DE2600227A1 - Automatischer beatmungsapparat mit gesichtsmaske - Google Patents

Description

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HÖGER - STELLRECHT - G RIESSBACH - HAECKER

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RICCARDO SPASCIANI SpA., MILANO - ITALIEN "Automatischer Beatmungsapparat mit Gesichtsmaske"

Es sind automatische Beatmungsapparate bekannt, die eine Druckluftquelle umfassen, wobei Druckluft einer am Gesicht des Benutzers eng anhaftenden Maske zugeführt wird, die mit einer die Luftabgabe an die Maske überwachenden Vorrichtung versehen ist.

Bei einer ersten Art solcher Beatmungsapparate öffnet sich die Druckluftabgabevorrichtung, sobald zufolge der Lungeneinatmung in der Atemmaske ein Unterdruck erzeugt wird, der durch Einwirkung

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auf eine elastische Membrane die Öffnung eines Abcperrventils hervorruft; die ausgeatmete Luft wird über* ein Ausatemventil (mit dem die Gesichtsmaske selbst versehen ist) ausgestossen, das dem Luftdurchfluss einen sehr niedrigen Widerstand leistet.

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Bei einer anderen Art eines sogenannten "Überdruck" Beatmungsapparates, wird der Luftstrom von der Abgabevorrichtung solange in die Gesichtsmaske eingeleitet, bis innerhalb derselben ein bestimmter Druckwert erreicht wird, der grosser ist als der atmosphärische Druck. Die Ausstossung der ausgeatmeten Luft erfolgt auch hier über das Ausatemventil, das jedoch in diesem Fall dem Luftdurchfluss einen gewissen Widerstand leisten kann, da sich das Ventil selbst bei einem sich leicht oberhalb des die Schliessung der Luftabgabevorrichtung bestimmenden Druckes liegenden Druck öffnen muss. Dieser Widerstand wird im allgemeinen mit Hilfe einer Feder erzielt, die auf die Membran des Ventils einwirkt.

Bei dieser Beatmuiigsapparatart wird erreicht, dass auch während des EinatmungsVorganges das System gegenüber dem Raumdruck einen Überdruck besitzt, wodurch durchaus vermieden wird, dass Aussenluft zufällig in die Maske eindringen könnte, auch wenn diese letztere nicht genau das Gesicht umschliesst oder an irgendeiner Stelle nicht luftdicht ist. Es liegt nahe, dass die Druckwerte innerhalb der Maske sowohl vom Druckwerk, der erforderlich ist, um den von der Abgabevorrichtung herkommenden Luftstrom zu unterbrechen, als auch vom Atemwiderstand des Ausatemventils abhängen.

Bei den automatischen Uberdruckbeatmungsapparaten liegt

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ein sehr heikles Problem vor, was die Eichung der Eintrittsund Austrittsventile angeht. Was das Ausatemventil betrifft, muss nämlich ein genauer und konstanter Wert des die Öffnung der Abgabevorrichtung festlegenden Druckes P erreicht werden, der mit dem Wert des die Schliessung der Abgabevorrichtung festlegenden Druckes P in Beziehung steht.

Liegt nämlich P zufällig unterhalb von P , so wird die · Abgabevorrichtung nicht geschlossen und in der Maske herrscht ein ununterbrochener Luftstrom, der klarerweise mit einer korrekten Ausnutzung einer autonomen, den Beatmungsapparat speisenden Luftquelle unvereinbar ist.

Andererseits darf P nicht übermässig grosser sein als P ,

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um nicht einen unzulässigen Widerstand gegen die Luftausstossung aus der Maske zufolge der Ausatmung des Benutzers zu erzeugen, der dadurch durch Ermüdung beansprucht würde.

Die praktischen der Eichung gesetzten Grenzen sind daher nicht nur stark eingeschränkt, sondern sie müssen auch in einem klar festgelegten Bereich gegenüber dem Eichungswert der Abgabevorrichtung enthalten sein. Dies führt zu einer erheblichen Schwierigkeit bei der Einstellung einer jeden Maske und der Abgabevorrichtung, vor allem wenn diese abwechselnd mit verschiedenen Masken arbeiten muss. Die Abnützung einer der Bestandteile, der eine Ausbesserung oder eine Ersetzung erforderlich macht, verlangt eine neue Überprüfung und Eichung.

Schliesslich ist es nicht möglich, in der Praxis Masken mit einer optimalen Arbeitsweise zu verwirklichen, die eine bequeme Einstellung des Wertes des Lufteintrittsdruckes besitzen: es wäre .nämlich eine gleichzeitige Einstellung

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des Druckwertes erforderlich, der' die Öffnung des Ausatemventils steuert.

