DE1098168B

DE1098168B - Device for artificial ventilation with the help of two pumps connected in parallel

Info

Publication number: DE1098168B
Application number: DED29548A
Authority: DE
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1958-12-08
Filing date: 1958-12-08
Publication date: 1961-01-26

Description

Vorrichtung zur künstlichen Beatmung mit Hilfe zweier parallel geschalteter Pumpen Es sind Vorrichtungen zur künstlichen Beatmung bekannt mit Hilfe zweier parallel geschalteter Pumpen, wobei die eine Pumpe zum Eindrücken der Luft und die andere Pumpe zum Absaugen der Luft aus den Atemwegen des Patienten dient und deren Ein-und Auslaßventile vom in den Pumpen herrschenden Druck gesteuert sind. Die Ein- und Auslaßventile jeder Pumpe sind als Rückschlagventile ausgebildet.Device for artificial ventilation with the help of two parallel-connected Pumps Devices for artificial respiration are known with the aid of two parallel switched pumps, one pump for pushing in the air and the other Pump is used to suck the air out of the patient's airways and their in and out Outlet valves are controlled by the pressure prevailing in the pumps. The in and Outlet valves of each pump are designed as check valves.

Es ist weiterhin eine mechanische Steuerung der Ventile mit Hilfe von Drehschiebern, Schleppschiebern od. dgl. bekannt. Diese Steuerung hat den Nachteil eines komplizierten Aufbaues. Insbesondere ist auch das Steuergestänge störanfällig. Die Steuerung ist weiterhin zeitlich vom Bewegungsablauf abhängig und berücksichtigt nicht die im Gerät auftretenden Druckverhältnisse. There is still a mechanical control of the valves with the help of rotary valves, drag valves or the like. Known. This control has the disadvantage a complicated structure. In particular, the control linkage is also prone to failure. The control is also time-dependent on the sequence of movements and is taken into account not the pressure conditions occurring in the device.

Es ist weiterhin ein Beatmungsgerät bekannt, mit dem ein ueberdruck erzeugt wird. Dieser wird einmal auf die Außenseite der Brust und zum andern in die Atemwege des Patienten geleitet. Dabei ist in die Druckleitung ein Ventil eingeschaltet, das aus einer Membran besteht und seinerseits wiederum auf einer Membran angeordnet ist. Das erste Membranventil öffnet in Richtung zum Patienten. Die Trägermembran bildet ihrerseits mit einem die Einatemleitung umschließenden Stutzen das Ausatemventil. Diese Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Beim Zuführen von Druckluft legt sich die Trägermembran an dem als Stutzen ausgebildeten Ventilsitz an, wobei das Ausatemventil geschlossen ist. Gleichzeitig öffnet sich das atlf der Membran angeordnete, ehenfalls als Membran ausgebildete Einatemventil. There is also a known ventilator with which an overpressure is produced. This is once on the outside of the chest and the other in the patient's airway. A valve is switched on in the pressure line, which consists of a membrane and in turn is arranged on a membrane is. The first diaphragm valve opens towards the patient. The support membrane in turn forms the exhalation valve with a connector surrounding the inhalation line. This device works as follows: When compressed air is supplied, it subsides the support membrane on the valve seat designed as a nozzle, the exhalation valve closed is. At the same time, the atlf arranged on the membrane opens, if necessary inhalation valve designed as a membrane.

Nunmehr strömt Luft zum Patienten. Wird der Druck abgelassen, dann erfolgt die Ausatmung nur als Spontanausatmung ins Freie, indem nämlich das Ausatemventil von seinem Sitz abhebt und den Weg für die spontane Ausatmungsl.uft ins Freie öffnet. Dies Gerät hat zunächst den Nachteil, daß es auf spontane Ausatmung angewiesen ist. Mit diesem Gerät läßt sich in der Lunge Unterdruck nicht erzeugen. Dadurch wird das Blut in die peripheren Venen verdrängt. Die Förderleistung des rechten Herzens geht zurück, und der Blutkreislauf wird damit behindert.Air now flows to the patient. If the pressure is released, then the exhalation takes place only as spontaneous exhalation into the open air, namely by opening the exhalation valve lifts off his seat and opens the way for the spontaneous exhalation air to go outside. This device initially has the disadvantage that it is dependent on spontaneous exhalation. This device cannot generate negative pressure in the lungs. This will the blood is displaced into the peripheral veins. The pumping capacity of the right heart goes back and the blood circulation is obstructed.

