DD155685A3 - PERIPHERAL ASSEMBLY COMPOSITION FOR VENTILATION DEVICES WITH CIRCUIT ARRANGEMENT FOR INTERMITTENT FORCED VENTILATION (IMV) - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine periphere Baugruppenkombination fuer Beatmungsgeraete mit Schaltungsanordnung fuer intermittierende Zwangsbeatmung, d. mit einem Druck-Volumen-Zeltsteuermechanismus zur assistierenden und kontrollierten Beatmung verbunden ist. Mit der erfindungsgemaessen Loesung wird eine IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) mit und ohne CPAP fuer konventionell betriebene Beatmungsgeraete ermoeglicht, und zwar mit Mitteln bereits vorhandenen Zubehoers bei gleichzeitiger Nutzbarkeit aller schon im Geraet integrierten Einrichtungen.The invention relates to a peripheral assembly combination for ventilators with circuitry for intermittent forced ventilation, d. is associated with a pressure-volume tent control mechanism for assisted and controlled ventilation. With the solution according to the invention, an IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) with and without CPAP is made possible for conventionally operated ventilators, namely with means of already existing accessories with simultaneous usability of all devices already integrated in the device.
Description
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Periphere Baugruppenkombination für Beatmungsgeräte mit Schaltungsanordnung für intermittierende Zwangsbeatmunp; (IMV)Peripheral assembly combination for ventilators with intermittent forced ventilation circuit p ; (IMV )
Anwendungsgebiet der Erfindung:Field of application of the invention:
Die Erfindung betrifft eine periphere Baugruppenkombination für Beatmungsgeräte mit Schaltungsanordnung für intermittierende Zwangsbeatmung, die mit einem Druck-Volumen-Zeitsteuermechanismus zur assistierenden und kontrollierten Beatmung verbunden istoThe invention relates to a peripheral assembly combination for ventilators with intermittent forced ventilation circuitry connected to a pressure-volume timing mechanism for assisted and controlled ventilation
Die IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) ist eine Beatmungstechnik zur Entwöhnung des Patienten von der automatischen Beatmung*. Diese und auch andere der frühzeitigen Entwöhnung vom Beatmungsgerät dienenden Beatmungstechniken sind wiederholt beschrieben (Anaesthesist 28/1979, S0 191 200) und für entsprechende IMV-Systeme mit alternativerThe IMV (Intermittent Mandatory Ventilation) is a ventilation technique for weaning the patient from automatic ventilation *. These and other ventilation techniques used by the ventilator for early weaning have been repeatedly described (Anesthetist 28/1979, p. 0 191 200) and for alternative IMV systems
-2- 221964-2- 221964
Anwendung von CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) und PEEP (Positive Endexpiratory Pressure) vorgeschlagen worden.Application of CPAP (Continuous Positive Airway Pressure) and PEEP (Positive End Exposure Pressure) have been proposed.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen: Es sind Beatmungsgeräte bekannt, die entweder nachträglich mit der zusätzlichen Betriebsart der intermittierenden Zwangsbeatmung ausgestattet worden sind oder die eine Einrichtung zum Zwecke der Durchführung einer intermittierenden Zwangsbeatmung aufweisen· Beatmungsgerate mit vorhandener Entwöhnungseinrichtung jedoch, wie sie z, B. die DE^OS 27 46 924 für die Realisierung einer patientengetriggerten SIMY (synchronisierte IMY) oder das DD-WP 209 085 für mit IMY kombinierte CPAP- und PEEP-Systeme vorstellen, können noch nicht im wünschenswerten Umfang zur Anwendung kommen» Yiele Intensivbehandlungsstationen sind noch mit Beatmungsgeräten für konventionelle Beatmungstechniken ausgerüstet· Deshalb bemühte man sich» zunächst verschiedene Zusatz— und Hilfsgeräte überwiegend aus vorhandenen Teilen zusammen zu stellen und später dann möglichst universelle Zusatzgeräte zur Realisierung der neuen Beatmungstechnologien zu entwickeln« Eine universelle Anwendbarkeit, d, h> adaptierfähig an die verschiedensten Beatmungsgeräte, soll