DE2013691C

DE2013691C - Device for the automatic monitoring of artificial ventilation for patients

Info

Publication number: DE2013691C
Application number: DE19702013691
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Seizer & Co, 7060 Schorndorf
Filing date: 1970-03-21
Publication date: 1973-03-15

Description

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beispielsweise völlig unterschiedlich ist bei der Be- ren Grenzwert unterschreitet. Es hat sich nämlich atniung eines Säuglings oder eines Asthmatikers, sezeist, daß beim Überschreiten des oberen Grenzsind diese bekannten Einrichtungen nicht für die wertänzeigers. d. h., wenn z. B. der Schlauch verPraxis geeignet. stopft ist "und ein bestimmter Beatmungsdruck über-for example, it is completely different when Beren falls below the limit value. Because it has Breathing of an infant or an asthmatic, see that when the upper limit is exceeded these known facilities not for the value indicator. d. i.e. if z. B. the hose verPraxis suitable. stuffs is "and a certain ventilation pressure is over-

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 5 schritten wird, sofortige Hilfe notwendig ist. BeimThe object of the invention is to provide that immediate help is necessary. At the

Überwachungsvorrichtung zu schaffen, welche die überschreiten der unteren Grenzwertanzeige darfTo create a monitoring device which is allowed to exceed the lower limit value display

Nachteile der bekannten Geräte nicht aufweist und der Alarm noch nicht sofort ausgelöst werden, weilDoes not have disadvantages of the known devices and the alarm cannot be triggered immediately because

mit deren Hilfe die Höhe und der Verlauf des dieser Fall in der Regel bei jedem vom Respiratorwith the help of which the level and the course of this fall, as a rule, in each case of the respirator

Atmungsdrucks ununterbrochen kontrollierbar sind erzeugten » A usatmungs vorgänge auftritt. Erst wennBreathing pressure can be continuously controlled. Only when

und Fehler im Respirationssystem automatisch an- io der untere Grenzwert längere Zeit — z.B. längerand errors in the respiratory system automatically an- io the lower limit value for a longer time - e.g. longer

pezeigt werden. als einen oder zwei Atemzüge — unterschrittenbe shown. than a breath or two - undercut

Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der bleibt, ist ein Fehler im Atmungssystem vorhanden.This task becomes with a device that remains in the presence of a fault in the respiratory system.

eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß die Dieser Fall wird in der Regel dann eintreten, wennThis case will usually occur when

elastische Wand mit einem in eine Elektromagnet- sich der Beatmungsschlauch gelöst hat, so daß keineelastic wall with one in an electromagnet- the breathing tube has loosened, so that no

spule eintauchenden Kern verbunden ist und daß 15 Beatmung mehr erfolgt. Um die Verzögerungszeitcoil immersing core is connected and that 15 more ventilation takes place. To the delay time

il.c in der Spule induzierte Spannung als Meßwert auf -in bestimmtes Maß einstellen zu können, ist es It is to be able to adjust the voltage induced in the coil as a measured value to a certain level

ti:r eine elektrische Überwachung und zur Regi- vorteilhaft, wenn in der ' azugsver/ögerungsschal-ti: r an electrical monitoring and for regi- advantageous, if in the 'delay delay switch

Mnerung des Druckverlaufes dient. tung cm Potentiometer angeordnet ist. Mit diesemMneration of the pressure curve is used. tung cm potentiometer is arranged. With this

Dadurch wird ein kontinuierlicher Spannungs\er- Potentiometer wird die Verzögerungszeit. ?. BThis will make a continuous voltage potentiometer the delay time. ?. B.

