DD206627A3

DD206627A3 - Schaltungsanordnung zur assistierten beatmung mit endexspiratorischem ueberdruck

Info

Publication number: DD206627A3
Application number: DD81235776A
Authority: DD
Inventors: Klaus Jehmlich; Peter Heymann; Lothar Rosenow
Original assignee: Klaus Jehmlich; Peter Heymann; Lothar Rosenow
Priority date: 1981-12-15
Filing date: 1981-12-15
Publication date: 1984-02-01
Also published as: DE3232243A1; SE8205094D0; CS653482A1; HU193643B; SE8205094L

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem Ueberdruck (PEEPV), deren Steuerung durch logische Verknuepfungen mit dem Atemsystem des Patienten und mit einem Differenzdruckwandler verbunden ist. Die Schaltungsanordnung bietet eine optimale Anwendungsbreite und realisiert die assistierte Beatmung mit endexspiratorischem Ueberdruck als ein notwendiges Uebergangsstadium ueber die intermittierende zwangslaeufige Beatmung zur Spontanatmung des Patienten. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die Steuerung des Beatmungsgeraetes ausgangsseitig ueber eine Signalleitung mit einem Atemgasventil verknuepft ist, welches eine erste Verbindung ueber die Einatemleitung zum Patienten, eine zweite Verbindung ueber eine Signalleitung zum Differenzdruckwanler, eine dritte Verbindung ueber eine Signalleitung ueber einen Leitungswiderstand zum Differenzdruckwandler und eine vierte Verbindung ueber eine Signalleitung zu einem Umschalter aufweist, dass der Umschalter ausgangsseitig eine Verbindung ueber eine Signalleitung zum Differenzdruckwandler und eingangsseitig eine Verbindung ueber einen Negator zu einer Ausschaltverzoegerung und eine direkte Verbindung zur Ausschaltverzoegerung besitzt, deren Eingang mit dem Ausgang der Steuerung des Beatmungsgeraetes signalverknuepft ist, die eingangsseitig ueber eine Signalleitung mit dem Ausgang des Differenzdruckwandlers verbunden ist.

Description

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Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem überdruck

Anwendungsgebiet der Erfindung:

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem Überdruck (PEEPV)₁ deren Steuerung durch, logische Verknüpfungen mit dem Atemsystem des Patienten und mit einem Differenzdruckwandler verbunden ist.

Die Schaltungsanordnung für die assistierte FEEPV bietet eine optimale Anwendungsbreite und realisiert die Ansprechbarkeit auf kleine Differenzdrücke im Atemsystem und ermöglicht so einen bestmöglichen Eigenatemrhythmus hinsichtlich Frequenz und Atemzeitverhältnis sowie der Minutenventilation_e

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen:

Ein Beatmungsgerät für eine assistierte Beatmung ist bereits bekannt« Es besitzt Differenzdruckwandler (Trigger, Schwellwertschalter), die als Bezugspunkte den Atraosphärendruck nutzen, wobei der Patient bei assistierter Beatmung immer einen

Unterdruck erzeugen muß, der kleiner als der Atmosphärendruck ist. Die Ausatmung des Patienten erfolgt über ein Richtungsventil, das zur Gewährleistung einer assistierten Beatmung

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erforderlich ist. Vom Richtungßventil strömt das Ausateragas über ein Atemvolumeter, ein Wegeventil und ein spezialisiertes Druckbegrenzungsventil, welches für die Überdruckbeatmung mit endexspiratorischem Überdruck ausgelegt ist. Vom Atemraum des Patienten bestehen Verbindungen zu Schwellwertschaltern, an denen die Ansprechschwelle für die assistierte Beatmung vorwählbar ist (DD-IVP 122 029). Der !Mangel des Beatmungsgerätes besteht jedoch darin, daß durch den Smpfindlichkeitsbereich der Schwellwertschalter die assistierte Beatmung nur im Bereich des Unterdruckes möglich ist· Eine geforderte Anwendungsbreite der assistierten Beatmung ist durch das genannte Beatmungsgerät nicht gegeben. Die Vielzahl der verwendeten Bauelemente begründet einen aufwendigen Schal— tungsaufbau.

Sin weiteres Beatmungssystem (Anaesthesist 26, 633 - 636 (1977)) überführt die kontrollierte Beatmung mit PEEP direkt in eine Spontanatraung mit positivem Luftwegdruck (CPlP) · Die Umschaltung von CPAP auf PEBPV oder umgekehrt ist mit einem hohen Improvisationsgrad, hohen Anforderungen an den Bedienenden und hohen Belastungen für den Patienten verbunden und erfordert darüber hinaus den unvertretbaren zwei- bis dreifachen Gasbedarf. Der Übergang von jeglicher Art kontrollierter Beatmung, so auch der kontrollierten PEEPV, zu einer Form der Spontanatmung unter Ausschaltung der assistierten Beatmung ist immer ein schlechter Kompromiß für den Patienten.