ein unter der Bezeichnung H» S, P, - I, M0 V, - 2000 neukonstruiertes Zusatzgerät erfüllen (Anaesthesist 28/1979» 191 - 200)* Dieses Gerät, das im wesentlichsten aus einer pneumatisch, mechanisch und elektromechanisch betriebenen Ventilsteue-.rung und einer mit ihr verbundenen elektronischen Zeitschaltung besteht, die bei Inspirationsphase des Beatmungsgerätes über einen richtungsempfindlichen Ilow-Sensor getriggert wird, ermöglicht in Verbindung mit einem volumengesteuerten Beatmungsgerät ebenfalls eine SIW bzw« ESIMY (getriggerte IMV)0 Kann man gewissen Feststellungen folgen,Characteristics of the known technical solutions: There are ventilators known which have either been retrofitted with the additional mode of intermittent forced ventilation or which have a device for the purpose of performing an intermittent forced ventilation · ventilators with existing weaning device, however, such as z. B. the DE ^ OS 27 46 924 for the realization of a patient-triggered SIMY (synchronized IMY) or the DD-WP 209 085 for combined with IMY CPAP and PEEP systems can not yet be applied to the extent desirable »Yiele intensive care stations are still with For this reason, efforts were made to first "assemble various auxiliary and auxiliary devices predominantly from existing parts, and later as far as possible universal additional devices for the realization of the new ventilation technologies "A universal applicability, d, h> adaptable to a wide range of ventilators, is to be fulfilled by an additional device reconstructed under the name H» S, P, - I, M 0 V, - 2000 (Anaesthesist 28/1979 »191 - 200) * This device, which consists essentially of a pneumatically, mechanically and electromechanically operated valve control unit and an associated electronic timer, which is triggered by a directional Ilow sensor during inspiratory phase of the ventilator, also allows in conjunction with a volume controlled ventilator a SIW or "ESIMY (triggered IMV) 0 Can one follow certain findings,
» » 3 * »» 3 *
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daß nämlich der physiologische Vorteil einer synchronisierten IMV nicht annehmbar ist, daß vielmehr die intermittierend angewandte kontrollierte Beatmung» vor allem in Kombination mit CPAP, die schonenste Art der Entwöhnung vom Beatmungsgerät darstellt, dann ist auch dieses entwickelte Zusatzgerät noch unbefriedigend und sehr aufwendig gelöst·namely that the physiological advantage of a synchronized IMV is not acceptable, but rather that the intermittently applied controlled ventilation, especially in combination with CPAP, represents the gentlest kind of weaning from the respirator, then this developed additional device is still unsatisfactorily and very elaborately achieved.
Der Zweck der Erfindung besteht in der Beseitigung der aufgezeigten Mangel und der Vermeidung aufwendiger EndwöhnungseinrichtungenoThe purpose of the invention is the elimination of the indicated deficiency and the avoidance of expensive final weaning devices
Ziel der Erfindung:Object of the invention:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Möglichkeit zur IMV für konventionell betriebene Beatmungsgeräte zu schaffen, und zwar mit Mitteln bereits vorhandenen Zube« hörs bei gleichzeitiger Nutzbarkeit aller schon im Gerät integrierten EinrichtungenQ The invention has for its object to provide the opportunity for IMV for conventionally operated ventilators, with resources already existing Zube «hearing while all the features already integrated in the device Q
Darlegung des Wesens der Erfindung;Explanation of the essence of the invention;
Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die pneumatische Steuerung und die einen Atembeutel und einen Injektor aufweisende Schaltungsanordnung für intermittierende Zwangsbeatmung, die mit einem Druck-Volumen-Zeit Steuermechanismus zur assistierenden und kontrollier« ten Beatmung verbunden aus einem System von abgeschlossenen Baugruppen besteht, welche über flexible Signalleitungen funktionell miteinander verknüpft und mechanisch vollkommen entkoppelt angeordnet sind, mittels einei* in die Inspirationsleitung geschalteten Ventilkombination hergestellt ist, die über ein Dreiwegestück einerseits mit dem Atembeutel und andererseits mit einem Regulierventil und einem Durchflußmengenmesser verbunden ist·The object is achieved according to the invention in that the pneumatic control and the breathing bag and an injector having intermittent forced ventilation circuit arrangement, which is connected to a pressure-volume-time control mechanism for assisted and controlled ventilation from a system of closed assemblies which are functionally interconnected via flexible signal lines and arranged mechanically completely decoupled, by means of a * switched into the inspiratory line valve combination is made, which is connected via a three-way piece on the one hand to the breathing bag and on the other hand with a regulating valve and a flow meter ·
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Mit dieser problemlosen Eingliederung des zweckmäßigerweise als T- oder Y-Stück ausgebildeten Dreiwegestückes mit durch die Ventilkombination erreichbarer Rückschlagfunktion in die Inspirationsleitung ist eine sofortige Nutzung der bekannten Gerätesteuerung für IMV bei gleichzeitig gesicherter Basisbeatmung gegeben« Die verwendete Ventilkombination ist vorzugsweise aggregiert aus einem Glasdomventil und einem partie-ll genutzten Wegeventil·With this problem-free integration of the suitably designed as T or Y piece three-way piece with achievable by the valve combination check function in the inspiratory line is an immediate use of the known device control for IMV given at the same time backed base ventilation «The valve combination used is preferably aggregated from a glass dome valve and a partie-ll used directional valve ·
Ausführungsbeispiel;Embodiment;
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die anliegende Zeichnung näher beschrieben, die ein Schema der erfindungsgemäßen peripheren Baugruppenkombination und Schaltungsanordnung zeigt·' Das in der Zeichnung dargestellte Beatmungsgerät umfaßt eine mit der Bezugszahl 1 versehene Steuereinheit, deren Druck-Volumen-Zeitsteuermechanismus zur assistierenden und kontrollierten Beatmung an sich bekannt ist· Diese mit einem Trigger 2 zur Vorwahl des Ansprechdruckes bei assistierter Beatmung, einem Timer-Ventil 3 für die exspiratorische Pause, einem Ventil 4 zur Frequenzwahl und einem Ventil 5 zv& Atemzeitverhältniswahl ausgestattete Steuereinheit 1 und die in ihr angeordneten· Schalter 6 für den Assistor, Schalter 7 für die Assistorwechselwarnung 8 und Schalter 9 ffo? den Atemdruckmesser 10 ist inspirationsseitig an einen Druckminderer 11 sowie ein Wege-· ventil 12 und exspirationsseitig an ein Exspirationsventil 13 sowie eine mit Rückschlagventilen 14, 15 für O2- bzwe Luftansaugung versehenes Wegeventil 16 angeschlossen· Der Druckminderer 11 und das Wegeventil 12 sind unter Zwischenschaltung eines Wahlschalters 17, eines Geräteschalters 18 und zwei Filtern 19 mit den Anschlußstutzen 20, 21, für das Antriebsgas O2 bzwe die Antriebsgase O2 und Luft verbunden«An embodiment of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawing which shows a schematic of the peripheral assembly combination and circuitry of the invention. The ventilator shown in the drawing comprises a control unit numbered 1, the pressure-volume timing mechanism of which is assistive and controlled ventilation is known per se · This with a trigger 2 for preselection of the set pressure in assisted ventilation, a timer valve 3 for the expiratory pause, a valve 4 for frequency selection and a valve 5 zv & Atemzeitverhältniswahl equipped control unit 1 and in her arranged · switch 6 for the assistor, switch 7 for the Assistorwechselwarnung 8 and switch 9 ffo? on the inspiratory side, the respiratory pressure gauge 10 is connected to a pressure reducer 11 and a directional control valve 12 and to an expiratory valve 13 and to a directional control valve 16 provided with check valves 14, 15 for O 2 or e air intake. The pressure reducer 11 and the directional control valve 12 are under Interposition of a selector switch 17, a device switch 18 and two filters 19 connected to the connecting piece 20, 21, for the drive gas O 2 or e the drive gases O 2 and air «