Luf erzeugt, der dem zeitlichen Vcilauf des Be- 20 10 see. so c-.-wählt. daß der Alarm rechtzeitig aus-Air is generated which corresponds to the temporal course of the sea. so c -.- selects. that the alarm goes off in good time

u'mungsdrucks entspricht, so daß es dem Arzt gelöst wird,~ um noch genügend Zeit zur Wuder-so that the doctor can relieve it, so that there is still enough time to

l.mfend möglich ist, den Druckverlauf beispielsweise I siebung des Patienten zur Verfugung zu haben.It is possible, for example, to have the pressure profile available to the patient.

s mi einer zentralen Cberwachungsstelle aus zu In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Errin-s with a central monitoring point to In a further advantageous embodiment of the

k.Mitrollieren. dung kann in der Anzugsvereögerungsschaltung e<·:k. roll along. in the pull-in delay circuit e <:

Die Cberwachungsperson wird dabei nicht erst 25 Kondensator vorgesehen sein, der sich auflädt und d.inn auf Unregelmäßig!--ilen bei der Beatmung auf- über Transistoren das Relais erregt, wenn der Zeimerksam. wenn ein tircn/wertsehalter ausgelöst ger den unteren Grenzwert unterschreitet, und sich '■urd, sondern kann am Druckverlauf bereits Un- über eine Kurzschlußleitung entlädt, wenn der Zeire_öelmäßigkeiten feststellen und Hilfe bringen, ehe ger in das Arbeitsintervall zwischen den beiden der kritische Schaltpunkt erreicht wird. Die Erfin- 30 Grenzwerten wieder einpendelt. Bei einem kurzdüng ermöglicht auch eine Überwachung ohne einen zeitigen Unterschreiten des unteren Grenzwertes stets mit einer Funkenbildung verbundenen Schalt- reicht die Ladespannung des Kondensators nicht zur Vorgang, was während Operationen, bei denen hoch- Erregung des Relais aus, so daß kein Alarm ausgeexplosive Narkosegase verwendet werden, von ent- iöst wird. Erst wenn der Zeiger länger als die vorscheidender Bedeutung ist. Es ist erfindungsgemäß 25 gewählte Verzögerungszeit im Bereich unterhalb des auch möglich, einen negativen Druck zu registrieren, unteren Grenzwertes stehenbleibt, zieht das Relais wenn in bekannter Weise zwei Wicklungen auf die an, und der Alarm wird entweder optisch oder aku-Spule aufgebracht werden und eine mechanische stisch oder auf beide Arten ausgelöst.
Nullpunktverstellung vorgesehen wird. Die Erfindung ist in der Zeichnung an einem Aus-Vorteilhaft ist es, wenn die in der Spule induzierte 40 führungsbeispiel dargestellt und wird im folgenden Spannung über einen Democ'ulator auf ein mit einer näher beschrieben. Es zeigtThe person being monitored will not have to wait for a capacitor to charge up and, in other words, to Irregularly! when a tircn / triggered wertsehalter ger falls below the lower limit, and '■ urd but can already UN unloads the pressure over a short line when the Zeire notice _ö elmäßigkeiten and bring help before ger in the working interval between the two critical Switching point is reached. The inven- 30 limit values leveled off again. In the case of a short-fertilization, monitoring without a timely undershooting of the lower limit value, always associated with sparking, enables the charging voltage of the capacitor to be insufficient for the process, which during operations in which high-excitation of the relay is sufficient, so that no alarm is used with explosive anesthetic gases will be released from. Only when the pointer is longer than the decisive meaning. According to the invention, it is also possible to register a negative pressure in the range below the selected delay time, the lower limit value remains, the relay picks up when in a known manner two windings on the, and the alarm is applied either optically or acu-coil and one triggered mechanically or both ways.
Zero adjustment is provided. The invention is shown in the drawing on an off-It is advantageous if the example shown in the coil-induced 40 and is described in more detail in the following voltage on a Democ'ulator on a with one. It shows

Skala \ ersehenes Anzeigegerät geschaltet ist. dessen Fig. 1 das Gehäuse einer erfindungsgemäßen Vor-Scale \ seen display device is switched. whose Fig. 1 shows the housing of a device according to the invention

Anschlag von Grenzwertanschlägen od. dgl. mit richtung in einer perspektivischen Darstellung,Stop of limit value stops or the like with direction in a perspective view,

Kontakteinrichtungen überwacht ist. F i g. 2 das Blockschaltbild der erfindungsgemäßenContact devices is monitored. F i g. 2 shows the block diagram of the invention

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das 45 Vorrichtung, wobei das Beatmungsgerät nicht ge-In a further embodiment of the invention, the device can be used in which the ventilator is not