Die vorliegende Erfindung besitzt die Aufgabe, die beschriebenen, den herkömmlichen Masken anhaftenden Mangel zu beheben und schlägt dazu vor, die Eichung des Ausatemventils automatisch der Eichung der Abgabevorrichtung zu unterstellen.

Ein automatischer LJeatmungsapparat umfasst erfindungsgem'ass eine Luft zuführungsleitung, die über ein, den Druck in der Maske fühlendes und bei Überschreitung eines ersten Grenzwertes dieses Druckes sich schliessendes Eintrittsventil und, in Folge, über eine Rückschlagventil mit einer Gesichtsmaske verbunden ist, wobei diese Gesichtsmaske überdies mit mindestens einem einsinnigen, den Druck in der Gesichtsmaske fühlenden Ausatemventil versehen ist, das von, den Luftdruck zwischen dem Eintrittsventil und dem Rückschlagsventil fühlenden Mitteln derart belastet wird, dass es bei Überschreitung des Druckes in der Maske über einem zweiten, oberhalb des ersten Grenzwertes liegenden Grenzwert geöffnet wird.

Zur besseren Verständlichkeit der Vorteile und der baulichen sowie funktionellen Merkmale eines erfindungsgemassen, automatischen Beatmungsapparates, wird nachstehend eine beispielshafte Ausführungsform beschrieben, die in der anliegenden Zeichnung dargestellt ist, in der eine teilweise im Bereich ihrer Ventilorgane zur Überwachung des in sie eingeführten Luftstromes geschnittene Gesichtsmaske eines automatischen Beatmungsapparates gezeigt ist.

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Wie in der Figur gezeigt,trägt eine im allgemeinen mi IO angegebene Gesichtsmaske eine Luftzuführungsvorrichtung 11 und eine Luftablassventil 12.

Der Vorrichtung 11 wird Luft mit angemessenem Druck über eine Leitung 13 zugeführt, die an irgendeine zweckmässige Luftquelle angeschlossen werden kann. Die Luft erreicht eine durch ein Ventil 15 absperrbare Leitung 14. Das Ventil 15 wird durch eine Feder 16 in Schliessst ellung gedrückt und. von einem Schaft 17 getragen, der über Hebel, von denen einer in 18 beispielsweise dargestellt ist, auf einem Balg

19 abgestützt ist. Der Balg 19 wird durch eine innere Feder

20 ausgedehnt gehalten, die sich auf einem, innerhalb eines entsprechenden Sitzes des Innenraumes 22 des Balges 19 gesteuert verschiebbaren Element 21 abstützt.

Das Ventil 15 ladet über 23 in einen Durchtritt 24 aus, der Luft sowohl dem Innenraum 22 als auch der Gesichtsmaske über ein als Rundmembran gezeigtes Rückschlagventil 25 zuführt.

Das Ventilaggregat 12 umfasst ein einsinniges Membranventil 26, auf dem der Balg 27 bei seiner Ausdehnung aufliegen kann. Dem Balg 27 wird über eine Leitung 28 von der Vorrichtung 11 in der Zwischenstellung zwischen dem Ventil 15 und dem Ventil 25 abgeleitete Luft zugeführt.

Die Betriebsv/eise des erläuterten, automatischen Beatniungsapparates wird nachstehend, auch unter Bezugnahme auf das Schaubild der Figur 2, kurz beschrieben.

Der Gesichtsmaske 10 wird über 13 Luft zugeführt, bis in

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derselben ein Druck erreicht wird, der die Schlj.essung des Ventils 15 steuert. Man nehme an, dass der Balg durch die Feder 20 gespannt und P der Steuerdruck des Ventils 15 sei. Der Verlauf der Drücke beim Betrieb ist im allgemeinen annähernd jenem, der in Figur 2 mit der Kurve Λ angegeben ist, wobei die innerhalb der Maske herrschenden Drücke schematisch in Abhängigkeit der Zeit dargestellt sind.