κ 2 2 1 9 S 4 κ 2 2 1 9 S 4
Ermöglicht der Wählschalter 17 einen Durchlaß zum Au- ~ Schlußstutzen 20, dann ist eine Verbindung zum Wegeventil 12 und über ein Flow-Ventil 23 mit einem Inspirationsinjektor 24, der seinerseits mit dem Wegeventil 16 verbunden ist, hergestellt· Ist von C^-Antrieb auf Druckluftantrieb umgeschaltet, erfolgt eine Verbindung des Anschlußstutzens 21 mit einem Regulierventil 25 und einem Durchflußmengenmesser 26, dessen Ausgang an den Eingang eines mit einem Atembeutel 27 verbundenen Dreiwegestückes 28 und zu einem den Atembeutel 27 gegen Überdruck sicherndes Ventil 29 geführt ist0 Die Rückschlag-Wegeventil-Kombination 14, 15, 16 ist über das Rückschlagventil 15 mit einem Unterdruckbegrenzungsventil 30 verbunden, wobei diese Verbindung einen Zugang von außen mit Luftansaugfilter 31 aufweist» In.die vom Inspirationsinjektor 24 bzw. Unterdruckbegrenzungsventil 30 zum Patientenanschluß 32 geführte Leitung 38 ist eine aus einem partiell genutzten Wegeventil 33 und* einem Glasdomventil 34 bestehende Ventilkombination geschaltet, deren Eingang am Glasdomventil 34 mit dem Ausgang des Dreiwegestückes 28 verbunden isto Dazwischen ist im Nebenschluß noch ein Überdrucksicherheitsventil 35 für den Beatmungsdruck angeordnet, das jedoch unabhängig vom Steuerungssystem arbeitet«If the selector switch 17 allows a passage to the outlet connection 20, then a connection is made to the directional control valve 12 and via a flow valve 23 to an inspiratory injector 24, which in turn is connected to the directional control valve 16 Switched compressed air drive, there is a connection of the connecting piece 21 with a regulating valve 25 and a flow meter 26, the output of which is guided to the input of a connected to a breathing bag 27 three-way piece 28 and the breathing bag 27 against overpressure securing valve 29 0 the non-return directional control valve Combination 14, 15, 16 is connected via the check valve 15 to a vacuum relief valve 30, said connection having an access from the outside with air intake filter 31. In.die led by the inspiratory injector 24 and vacuum relief valve 30 to the patient port 32 line 38 is one of a partial used directional control valve 33 and * a glass In the meantime, an overpressure safety valve 35 for the respiratory pressure is arranged in shunt but works independently of the control system. "
Das mit der Steuereinheit 1 signalverknüpfte Exspirations«T ventil 33 beschließt die Inspirationsseite in Verbindung mit einem Glasdomventil 36, wobei zwischen diesen ein Atemvolumeter 37 geschaltet werden kann» Der exspirationsseitige Patientenanschluß erfolgt am Glasdomventil 36.The expiratory valve T associated with the control unit 1 concludes the inspiratory side in conjunction with a glass dome valve 36, whereby a respiratory volume 37 can be connected between them. The patient connection on the exspiration side takes place at the glass dome valve 36.
Die Wirkungsweise der Steuerung ist für die Basisbeatmung durch die in der Zeichnung dargestellte ' Schaltungsanordnung ausreichend demonstrierte Danach wird Druckluft über den Anschlußstutzen 22, Drucksauerstoff über den Anschluß-The operation of the controller is sufficiently demonstrated for the base ventilation by the 'circuit arrangement shown in the drawing. Thereafter, compressed air is supplied via the connecting piece 22, pressure oxygen via the connection
2 2 1 9 6 I* 2 2 1 9 6 I *