Anzeigegerat in bekannter Weise mit einem Zeiger zeigt ist. undIndicator shows in a known manner with a pointer. and

mit einer Steuerfahne versehen sein, die mit jeweils F i g. 3 das Schaltbild der Anzugsverzögerung des zwei als Grenzwertanschläge dienenden elektro- unteren Grenzwertes und der Signaleinrichtung,
magnetischen Spulen od. dgl. zusammenwirkt, die In der Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Überverschiebbar an der Skala des Anzeigegerätes ge- 50 wachungsgerät 1 in einer perspektivischen Ansicht lagert und mit die jeweilige Stellung angebenden zu erkennen. Das Gehäuse 2 bildet gleichzeitig den Zeigern gekoppelt sind. Dadurch wird ein Kentakt Rahmen zur Aufnahme sämtlicher Bauelemente und erst dann abgegeben, wenn der Zeiger mit der wird an der Vorderseite durch die Armaturentafel 3 Steuerfahne jeweils in eine der beiden Grenzwert- verschlossen. Am oberen Teil der Armaturentafel 3 Stellungen eintaucht. Der Zeiger wird daher stets 55 ist die Skala 4 zur Anzeige des Atemdrucks zu erin Abhängigkeit vom Beatmungsdruck und von den kennen. Die Zeiger 5,6 der Grenzwertanschläge wahlweise einstellbaren Grenzlagen einen Kontakt kennzeichnen das Arbeitsintervall, in dem sich der auslösen. Der jeweilig auftretende Beatmungsdruck Zeiger 7 bei Betrieb des Gerätes befindet. Die Grenz- und die Grenzwerte können jederzeit z. B. vom Arzt wertanzeige^r lassen sich mittels der Drehknöpfe 8 abgelesen werden. 60 mechanisch verstellen, so daß das Arbeitsintervallbe provided with a control flag, each with F i g. 3 the circuit diagram of the pick-up delay of the two electrical lower limit values serving as limit value stops and the signaling device,
magnetic coils od. The like. In FIG. 1 an over-displaceable device according to the invention can be seen on the scale of the display device 1 in a perspective view and with the respective position indicated. The housing 2 forms at the same time the pointers are coupled. This creates a Kentakt frame to accommodate all components and is only released when the pointer with the control flag is locked in one of the two limit values on the front by the dashboard 3. Immersed in 3 positions on the upper part of the dashboard. The pointer is therefore always 55, the scale 4 for displaying the respiratory pressure is dependent on the ventilation pressure and on the known. The pointers 5, 6 of the limit value stops, optionally adjustable limit positions, mark the working interval in which the trigger. The respiratory pressure pointer 7 that occurs when the device is in operation is located. The limit and limit values can be changed at any time, e.g. B. from the doctor value display ^r can be read by means of the rotary knobs 8. 60 adjust mechanically so that the working interval

Eine vorteilhaft", Weiterbildung des Gegenstandes vergrößert oder verkleinert werden kann,
der Erfindung kann auch erreicht werden, wenn an An der Armaturentafel 3 sind ferner zwei Leuchdie Spulen od: dgl. der Grenzwertanschläge ein Relais ten 9,10 zu erkennen, die in Verbindung mit dem angeschlossen ist, Jas mit einer Signaleinrichtung in im Gerät eingebauten Summer (nicht sichtbar) je Verbindung steht, die unmittelbar betätigt wird, 65 nach Überschreiten oder Unterschreiten der Grenzwenn der Zeiger den oberen Grenzwert überschrei- wertanzeige 5,6 ein optisches Signal abgeben. Zum tet, und die mit Verzögerung über einen zweiten Abschalten des Signals ist der Schalter 11 votge-Schalter ausgelöst wird, wenn der Zeiger den unte- sehen.An advantageous ", further development of the object can be enlarged or reduced,
the invention can also be achieved if on the dashboard 3 are also two light coils od: the like. The limit stops a relay th 9,10 to be recognized, which is connected to the Yes with a signaling device in the device built-in buzzer (not visible) per connection that is directly activated 65 after exceeding or falling below the limit, when the pointer emits an optical signal when the upper limit value display 5, 6 is exceeded. For the tet, and with a delay over a second shutdown of the signal, the switch 11 votge switch is triggered when the pointer see the bottom.