Ziel der Erfindung:

Das Ziel der Erfindung besteht darin, die genannten Mangel zu beseitigen und eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die die assistierte Beatmung mit endexspiratorischem Überdruck als ein notwendiges Übergangsstadium über die intermittierende zwangsläufige Beatmung (IMV) zur Spontanatmung des •Patienten realisiert.

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Darlegung des Wesens der Erfindungi

Bs Ist Aufgabe der Erfindung, eine aus logischen Bauelementen aufgebaute Schaltungsanordnung so zu modifizieren, daß eine robuste Lösung mit geringem Aufwand durch Nutzung schon vorhandener Steuerungsfunktionsgruppen geschaffen wird, die keine zusätzlichen Bedienanforderungen hinsichtlich der assistierten PJEEPV im Vergleich zur assistierten Beatmung ohne PBBP stellt. Brfindungsgeniäß ist die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Steuerung des Beatmungsgerätes ausgangsseitig über eine Signalleitung mit einem Atemgasventil verknüpft ist, welches eine erste Verbindung über die Einatemleitung zum Patienten, eine zweite Verbindung über eine Signalleitung zum Differenzdruckwandler, eine dritte Verbindung über eine Signalleitung über einen Leitungswiderstand zum Differenzdruckwandler und eine vierte Verbindung über eine Signalleitung zu einem Umschalter aufweist, daß der Umschalter ausgangsseitig eine Verbindung über eine Signalleitung zum Differenzdruckwandler und eingangsseitig eine Verbindung über einen Negator zu einer Ausschaltverzögerung und eine direkte Verbindung zur Ausschaltverzögerung besitzt, deren Eingang mit dem Ausgang der Steuerung des Beatmungsgerätes signalverknüpft ist, die eingangsseitig über eine Signalleitung mit dem Ausgang des Differenzdruckwandlers verbunden ist·

Eine zweckmäßige Lösung der gestellten Aufgabe besteht darin, daß ein Teil der Schaltungsanordnung, bestehend aus den logischen Bauelementen, der Ausschaltverzögerung, dem Negator, dem Umschalter und dem Leitungswiderstand, ersetzt wird durch eine pneumatische Baugruppe, bestehend aus einem Ausatemventil, einem PEEP-Ventil, einem Richtungsventil und einem Atemvolumeter. Dabei kann der Differenzdruckwandler über eine Signalleitung mit dem Richtungsventil verknüpft sein, welches zum einen über das Atemvolumeter und eine Ausatemleitung mit dem Atemsystem des Patienten und zum anderen über das PEBP-Ventil mit dem Ausatemventil verknüpft ist, welches eingangs-

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seitig über ein© Signalleitung mit der Steuerung des Beatmungsgerätes verbunden ist·

Ausführungsbeispieli

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert werden·

In der Zeichnung zeigen:

Pig, 1 eine Schaltungsanordnung mit logischen Bauelementen

und Figo 2 eine Schaltungsanordnung mit teilweise pneumatischen Bauelementen·

In der in Fig· 1 und 2 dargestellten Steuerung des Beatmungsgerätes 1, die über die Anschlüsse a ... η mit der erforderlichen Antriebsenergie versorgt wird und in der die für die Beatmung erforderlichen logischen Funktionen aufbereitet werden, welche über die Anschlüsse A ··· N zur Realisierung der verschiedenen Beatmungsarten an die entsprechend zugeordneten peripheren Stellglieder abgegeben werden können, vereinigen sich eine Vielzahl bereits bekannter Baugruppen·

In der Fig. 1 ist die Steuerung des Beatmungsgerätes 1 ausgangsseitig über die Signalleitung 2 mit dem Atemgasventil 3 und der Ausschaltverzögerung 4 sowie eingangsseitig über die Signalleitung 5 mit cL®m Ausgang des Differenzdruckwandlers 6 verknüpft. Während dem von der Steuerung des Beatmungsgerätes 1 über die Signalleitung 2 und die Ausschaltverzögerung 4 am Umschalter 7 direkt anliegenden Inspirationssignal werden auf Grund des geöffneten Atemgasventils beide Bingangskammern x_ und x_ des Differenzdruckwandlers über die mit der Einatemleitung 8 verbundene erste Atemdruckleitung 9 und über die mit dem Umschalter 7 und dem Leitungswiderstand 10 mit der Einatemleitung 8 verknüpfte zweite Atemdruckleitung 11 mit dem im Atemkreislauf vorhandenen Atemdruck beaufschlagte

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Mit Beginn der Exspiration führt die Signalleitung 2 ein O-Signal und es erfolgt solange über die Atemdruckleitungen 9 und 11 infolge des geschlossenen Atemgasventils 3 ein unbehinderter Druckabfall in beiden Kammern des Differenzdruckwandler s 6 , bis durch Wirksamwerden der Ausschaltverzögerung 4 über den Negator 12 der Umschalter 7 gesperrt wird und damit der Druckabfall der Kammer x_Q nur noch über den Leitungswiderstand 10 möglich ist·