Wird also in der Maske der Druck P erzielt, so verursacht eine Einatmung des Benutzers einen leichten Unterdruck, der solange das Ventil 15 offen hält, solange Luft verlangt wird. Wird die Einatmung beendet, so stabilisiert sich der Druck weiterhin auf P und der Balg 27 ist gleicherweise diesem Druck ausgesetzt, wobei in entsprechender Weise das Ventil 26 belastet wird. Dieses Ventil öffnet sich daher während der Ausatmung des Benutzers bei einem Druck, der um eine bestimmte Druckdifferenz Δ P gegenüber P grosser ist,

Der Schliesskörper 26 wird nämlich an seiner Aussenseite konstant vom Druck P beaufschlagt, während er an seiner Innenseite von dem in der Maske herrschenden Druck beaufschlagt wird; die Differenz Δ-p zwischen diesen beiden Drücken muss daher die spontane Vorspannung überwinden, mit der der Schliesskörper in Schliessstellung verstellt wird. Wird diese Vorspannung in zweckmässiger Weise festgelegt, so erhält man einen gewünschten und konstanten Wert des ΔΡ

Das Vorhandensein des Ventils 25 verhindert dass der Überdruck bei der Ausatmung in entsprechender Weise den Balg

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beaufschlagt.

Ist die Spannung der Feder 20 null und die Verformung des Balgs 19 nicht beachtlich, so wird das Ventil 15 geschlossen, sobald der Druck innerhalb der Maske gleich Po, dem Atmosphärendruck,ist. Eine Einatmung verursacht einen leichten Unterdruck, der das Ventil 15 öffnet; zur Öffnung des Ventils 12 genügt dann bei der Ausatmung derselbe, leichte Überdruck Δ Ρ der, notwendig ist, um die Vorspannung des Schliesskörpers 26 ( Kurve β aus Figur 2) zu überwinden.

Wird daher in angemessener Weise die Spannung der Feder 20 geändert, so kann der statische Druck in der Maske beliebig geändert werden, ohne deshalb die Luftausstossungskraft durch das Ventil 12 zu ändern.

Oben wurde in erklärender Weise eine schematische Ausführung des erfindungsgemassen, automatischen Beatmungsapparates beschrieben: es versteht sich jedoch, dass dieser mit jeder weiteren Vorrichtung und Zubehör ausgestattet werden kann, die die gewünschte Vollständigkeit der gestellten Aufgaben ermöglichen.

Die Bestandteile der Maske selbst können die verschiedensten Ausbildungen annehmen, ohne deshalb den Bereich der Erfindung zu verlassen.

So kann beispielsweise die Schlxessmembrane 26 direkt vom Balg 27 getragen Airerden, der andererseits selbst mit einem Wandteil ein Schliesselement der Luftablassung der Maske bilden kann.

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Die Vorspannung des Schliesskörpers 26, die den Wert des ΔΡ festlegt, kann auf verschiedenste Weisen erzielt werden: z.B. aufgrund der Elastizität des Balges, oder durch Einbringung einer Feder in den Schliesskörper, die auf ihn eine ähnliche Wirkung verursacht, wie die Feder 20 auf den Balg 19.

Eine Einstellung der Spannung der Feder 20 muss nicht unbedingt vorliegen. Die Aufgabe der Erfindung ist nämlich auch die Überwindung oder Umgehung der von den industriellen Toleranzen herstammenden Spannungsänderungen.

Die Änderung, wenn sie vorliegt, kann kontinuierlich sein, oder eine beliebige Anzahl von Einstellungsstufen vorsehen. Das stopfenartige Element 21 kann beispielsweise zwei feste Stellungen, die den Drücken P und P in der Maske entsprechen, oder aber eine Vielzahl von Zwischenstellungen besitzen. Die Ausbildung des Spannung-selementes der Feder ist für die Erfindung nicht wesentlich und kann unter jenen, dem Fachmann bekannten Elementen ausgewählt werden.

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Claims (2)

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   PATENTANSPRÜCHE

   (lJ Automatischer Beatmungsapparat mit Gesichtsmaske, gekennzeichnet durch eine Luftzuführungsleitung, die über ein den Druck in der Maske fühlendes, bei Überschreitung eines ersten Grenzwertes dieses Druckes sich schliessendes Eintrittsventil und, in Folge, über ein Rückschlagventil mit der Maske verbunden ist, wobei diese Maske überdies mit mindestens einem einsinnigen, den Druck in der Maske fühlenden und von den Luftdruck zwischen dem Eintrittsventil und dem Rückschlagventil fühlenden Mitteln belasteten Ausatemventil versehen ist, so dass sich dieses öffnet, sobald der Druck in der Maske einen zweiten Grenzwert erreicht, der graesser ist als der erste.
2. 2. Automatischer Beatmungsapparat nach.Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel aus einem Balg bestehen, der durch die vom Eintrittsventil herströmmenden Luft derart ausgedehnt werden kann, dass der Schliesskörper des. einsinnigen Ausatemventils belastet wird.

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