Unter der Signaleinrichtung ist der Anschluß- gestrichelt umrahmten Teiles zu erkennen. Die Ausstutzen 12 für den Anschluß des Gerätes an das gänge des Anzeigegerätes 23 sind mit 27,28 bezeich-Respiratorsystem vorgesehen. Daneben befinden sich net. Um nicht sofort Alarm auszulösen, wenn der eine Netzsicherung mit Kontrollampe 13 und der Zeiger 7 den unteren Grenzwert 5 unterschreitet, was Schalter 14 zum Ein- und Ausschalten des Über- 5 beim Ausatmungsvorgang regelmäßig der Fall sein wachungsgerätes. Die Buchse für den Anschluß des wird, weil hier ein gewisser Unterdruck erzeugt Gerätes an eine Schwesternrufanlage sowie der Netz- werden muß, sind in der Schaltung 27 das Potentioanschluß befinden sich auf der Rückseite des Ge- meter 29 und der Kondensator 30 vorgesehen, der häuses. Zum Transport des Überwachungsgerätes kurzgeschlossen ist. Pendelt der Zeiger 7 kurzeitig ist an der Oberseite ein Handgriff 15 vorgesehen. io in den Bereich unterhalb des Grenzwertes S ein,The connecting part framed by a dashed line can be seen under the signaling device. The cut out 12 for the connection of the device to the corridors of the display device 23 are labeled with 27.28 respirator system intended. Next to it are net. In order not to immediately trigger an alarm when the a mains fuse with control lamp 13 and the pointer 7 falls below the lower limit value 5, which Switch 14 for switching the over- 5 on and off regularly during the exhalation process monitoring device. The socket for connecting the is because a certain negative pressure is generated here Device to a nurse call system as well as the network must be, in the circuit 27 are the potentio connection are located on the back of the meter 29 and the capacitor 30 is provided house. Is short-circuited to transport the monitoring device. If the pointer 7 oscillates briefly a handle 15 is provided on the top. io in the range below the limit value S,