Die Erfindung erstrebt, die Nachteile der bekannten Geräte zu vermeiden. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur künstlichen Beatmung mit Hilfe zweier parallel geschalteter Pumpen, wobei die eine Pumpe zum Eindrücken der Luft und die andere Pumpe zum Absaugen der Luft aus den Atemwegen des Patienten dient und deren Ein- und Auslaßventile gesteuert sind. Die Erfindung besteht darin, daß das von der Einatempumpe zum Patienten führende Einatemventil durch ein druckempfindliches Organ derart gesteuert ist, daß es bei dem in der Ausatemphase auftretenden Unterdruck in der Lunge geschlossen ist. The invention seeks to avoid the disadvantages of the known devices. The invention relates to a device for artificial ventilation with the aid of two pumps connected in parallel, the one pump for pushing in the air and the another pump is used to suck the air out of the patient's airways and their Inlet and outlet valves are controlled. The invention consists in that of the inhalation pump leading to the patient through a pressure-sensitive inhalation valve Organ is controlled in such a way that it is in the exhalation phase occurring negative pressure is closed in the lungs.

Dadurch besteht die Möglichkeit, in der Lunge mit Hilfe des Ausatembalges einen Unterdruck zu erzeugen, ohne daß gleichzeitig über den Einatemlbalg Luft in die Lunge einströmt, so daß dadurch das Entstehen eines Unterdruckes verhindert oder erschwert wird.This makes it possible to use the exhalation bellows in the lungs to generate a negative pressure without air simultaneously entering through the inhalation bellows flows into the lungs, so that this prevents the creation of a negative pressure or is made more difficult.

Die Ausführungsformen der Erfindung seien an Hand des in der Zeichnung schematisch teilweise im Schnitt dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. The embodiments of the invention are based on the in the drawing schematically illustrated embodiment shown partially in section.

Der Einatembalg E und der Ausatembalg A sind in an sich bekannter Weise nebeneinander, übereinander oder zentrisch ineinander angeordnet. Beide Bälge können gemeinsam zusammengedrückt und gemeinsam gedehnt werdenj um abwechselnd Über- und Unterdruck in der Lunge des Patienten zu erzeugen. The inhalation bellows E and the exhalation bellows A are known per se Way next to one another, one above the other or centrally arranged one inside the other. Both bellows can be squeezed together and stretched together j to alternate over- and create negative pressure in the patient's lungs.

Werden die Bälge zusammengedrückt, strömt das im Balg E - enthaltene Nährgas - z. B. Luft oder Luft Sauerstoff-Gemisch - über die Leitung 1 in den Ventilraum 2 und erzeugt in diesem einen Druck, der größer ist als der Druck in der Atmosphäre. Dadurch wird die Steuermembran 3 angehoben, und das Nährgas strömt weiter über die Leitung 4, das Rückschlagventil 5 in die Sammelleitung 6 und von dort in die nicht dargestellte Lunge des zu beatmenden Patienten.If the bellows are compressed, the E - contained in the bellows flows Nutrient gas - e.g. B. air or air-oxygen mixture - via line 1 into the valve chamber 2 and generates a pressure in it that is greater than the pressure in the atmosphere. As a result, the control membrane 3 is raised and the nutrient gas continues to flow over the Line 4, the check valve 5 into the collecting line 6 and from there into the not shown lungs of the patient to be ventilated.

Durch den im Ventilraum 2 entstehenden Überdruck wird die Steuermembran 7 belastet, so daß sie, da sie eine größere Wirkungsfläche als der Ausatemanschluß 8 besitzt, diesen versperrt. Auf dieser Steuermembran 7 ruht ferner noch ein Gegendruck, der dem Ausstoßldruck der Luft aus dem Saugbalg A entspricht und der durch entsprechende Einstellung seines Auslaßventils 15 auf einen genügend kleinen Wert eingestellt werden kann.The control diaphragm becomes the result of the overpressure created in the valve chamber 2 7 loaded, so that they, since they have a larger effective area than the exhalation connection 8 owns, this blocked. A counterpressure also rests on this control diaphragm 7, which corresponds to the discharge pressure of the air from the suction bellows A and the corresponding Adjustment of its outlet valve 15 is set to a sufficiently small value can be.