stutzen 20 oder 21 eingeleitet* Die Antriebsgase werden durch die Filter 19 gefiltert. Über den Druckminderer 11 wird die Steuereinheit 1 mit Hilfsluft versorgt· Das Wegeventil 12 steuert im Atemrhythmus über . das Flow-Ventil 23 den Inspirationsindektor 24 an, der als Stromgenerator das Atemgasgemisch erzeugt» Der O2-Bypaß realisiert die Möglichkeit der Variation des Atemgasgemischese Die Zumischung des Sauerstoffes erfolgt kontinuierlich über das Regulierventil 25 und den Durchflußmengenmesser 26 in den Atembeutel 27» Nach dem Regulierventil 25 entspannt sich der Sauerstoff auf das Atemdruckniveau* Das Überdruckventil 29 verhindert ein Überblähen des Atembeutels 27·Nozzle 20 or 21 is initiated * The drive gases are filtered by the filters 19. The control unit 1 is supplied with auxiliary air via the pressure reducer 11. The directional control valve 12 controls the breathing rhythm. the O 2 -Bypaß realizes the possibility of varying the Atemgasgemischese The admixing of oxygen is carried out continuously via the regulating valve 25 and the flow meter 26 in the breathing bag 27 »After the Regulating valve 25, the oxygen relaxes to the breathing pressure level * The overpressure valve 29 prevents over-inflating the breathing bag 27 ·
Der als Puffer wirkende Atembeutel 27 ist wie der Luftgnsaugfilter 31 mit der Saugseite des Inspirationsinjektors verbunden« Stabile Ausgangsverhältnisse werden durch die Rückschlagventile 14, 15 erhalten und das Wegeventil 16, welches mit dem Unterdruckbegrenzungsventil 30 synchron arbeitet, gewährleistet die assistierte Beatmung· Der Inspirationsinjektor 24 wird durch die Steuereinheit 1 entsprechend den Beatmungsparametern über die Wegeventile 12 und 16 direkt angesteuert» Er liefert ein Atemgas mit einer definierten Sauerstoffkonzentration von 21 bis 100 VoI· %» Wie fernerhin der Steuerungsanordnung entnommen werden kann, ist der Patientenanschluß 32 über zwei Faltenschläuche 39, 40 hergestellt, indem wie bereits dargelegt,der Bxspirationsschlauch 40 am Glasdomventil 36 und der Inspirationsschlauch 39 am Glasdomventil 34 befestigt ist«The breathing bag acting as a buffer 27 is like the Luftgnsaugfilter 31 connected to the suction side of the inspiration injector «Stable output ratios are obtained by the check valves 14, 15 and the directional control valve 16, which operates synchronously with the vacuum relief valve 30, ensures the assisted ventilation · The inspiration injector 24 is It supplies a respiratory gas with a defined oxygen concentration of 21 to 100% by volume. As can furthermore be seen from the control arrangement, the patient connection 32 is via two corrugated tubes 39, 40 is made by attaching the expiratory tube 40 to the glass dome valve 36 and the inspiratory tube 39 to the glass dome valve 34 as already stated. "
Basis der IMV ist die Durchführung der assistierten Beatmung in .Kontrollfunktion unter Nutzung des Flow-Ventils 23 für die Wahl des Atemzugvolumens beim Zwangsatemzug, der Ventile 4 und 5 für die Wahl der Inspirationszeit desThe basis of the IMV is the execution of assisted ventilation in a control function using the flow valve 23 for the selection of the tidal volume for forced breath, valves 4 and 5 for the choice of the inspiratory time of the
w. 7 ·*w. 7 · *
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Zwangsatemzuges, des Timer-Ventils 3 für die Wahl der Spontanatemzeit, die wahlweise Assistorwechselwarnung über den Schalter 7» des Regulierventils 25 und des Durchflußmengenmessers 26 für die Dosierung des Frischgases, aus dem der Patient spontan atmet. Das Glasdomventil 34- gewährleistet bei Unterdosierung in Verbindung mit dem Glasdomventil 36 automatisch die Auslösung des Zwangsatemzuges in Abhängigkeit von der Triggereinstellung in 2 vor Ablauf der eingestellten Timerzeit in 3 ein·Forced breath, the timer valve 3 for the choice of spontaneous breathing, the optional Assistorwechselwarnung via the switch 7 "of the regulating valve 25 and the flow meter 26 for the dosage of the fresh gas from which the patient breathes spontaneously. The glass dome valve 34- automatically ensures the initiation of the forced draft in response to the trigger setting in FIG. 2 before the timer time set in FIG. 3 is reached in the event of underdosing in conjunction with the glass dome valve 36.
Die Entwöhnung des Patienten von der automatischen Beatmung in Kombination mit CPAP erfolgt mittels eines PEEP-Ventils an Stelle des verwendeten Glasdomventils 36».The patient is weaned from automatic ventilation in combination with CPAP by means of a PEEP valve instead of the glass dome valve 36 ».
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