Nach dem Lösen der Schrauben 16 kann die Bau- dann lädt sich der Kondensator 30 auf, die Spancinheit aus dem Gehäuse 2 herausgezogen werden. nung reicht jedoch nicht aus, um über die Transi-Der schematische Aufbau des Gerätes ist an Hand stören 31,32 das Relais 26 zu erregen. Sobald der des Blockschaltbildes in der F i g. 2 dargestellt. Das Zeiger 7 wieder in das Arbeitsintervall zwischen den Gerät wird mittels des T-Stückes 17 an die Respira- 15 Grenzwerten 5,6 einpendelt, kann sich der Kondentorleitung 18 angeschlossen, der in die Elektro- sator 30 wieder entladen. Bleibt der Zeiger 7 jedoch magnetspule 21 eintaucht. Durch die Veränderung langer als die vorgewählte Verzögerungszeit im Bedes Beatmungsdrucks bewegt sich der Kern in der reich unterhalb der Begrenzung 5 stehen, dann erSpule 21 hin und her, so daß in der Spule eine regt der aufgeladene Kondensator das Relais 26, so Spannung induziert wird. Diese Spannung wird mit ao daß der Schalter 33 betätigt wird, die Lampe 9 aufeinem Verstärker 22 verstärkt und zu einem An- leuchtet und der Summer 34 ertönt. Die Dioden 36, zeigegerät 23 mit dem Zeiger 7 geführt. An dem 36 sind als Sicherungsschaltung für die Transistoren Zeiger 7 ist in bekannter Weise eine Steuerfahne ve gesehen, weil beim Abschalten des Relais der befestigt, die beispielsweise mit jeweils zwei elektro- Induktionsstoß die Transistoren zerstören könnte,
magnetischen, in der Zeichnung nicht dargestellten as Wenn der Zeiger 7 in den Bereich oberhalb der und mit den Grenzwertanzeigern 5 und 6 gekoppel- Begrenzung 6 eintritt, dann wird nur das Relais 25 ten Spulen oder Oszillatorer, zusammenwirken kann. unmittelbar erregt und der Schalter 37 betätigt, so Die Grenzwertanzeiger 5,6 sind mechanisch ver- daß die Lampe iö aufleuchtet und der Summer 34 schiebbar an der Skala 4 gelagert. Erreicht der Zei- ertönt. In diesem Fall muß sofort der zu hohe Beger7 einen der beiden Grenzwertanzeiger 5 oder 6, 30 atmungsdruck verändert werden, was das Bedieso wird berührungslos ein Kontakt ausgelöst. Über nungspersonal sofort am Aufleuchten der Signaleine Relaiseinheit 24, die aus zwei Relais 25,26 und lampe 10 erkennen kann. Ein längeres Suchen nach aus einer Anzugsverzögerungsschaltung 27 besteht, der Fehlerquelle des Beatmungsvorganges, das wird eine Signaleinrichtung 25 ausgelöst. Der Ver- lebensgefährlich für den Patienten sein kann, entstärker 22 wird vom Netzteil 26 mit 12-Volt-Gleich- 35 fällt somit. Die Alarmeinrichtung kann nur unmittelspannung gespeist, die Anzeigeeinrichtung mit bar durch den Schalter 11 am Gerät selbst abgestellt 24-Volt-Gleichspannung und die Signaleinrichtung werden. Durch die Erfindung ist somit eine einfache 25 mit 12-Volt-Wechselspannung. und sichere Überwachungseinrichtung geschafferAfter the screws 16 have been loosened, the construction, the capacitor 30 and the chip unit can then be pulled out of the housing 2. However, the voltage is not sufficient to excite the relay 26 via the transi- The schematic structure of the device is on hand disrupt 31,32. As soon as the block diagram in FIG. 2 shown. The pointer 7 again in the working interval between the devices is leveled off at the respiratory limit values 5, 6 by means of the T-piece 17, and the condenser line 18 can be connected, which discharges into the electrator 30 again. However, if the pointer 7 remains solenoid 21 immersed. By changing the ventilation pressure longer than the preselected delay time, the core moves in the area below the limit 5, then the coil 21 back and forth, so that the charged capacitor in the coil excites the relay 26, so voltage is induced. This voltage is ao that the switch 33 is actuated, the lamp 9 is amplified on an amplifier 22 and lights up and the buzzer 34 sounds. The diodes 36, pointing device 23 with the pointer 7 out. A control flag is seen on the 36 as a safety circuit for the transistors pointer 7 in a known manner, because when the relay is switched off the attached, which, for example, could destroy the transistors with two electro-induction impulses,
magnetic, not shown in the drawing as If the pointer 7 enters the area above and coupled with the limit indicators 5 and 6 limit 6, then only the relay 25 th coils or oscillators can interact. The limit value indicators 5, 6 are mechanically switched on so that the lamp 10 lights up and the buzzer 34 is slidably mounted on the scale 4. If the time tone is reached. In this case the excessively high level of one of the two limit value indicators 5 or 6, 30 respiratory pressure must be changed immediately, which means that a contact is triggered without contact. A relay unit 24, which can identify from two relays 25, 26 and lamp 10, immediately when the signal lights up. A longer search consists of a pick-up delay circuit 27, the source of error in the ventilation process; a signaling device 25 is triggered. Which can be life threatening for the patient, power amplifier 22 is thus supplied by the power supply unit 26 with 12 volt DC. The alarm device can only be supplied with direct voltage, the display device can be turned off with bar by the switch 11 on the device itself, 24-volt direct voltage and the signal device. The invention thus provides a simple 25 with 12-volt alternating voltage. and secure monitoring facility

In der F i g. 3 ist das Schaltbild des in der F i g. 2 worden.In FIG. 3 is the circuit diagram of the FIG. 2 been.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

ι 2 movement of the elastic wall electrical signals godparents ansnrüche- are triggered. . P For artificial ventilation of a patient,

1. Device for automatic over-play after operations eirι air pipes η-

monitoring of the artificial ventilation of the patient's section 5 carried out and the patient with the

through the respirator, in which the air hose connecting the respirator is inserted

connection line from the patient to the respirator

Pressure chamber od with at least one elastic secrew. Like. Clogged or de

Wall is used and depends on Pati. rten is pinched or loosened is during

the movement of the elastic wall electrical io the ventilation time continuous monitoring of the