Die dem Patienten von der Einatemdruckpumpe E zugeführte Luft kann demzufolge nicht durch den Ausatemanschluß 8 der Leitung 6 entweichen. Zur gleichen Zeit, in der der EinatembalgE zusammengedrückt wird, wird auch der Ausatembalg A zusammengedrückt. Sein Inhalt entweicht über das Auslaßrückschlagventil 15. Der Überdruck, der entsprechend dem Widerstand dieses Auslaßrückschlagventils 15 im Ausatembaig A entsteht, überträgt sich auch über die Ausatemleitung 9 auf den Ventilraum 10, der in Richtung zum Ventilraum2 durch die Steuermembran 7 und in Richtung zur Atmosphäre durch die Steuermembran 11 abgeschlossen ist. Die Membran' 11 drückt nach außen und überträgt diesen Druck über das-korbartige Verbindungsglied 12- auf die Membran 7, wodurch diese zusätzlich in ihrem Bestreben, den Ausatemanschluß 8 zu verschließen, unterstützt wird. Der Einatemvorgang ist beendet, wenn die beiden Pumpen E und A zusammengedrückt sind. The air supplied to the patient by the inhalation pressure pump E can consequently not through the Exhalation connection 8 of the line 6 escape. At the same time that the inhalation bellows is compressed, the Exhalation bellows A compressed. Its content escapes through the outlet check valve 15. The overpressure, which corresponds to the resistance of this outlet check valve 15 arises in the Ausatembaig A, is also transferred to the exhalation line 9 the valve chamber 10, which in the direction of the valve chamber 2 through the control membrane 7 and towards the atmosphere through the control membrane 11 is closed. The membrane ' 11 pushes outwards and transmits this pressure via the basket-like connecting member 12- on the membrane 7, whereby this also in its endeavor, the exhalation connection 8 to close, is supported. The inhalation process is finished when the two Pumps E and A are compressed.

Werden die Pumpen A und E gedehnt, strömt in den Einatembaig E atmosphärische Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über das Einlaßrückschlagventil 16 ein. Der hierdurch im Einatembalg E entstehende Unterdruck überträgt sich über die Leitung 1 auf den Ventilraum 2, wodurch die Einatemmembran 3 durch atmosphärischen Druck gegen die Leitung 4 angepreßt wird. Dabei schließt das Rückschlagventil 5, so daß von der Lunge des Patienten her iiber die Sammelleitung 6 kein Ausatemgas in die Leitung 4 zurücktreten kann. Durch den im Ventilraum 2 entstehenden Unterdruck wird die Steuermembran 7 angehoben, und die Ausatemluft des Patienten kann von der Sammelleitung 6 über den Ausatemanschluß 8 in den Ventil raum 10 ausströmen. If the pumps A and E are stretched, atmospheric flows into the inhalation baig E. Air or oxygen-enriched air via inlet check valve 16. The resulting negative pressure in the inhalation bellows E is transmitted via the line 1 to the valve chamber 2, whereby the inhalation membrane 3 by atmospheric pressure is pressed against the line 4. The check valve 5 closes so that from the patient's lungs via the manifold 6 no exhaled gas into the Line 4 can resign. As a result of the negative pressure arising in the valve chamber 2 the control membrane 7 is raised, and the exhaled air of the patient can from the manifold 6 through the exhalation port 8 in the valve chamber 10 flow out.

Von dort aus strömt sie - unterstützt auch durch den in der Lunge des Patienten zu Beginn der Ausatmung noch herrschenden Überdruck - iiber die Ausatemleitung 9 in den Ausatembalg A und das Auslaßrückschlagventil 15 spontan in die Atmosphäre ab.From there it flows - also supported by the one in the lungs the patient's excess pressure at the beginning of exhalation - via the exhalation line 9 into the exhalation bellows A and the outlet check valve 15 spontaneously into the atmosphere away.

Ist der Druck in der Lunge des Patienten alslbald auf atmosphärischen Druck abgesunken, entsteht im Ausatembalg A durch den Dehnvorgang ein Unterdruck, der sich über die Ausatemleitung 9 in den Ventilraum 10 fortpflanzt. Durch den Druck der Atmosphäre wird dann die Membran 11 nach innen gedrückt und hält weiterhin den Ausatemanschluß 8 geöffnet, da die Membran 7 mit der Membran 11 durch den Korb 12 abstandskonstant verbunden ist. Auf diese Weise wird der weitere durch den Dehnvorgang im Ausatembalg A entstehende Unterdruck über die Leitung 9, den Ventilraum 10, den Ausatemanschluß 8 und die Sammelleitung 6 auf die Lunge des Patienten übertragen.The pressure in the patient's lungs will soon be at atmospheric pressure If the pressure has dropped, the expansion process creates a negative pressure in the exhalation bellows A, which propagates via the exhalation line 9 into the valve chamber 10. Because of the pressure the atmosphere is then pressed the membrane 11 inward and continues to hold the Exhalation connection 8 is open, since the membrane 7 with the membrane 11 through the basket 12 is connected at a constant distance. This way the further through the stretching process in the exhalation bellows A resulting negative pressure via the line 9, the valve chamber 10, the Exhalation connection 8 and the manifold 6 transferred to the patient's lungs.

Um zu vermeiden, daß bei der Einatmung in der Lunge des Patienten ein unzulässig hoher Überdruck erzeugt wird, ist am EinatembalgE ein Überdrucksicherheitsventil 13 angeordnet. Um zu vermeiden, daß während der Ausatmung ein unzulässig großer Unterdruck in der Lunge des Patienten erzeugt werden kann, ist am Aus-atembaig A ein Unterdrucksicherheitsventil 14 angeordnet. To avoid getting inhaled in the patient's lungs an inadmissibly high overpressure is generated, there is an overpressure safety valve on the inhalation bellows 13 arranged. In order to avoid, that during exhalation an impermissibly high negative pressure can be generated in the patient's lungs, there is a vacuum safety valve on the exhalation baig A. 14 arranged.

PATENTASPRCHE: 1. Vorrichtung zur künstlichen Beatmung mit Hilfe zweier parallel geschalteter Pumpen, wobei die eine Pumpe zum Eindrücken der Luft und die andere Pumpe zum Absaugen der Luft aus den Atemwegen des Patienten dient und deren Ein-und Auslaßventile vom in den Pumpen herrschenden Druck gesteuert sind, .1adurch gekennzeinet, daß das von der Einatempumpe (E) zum Patienten führende Einatemventil (3, 4) durch ein druckempfindliches Organ (3) derart gesteuer ist, daß es bei dem in der Ausatemphase auftretenden Unterdruck in der Lunge geschlossen ist. PATENT APPLICATION: 1. Device for artificial ventilation with the aid two pumps connected in parallel, one pump for pushing in the air and the other pump is used to evacuate the air from the patient's airway and whose inlet and outlet valves are controlled by the pressure in the pumps, .1by the fact that the inhalation valve leading from the inhalation pump (E) to the patient (3, 4) is controlled by a pressure-sensitive member (3) so that it is in the The negative pressure occurring in the lungs during the exhalation phase is closed.

Claims

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the movable Valve component (3) of the valve (3, 4) formed from the membrane or the bellows (3) is.

3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that in the line (1, 2, 4) that leads from the inhalation pressure pump (E) to the patient, seen in the flow direction of the air, behind the valve (3, 4) is a check valve (5) is switched on.

4. Apparatus according to claim 1 to 3, characterized in that into the exhalation line (8, 10, 9), which leads from the patient to the exhalation suction pump (A), a diaphragm or bellows-controlled valve is switched on, which in the exhalation suction pump (A) opens.

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that between the inhalation line (1, 2, 4) and the suction line (8, 10, 9) on the between. These Leituiigen occurring pressure difference responsive membrane (7) od. The like. Arranged is, which is motion-locked or non-positive with that of the Unterdrucki-ln of the exhalation line (8, 10, 9) controlled <Vefitil is connected.

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that between the pressure line (1, 2, 4) and the suction line (8, 10, 9) a membrane (7) is arranged whose area is smaller than the movement or force-locking connected to it Membrane (11) r which controls the valve arranged in the exhalation line (8, 10, 9).

Publications considered: German utility model no, 1,746,662, 1,748,715; French patent specification only. 1 034 384.