauerstoff in ein Atemgasgemisch
DE2601902A1 (de) Beatmungsgeraet, speziell zur anwendung bei der anaesthesie und zur langdauernden wiederbelebung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8304 Grant after examination procedure
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DRAEGER MEDICAL AG & CO. KGAA, 23558 LUEBECK, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: DRAEGER MEDICAL AG & CO. KG, 23558 LUEBECK, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: WEISMANN, DIETER, DR., 23627 GROSS GROENAU, DE

R084 Declaration of willingness to licence
R071 Expiry of right