Signals are triggered dadurchgeke η η - dn patients required, so far as a rule

draws that the elastic wall can be made with a hospital staff muli,

In an electromagnetic coil (21) immersed There are already devices for automatic

Core (20) is connected and that the ventilation monitoring in the coil is known where. the

induced voltage as a measured value for the electrical 15 (German Auslegeschnft 1278 704), r> ei those in

induced voltage as measured value for the elek 15 (German g

Irish monitoring and registration of the connection line from the respirator to the

DruckveJ .-. Ufes serves. when a pressure bellows is switched on. against d.c

2. Apparatus according to claim 1, characterized by the effect of springs from the breath pressure beau blow! ! «■ - shows that the one induced in the coil. A'ird z. B. be. an adjustment of the line Tension on a scaled ao exceeded a certain breath pressure and thereby Display device (23) is switched, the stop of which the spring force exceeded, then it is mechanical of Grenzwertanscnlägen (5, * ») or the like. With Kon- a switch actuated that emits an alarm signal am.ost. lactation is monitored. The same applies if the breath pressure into gc one

3. Device according to claims 1 and 2, leak or the like. Below a certain value, characterized in that the display device a ₅ drops. The disadvantage of these devices, however, is that (23) in a known manner with a pointer (7) the display accuracy is essentially provided with a control flag, which depends on the adjustment of the springs and therefore two electric limit stops that serve as limit value stops - The alarm can often be triggered when magnetic coils interact, which cause the patient to temporarily urirtyMmdUit; Slidable on the S _K a! a (4) of the display device 30 breathes, coughs or the like. The known aging bearings and with the respective position indicating the appearance of fires are provided in this hall with the pointers (5, 6). significant disadvantages, since the

4. Device according to claims 1 to 3, safety value set pressure uncontrollably characterized in that the can change to the coils. Above all, with the known limit value stops (5, 6) there is a relay (24 ", 35 devices, no continuous display of the respiratory pressure. Ub) is connected, which is sent with a signal so that the doctor or the supervisor mehl direction (25) is connected, which can immediately recognize whether the course of the breathing pressure is operated bar when the pointer (7) is the same and where, if necessary, after the ren limit value (6) exceeds, and the error when an alarm is triggered in the respiration delay via a second switch (33) 40 system, so that assistance is triggered too late when the pointer (7) can the lower one.

Limit value (5) falls below. Attempts have also been made in other ways

5. Apparatus to solve one or more of the problems of respiratory monitoring. Sc are Claims 1 to 4, characterized in that, for example, optical monitoring devices are provided Delay a pull-in delay switch 45 been proposed (French patent hung (27) with a potentiometer (29) in front of 1570 640). in those with sensitive eyes is, with which the delay time benebig len observes the deflection of a light beam is adjustable. being carried by one on the patient's chest

6. Device is reflected by one or more of the arranged mirrors. Facilities Claims 1 to 5, characterized in that 50 of this type can only focus on movements in the delay circuit (27) a condensation of the patient's chest react and can therefore Sator (30) is provided, which is charged and also by unintentional or in no way Transistors (31,32) energize the relay (26), depending on the ventilation standing movements when the pointer (7) triggers the lower limit value (5).

falls below, and over a K ^ rzsch'uli- 55 are also known monitoring devices line discharges when the pointer (7) in the Ar- (British patent specification 1080 982), at which licntbeitsintervall between the limit values (5, 6) sensitive cells in one of the ventilation luit levels off. flow through chamber with flow through

the air movable flaps are arranged and

Trigger 60 impulses when the flow and

so that ventilation is no longer regular. Such devices have the disadvantage that

The invention relates to a device for auto- they are not sensitive enough to be safe . matic monitoring of artificial ventilation to ensure monitoring of respiratory function, of patients through respirators, in the 65 and that there is no possibility of the height of the Control the connection line from the patient to the respirator for breathing pressure and its course, a pressure chamber with at least one elastic because the level of the breathing pressure is crucial Wall is used and is dependent on the importance has in the ventilation of patients and