Im Moment des Einatemversuches des Patienten 14 über die Einateaileitung 8 und damit auch durch die Verknüpfung über die Atemdruckleitung 9 wird auf Grund des Leitungswiderstandes in der Atemdruckleitung 11 die Kammer x_ß des Differenzdruckwandlers 6 schneller evakuiert, als die Kammer x_s, so daß der entstehende Differenzdruck zwischen beiden Kammern des Differenzdruckwandlers 6 über die Signalleitung 5 an die Steuerung des Beatmungsgerätes 1 ein Signal abgibt, welches eine erneute Inspiration auslöst·

In der Fig. 2 ist die Steuerung des Beatmungsgerätes 1 ausgängsseitig über die Signalleitung 2 einerseits mit dem Atemgasventil 3 und andererseits mit dem Ausatemventil 13 sowie eingangsseitig über die Signalleitung 5 mit dem Ausgang des Differenzdruckwandlers 6 verknüpft·

Während der Inspiration liegt bei geöffnetem Atemgasventil 3 und geschlossenem Ausatemventil 13 über die Einatemleitung am Patienten 14 und damit auch über die Atemdruckleitung 9 an der Kammer x. des Differenzdruckwandlers 6 Atemdruck an· In der dann folgenden Exspirationsphase ist das Ausatemventil 13 geöffnet, das Atemgasventil 3 geschlossen und der Atemdruck entweicht über die Ausateraleitung 15, das Atemvolume ter 16, das Richtungsventil 17, das PEEP-Ventil 19 und schließlich über das Ausatemventil 13 in die Atmosphäre, bis der eingestellte PEfiP-Druck erreicht ist und das PEEP-Ventil 18 schließt. Gleichzeitig wird über die Atemdruckleitung 11 die Kammer x_Q des Differenzdruckwandlers 6 mit dem im gesamten Atemkreislauf anliegenden PEEP-Druck beaufschlagt, so daß zwi-

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sehen den Kammern x_ und x_ ein Gleichgewicht besteht. Bei einem Einatemversuch des Patienten 14 wird die Ventilscheibe im Richtungsventil 17 gegen den Dichtkrater gezogen und eine Evakuierung ist nur in der Einatemleitung 8, der Atemdruckleitung 9 und der Kammer x_e des Differenzdruckwandlers 6 möglich. Der entstehende Differenzdruck zwischen den Kammern x_ und χ_Λ bewirkt ein Ausgangssignal des Differenzdruck-Wandlers 6, welches über die Signalleitung 5 in d.ö? Steuerung des Beatmungsgerätes 1 eine Inspirationsphase auslöst·

Claims

-7- 23577 6 O Erfindungsanspruch:

1. Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem Überdruck, deren Steuerung durch logische Verknüpfungen mit dem Atemsystem des Patienten und mit einem Differenzdruckwandler verbunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Steuerung des Beatmungsgerätes (1) ausgangsseitig über eine Signalleitung (2) mit einem Atemgasventil (3) verknüpft ist, welches eine erste Verbindung über die Einatemleitung (8) zum Patienten (14), eine zweite Verbindung über eine Signalleitung (9) zum Differenzdruckwandler (6), eine dritte Verbindung über eine Signalleitung (11) über einen Leitungswiderstand (10) zum Differenzdruckwandler (6) und eine vierte Verbindung über eine Signalleitung zu einem Umschalter (7) aufweist, daß der Umschalter (7) ausgangsseitig eine Verbindung über die Signalleitung (11) zum Differenzdruckwandler (6) und eingangsseitig eine Verbindung über einen Negator (12) zu einer Ausschaltverzögerung (4) und eine direkte Verbindung zur Ausschaltverzögerung (4·) besitzt, deren Eingang mit dem Ausgang der Steuerung des Beatmungsgerätes (1) signalverknüpft ist, die eingangsseitig über eine Signalleitung (5) mit dem Ausgang des Differenzdruckwandlers (6) verbunden ist«

2» Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem Überdruck nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Teil der Schaltungsanordnung, bestehend aus den logischen Bauelementen, der Ausschaltverzögerung (4), dem Negator (12), dem Umschalter (7) und dem Leitungswiderstand (10), ersetzt wird durch eine pneumatische Baugruppe, bestehend aus einem Ausatemventil (13), einem PEEP-Ventil (18), einem Richtungsventil (17) und einem Atemvolumeter (16)

3ο Schaltungsanordnung zur assistierten Beatmung mit endexspiratorischem überdruck nach Punkt 1 und 2, ge kenn-

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zeichnet dadurch, daß der Differenzdruckwandler (6) über die Signalleitung (11) mit dem Richtungsventil (17) verknüpft ist, welches zum einen über das Atemvolumeter (16) und eine Ausatemleitung (15) mit dem Atemsystem des Patienten (14) und zum anderen über das PEEP-Ventil (18) mit dem Ausatemventil (13) verknüpft ist, welches eingangsseitig über die Signalleitung (2) mit der Steuerung des Beatmungsgerätes (1) verbunden ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen