DE2038618B2

DE2038618B2 - Handbetätigtes Druck-Atmungsgerät

Info

Publication number: DE2038618B2
Application number: DE2038618A
Authority: DE
Inventors: Morton Forrest Palm Springs Bird
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-22
Filing date: 1970-08-04
Publication date: 1978-06-08
Also published as: JPS4911196B1; US3630196A; DE2038618C3; DE2038618A1; GB1275687A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf handbetätigtes Druck-Atmungsgerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei einem bereits bekannten Druck-Atmungsgerät dieser Gattung (US-PS 31 91 596) wird zwar durch die Venturi-Anordnung die Einmischung des Gases in den zu einem Zerstäuber und anschließend zu dem Patienten geleiteten Luftstrom bewirkt Dabei ist aber eine Strömung des Gas-Luft-Gemisches durch den Zerstäuber nicht axial mit der zu dem Patienten führenden Leitung ausgerichtet. Infolgedessen gibt sich keine ⁶" laminare Strömung, die Turbulenz des strömenden Gemisches hat vielmehr teilweise eine Ausscheidung der zerstäubten Teilchen zur Folge. Außerdem sind die Luftwege des Patienten nicht ständig über den Zerstäuber und die Venturi-Anordnung zur Atmosphäre hin geöffnet. Wenn also der Patient plötzlich während der Einatmungsphase husten muß, ist ihm der Weg für das Ausstoßen von Atmungsluft versperrt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einerseits den Beatmungsstrom des mit den zerstäubten Teilchen versetzten Gases möglichst voll ausgenutzt am Patienten zur Wirkung zu bringen, andererseits aber doch dem Patienten die Möglichkeit zu geben, entgegen diesem Strorr. Atmungsluft auszustoßen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in dem Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst

Dadurch wird erreicht, daß trotz optimaler Wirkung des die zerstäubten Teilchen enthaltenden Beatmungsstromes der Patient die Möglichkeit behält, im Bedarfsfall zu jedem beliebigen Zeitpunkt in Gegenrichtung zum Beatmungsstrom Luft auszustoßen.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 und 4 angegeben.

Im nachstehenden wird ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig.! ist ein seitlicher Aufriß eines handbetätigten Druck-Atmungsgerätes nach der Erfindung, das mit einer Druckquelle verbunden ist.

F i g. 2 ist ein Querschnitt durch das Druck-AtmungsgerätderFig. 1.

F i g. 3 ist ein Querschnitt entlang der Linie 3- 3 der Fig. 2.

F i g. 4 ist ein Querschnitt durch das Gerät und zeigt die Arbeitsweise während der Einatmungsphase.

F i g. 5 ist ein Querschnitt durch das Gerät und zeigt die Arbeitsweise während der Ausatmungsphase.

Das handbetätigte Druck-Atmungsgerät 11 läßt sich mit einer Druckquelle in der Form eines Luftverdichters 12 verbinden, dessen Auslaßstutzen 13 mit einem Durchflußregler 14 verbunden ist. Der Durchflußregler weist einen Drehknopf 16 auf, durch den der Durchsatz durch den Regler 14 eingestellt wird. An dem Durchflußregler 14 befindet sich ein Druckmesser 17 zur Messung des dem Regler 14 zugeführten Luftdrucks. Der Durchflußregler 14 weist einen Auslaß-Anschlußstutzen 18 auf, der über eine biegsame Druckleitung 19 mit dem Atmungsgerät. 11 verbunden ist

Das handbetätigte Druck-Atmungsgerät 11 ist aus einer Venturi-Anordnung 21, einem Feinstzerstäuber 22 und einem T-Stück 23 zusammengesetzt, an dem ein Anpaßstück für den Patienten in der Form eines Mundstückes 24 seinerseits an dem T-Stück 23 befestigt ist.

Die Venturi-Anordnung 21 besteht aus einem Gehäuse 26, durch das sich ein Venturi-Durchlaßkanal 27 erstreckt. Der Venturi-Durchlaßkanal 27 weist einen Einschnürabschnitt 27a auf. Das Gehäuse 26 ist mit verbreiterten Endabschnitten 26a und 26b versehen. Der Endabschnitt 26a ist in der dargestellten Weise mit einem Gewinde versehen und trägt einen Gewindedekkel 28, in dem sich eine Einspritzdüse 29 befindet, deren Abgabeende in Axialrichtung mit dem Venturi-Durchlaßkanal 27 ausgerichtet ist. In dem Deckel 28 befinden sich seitliche Öffnungen 31, durch welche der Venturi-Durchlaßkanal 27 mit der freien Atmosphäre in Verbindung steht. Der Endabschnitt 26b des Gehäuses 26 weist Rippen 32 auf, die in einen Reibungseingriff mit dem Feinstzerstäuber 22 gebracht werden können.

Der Feinstzerstäuber 22 besteht aus einem aus zwei Gehäusehälften 36 und 37 zusammengesetzten Gehäuse 34. Beide Gehäusehälften 36 und 37 sind jeweils mit einem Hauptdurchlaßkanal 38 bzw. 39 versehen, und diese Durchlaßkanäle sind in Axialrichtung zueinander

und mit dem Venturi-Durchlaßkanal 27 ausgerichtet. Das Gehäuse 34 dient zur Aufnahme einer Beimischung von flüssigen Arzneistoffen, die während des Betriebes des Gerätes zum Einsatz gelangen. Diese Flüssigkeit steigt innerhalb des Kapillarrohrs 4t an, das sich in der Gehäusehälfte 36 befindet. Die Einspritzdüse 42 ist in der Gehäusehälfte 36 angeordnet und dient zur Abgabe eines über die öffnung des Kapillarrohrs 41 hinweg gerichteten Luftstrahls in den durch die Hauptdurchlußkanäle 38 und 39 des Feinstzerstäubers hindurchgehenden HauptJuftstrahl. In der Gehäusehälfte 36 ist gegenüber der Einspritzdüse 42 außerdem eine Kugel 43 angeordnet, so daß die innerhalb des Kapillarrohrs 41 ansteigende Flüssigkeit in kleine Teilchen zerteilt wird, die dann in den Hauptluftstrom durch die Durchlaßkanäle 38 und 39 gelangen. Die Gehäusehälfte 36 trägt einen Anschlußstutzen 44 mit einem Deckel 46. Der Anschlußstutzen 44 gestattet das Einführen von Flüssigkeiten in den Feinstzerstäuber vermittels einer Injektionskanüle. Ein T-Stück 48 ist mit der üinspritzdüse 42 verbunden.

Das sattelförmige T-Stück 23 besteht aus einem Gehäuse 51, durch das hindurch sich ein in Axialrichtung mit dem Venturi-Durchlaßkanal 27 ausgerichteter Hauptdurchlaßkanal 52 erstreckt. Das Gehäuse 51 weist an einer zwischen seinen Enden liegenden Stelle eine große Ausatmungsöffnung 53 auf, die in Verbindung mit dem Durchlaßkanal 52 steht. Das Gehäuse 51 trägt ein Ventilglied 54, das knopfförmig ausgebildet ist und zum Verschließen der Ausatmungsöffnung 53 dient. An der Ausatmungsöffnung 53 befindet sich ein Ventilsitz 56, mit dem die sich konisch verjüngende Sitzfläche 57 des Ventilgliedes 54 in Eingriff kommen kann. Die konische Sitzfläche 57 trägt dazu bei, daß sich das Ventilglied 54 in bezug auf den Ventilsitz 56 selbst zentriert. Das Ventilglied 54 weist einen nach unten vorstehenden Ventilschaft 59 auf. Von dem unteren Ende des Schaftes 59 aus erstrecken sich vier in gegenseitigen Abständen auf dem Umfang angeordnete Schlitze 61 nach oben. Innerhalb des Ventilschaftes 59 befindet sich eine Bohrung 62, die von dem unteren Ende desselben nach oben geführt und hinterschnitten ist, so daß an dem unteren Ende des Schaftes 59 nach innen vorstehende Lippen 63 gebildet werden. Das Ventilglied 54 ist auf einem senkrecht angeordneten, schaftartigen und in einem Stück mit dem Gehäuse 51 ausgebildeten Trägerglied 66 verschiebbar gelagert, das sich entlang eines Durchmessers durch den Durchlaßkanal 52 erstreckt. Das Trägerglied 66 ist von allgemein zylindrischer Formgebung und weist eine hinterschnittene Ringnut 67 auf, die zur Aufnahme der an dem Schaft 59 befindlichen Lippen 63 dient. In dem Trägerglied 66 befindet sich ein Durchlaßkanal 68, der durch das Trägerglied 66 nach oben bis zu einem Ventilsitz 69 durchgeführt ist, welcher in einen Eingriff mit einer sich konisch verjüngenden Sitzfläche 71 gebracht werden kann, die an dem Ventilglied 54 ausgebildet ist. Das Ventilglied 54 ist aus einem solchen Werkstoff hergestellt, welcher gestattet, daß das untere Ende des Ventilschaftes 59 über das obere Ende des Trägergliedes 66 geschoben werden kann und die Ringlippen 63 in die Ringnut 67 eingesetzt werden können. Der Ventilsitz 69 kann als Entlüftungs-Ventilsitz bezeichnet werden, während der Ventilsitz 56 als Ausatmungs-Ventilsitz bezeichnet werden kann. Die gegenseitigen Abstände zwischen den Ventilsitzen 56 und 69 und den an dem Ventilglied 54 ausgebildeten konischen Sitzflächen sind sehr genau und mit engen Toleranzen bemessen, so daß diese beiden öffnungen gleichzeitig geöffnet oder geschlossen werden. Die Höhe der Ringnut 67 in senkrechter Richtung ist so bemessen, daß sie eine begrenzte Verschiebung des Venti'gliedes 54 in bezug auf die Ventilsitze zwischen der geöffneten und der geschlossenen Stellung gestattet.

Das Gehäuse 51 trägt einen Anschlußstutzen 73, an

dem ein T-Stück 74 befestigt ist. Das sattelförmige T-Stück 23 ist mit einem Handgriff 76 versehen, mit dem

ίο der Patient das Gerät halten kann. Die Form des Handgriffes 76 entspricht der des Schlosses einer Handfeuerwaffe und besteht aus einem allgemein halbkugeligen Abschnitt 76a und einem sich verjüngenden Abschnitt 76b. Der Handgriff 76 steht von dem Gehäuse 51 unter einem Winkel von angenähert 45° nach unten vor, und die untere Oberfläche des halbkugeligen Abschnitts 76a liegt in einer allgemein parallel zur Achse der Gasdurchlässe des Gerätes verlaufenden Ebene.

Das Mundstück ist mit Gleitsitz an dem T-Stück 23 befestigt. Das Mundstück weist einen Durchlaßkanal 78 auf, der in Axialrichtung zu dem Venturi-Durchlaßkanal 27 und dem Hauptdurchlaßkanal durch den Feinstzerstäuber 22 ausgerichtet ist.

Wie F i g. 1 zeigt, kann das Atmungsgerät 11 mit einer Druckleitung 19 verbunden werden. Zu diesem Zweck wird die Druckleitung 19 mit einem T-Stück 74 verbunden, das durch eine Verbindungsrohrleitung 81 mit dem T-Stück 48 verbunden ist. Das T-Stück 48 ist seinerseits durch eine Rohrleitung 82 mit der Einspritzdüse 29 verbunden.

Die Arbeitsweise des handbetätigten Druck-Atmungsgerätes ist kurz wie folgt. Der Feinstzerstäuber 22 wird von dem T-Stück 23 abgenommen, in eine Winkellage gebracht und mit der gewünschten Beimischung von Arzneistoffen gefüllt. Dann wird der Zerstäuber 22 wieder mit dem T-Stück 23 verbunden. Als nächstes wird das Atmungsgerät 11 mit der Druckleitung 19 verbunden, und dann wird der Verdichter 12 angeschaltet. Das Gerät wird an dem halbkugeligen oder kugeligen Abschnitt 76a mit einer Hand ergriffen und etwa waagerecht gehalten. Dann wird das Ventilglied 54 von Hand in die Schließstellung gebracht. Dei Durchflußregler 14 wird dann auf den gewünschten Einatmungsdruck von beispielsweise 15 cm Wassersäule eingestellt. Die Arbeitsweise des Gerätes läßt sich nunmehr dadurch überprüfen, daß das Ventilglied 54 in periodischen Zeitabständen in der niedergedrückten Lage gehalten wird und die aus dem

so Mundstück 24 austretenden Gase beobachtet werden und festgestellt wird, ob eine äußere Dampfbildung auftritt, sowie überprüft wird, ob ein Niederschlag in dem Zerstäuber stattfindet. Wenn sich die Arbeitsweise des Gerätes bei der Überprüfung als einwandfrei erweist, kann das Gerät benutzt werden. Zur Einleitung der Behandlung schließt der Patient seine Lippen um das Mundstück 24 und beginnt zu inhalieren, d. h. einzuatmen, wozu er das Mittelteil des Ventilgliedes 54 nach unten drückt und dadurch die in F i g. 4 dargestellte Einatmungsphase einleitet. Der Patient hält das Ventilglied so lange in der niedergedrückten Stellung, bis seine Lungen gefüllt sind. Sobald dieser Zustand erreicht ist und der Patient auszuatmen wünscht, gibt er das Ventilglied 54 frei, so daß die ausgeatmeten Gase in der in F i g. 5 dargestellten Weise zur freien Atmosphäre abgegeben werden können. Nach Beendigung der Ausatmungsphase wird die neue Einatmungsphase durch Niederdrücken des Ventilgliedes 54 eingeleitet.

Der gesamte Arbeitsablauf wird dann so lange wiederholt, bis der Patient die Behandlung durchgeführt hat. Dann läßt sich das Atmungsgerät zerlegen, waschen und für die nächste Behandlung trocknen.

Während der in F i g. 4 dargestellten Einatmungsphase können die unter Druck stehenden Gase nicht länger in das T-Stück 23 entlüftet werden und werden daher durch die in dem Zerstäuber 22 befindliche Einspritzdüse 42 und durch die Einspritzdüse 29 der Venturi-Anordnung zugeführt. Infolge des von der Einspritzdüse 29 abgegebenen Luftstrahls wird zusätzliche Umgebungsluft durch die seitlichen öffnungen 31 und durch den Venturi-Durchlaßkanal 27 angesaugt und durch die Hauptdurchlaßkanäle 38 und 39 durch den Feinstzerstäuber hindurchgeführt. Infolge der Einspritzdüse 42 wird die Arzneistoffbeimischung aus dem Kapillarrohr 41 angesaugt und durch die Kugel 43 in kleine Teilchen zerstäubt, die dann von dem Hauptluftstrom mitgerissen werden und durch das T-Stück 23 und das Mundstück 24 unmittelbar in die Lungen des Patienten gelangen.

Wie aus F i g. 4 ersichtlich, sind alle Hauptdurchlaßkanäle des Gerätes axial zueinander ausgerichtet, so daß in dem Gerät eine mehr laminare Gasströmung erhalten wird, die zu den Luftwegen des Patienten gelangt. Infolge der mehr laminaren Strömung besteht eine geringere Neigung zu einem turbulenten Niederschlag oder einer vorzeitigen Ausscheidung der zerstäubten Teilchen in den oberen Atmungswegen des Patienten. Dabei ist zu beachten, daß der Patient auch während der Einatmungsphase durch die öffnungen 31 stets mit der Atmosphäre verbunden ist. Der Patient muß lediglich den durch die Einspritzdüse 29 in der Venturi-Anordnung und den durch die Einspritzdüse 42 im Feinstzerstäuber 22 erzeugten Druck überwinden. Die beiden Einspritzdüsen 29 und 42 unterstützen sich gegenseitig bei der Erzeugung eines Druckes während der Einatmungsphase.

Sobald das knopfförmige Ventilglied 54 freigegeben wird, wird es durch den im Atmungskreislauf des Patienten herrschenden Gasdruck, der die große, kreisförmige Oberfläche 57 beaufschlagt, und durch das durch den Durchlaßkanal 68 entweichende Gas nach oben gedrückt, so daß dieses durch die Ausatmungsöffnung 53 entweichen kann. Die Ausatmungsöffnung 53 befindet sich sehr nahe bei dem Patienten, so daß den von dem Patienten ausgeatmeten Gasen kein oder eir nur niedriger Widerstand entgegengesetzt wird. Di< Gase werden durch die große Ausatmungsöffnung 5; unmittelbar zur Atmosphäre hin abgegeben. In der Zeit in welcher die von der Druckleitung 19 abgegebener Gase durch den Durchlaß 68 entweichen, wird durch di( Düse 52 und die Düse 59 kein oder nur sehr wenig Ga!

zugeführt.

Somit ist durch die Erfindung ein handbetätigte:

ίο Druck-Atmungsgerät geschaffen worden, in dem eir Hauptgasstrom erzeugt wird, durch den die zerstäubter Teilchen unmittelbar den Atemwegen des Patienter zugeführt werden. Es findet keine Umlenkung der Gas« um rechte Winkel statt, durch welche ein Ausscheider der zerstäubten Teilchen verursacht werden könnte Der Patient kann die Einatmungs- und Ausatmungspha sen auf einfache Weise durch Betätigung des knopfför migen Ventilgliedes 54 steuern. Sobald der Entlüftungs kanal geschlossen ist, wird ein Druck erzeugt, durch der die beiden Düsen in Tätigkeit gesetzt werden. Da di< Venturi-Anordnung mit der Atmosphäre in Verbindung steht, wird der Patient in jedem Fall vor Überdrücker geschützt. Der Patient kann jederzeit nach Belieben da; Ventilglied freigeben und auf diese Weise die Länge dei

:i5 Einatmungsphase wunschgemäß bemessen. Die öffnung des Ausatmungsventils befindet sich in der Näh« der Atmungswege des Patienten, so daß die ausgeatme ten Gase ohne jeden Ausatmungswiderstand unmittelbar an die Atmosphäre abgegeben werden. Dei

:io Handgriff ist so ausgebildet, daß er von dem Patienter mit der rechten oder der linken Hand gehalten werder kann. Da die Atmungswege des Patienten über die Venturi-Anordnung mit einer Gasquelle in Verbindung stehen, ist es möglich, kurzzeitig auftretende Atmungs widerstände und -hemmungen dadurch zu überwinden daß der Durchfluß in einen Druck verwandelt und dei Druck nach Überwindung der Widerstände unc Hemmungen wieder in einen Durchfluß übergeführ wird. Auf diese Weise paßt sich das Gerät ar Einatmungsunregelmäßigkeiten des Patienten an. Dei Einatmungsdruck kann durch den Patienten durch die Zeitspanne, in welcher er den Knopf des Ausatmungs ventils niedergedrückt hält, und vermittels des Durch flußreglers 14 für die von dem Verdichter 12 zugeführt«

Ί5 Luft mühelos eingestellt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Handbetätigtes Druck-Atmungsgerät, das an eine Druckgasquelle angeschlossen ist, mit einer Venturi-Anordnung, deren Durchlaßkanal an seinem einen Ende zur Atmosphäre hin offen ist, und mit einem Zerstäuber, der mit einem ein handbetätigtes Ausatemventil tragenden T-Stück und mit einem Mundstück für den Patienten axial ausgerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlaßkanal (38, 39) des Zerstäubers (22) mit dem T-Stück (23) und dem Mundstück (24) mit dem Venturi-Durchlaßkanal (27) fluchtet, so daß der die zerstäubten Teilchen führende Gasstrom auf geradem Wege dem Patienten zugeführt wird, und der Luftweg des Patienten über den Zerstäuber (22) und den Venturi-Durchlaßkanal (27) unmittelbar nach der Atmosphäre hin offen ist

2. Atinungsgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (54) des Ausatemventils einen Ventilschaft (59) aufweist, welcher mit einem schaftartigen Trägerglied (66) im T-Stück' (23) zusammenwirkt, wobei an dem Trägerglied und dem Ventilschaft Vorrichtungen (67; 61,62,63) vorgesehen sind, die dazu dienen, eine Axialbewegung begrenzter Größe des Ventilglieds in bezug auf das Trägerglied zu gestatten.

3. Atmungsgerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerglied (66) einen durchgehenden Kanal (68), der mit der Druckquelle (12) verbunden ist, und das Ventilglied (54) eine Ventilsitzfläche (71) aufweist, die zum Verschließen des Durchlaßkanals in dem Trägerglied dient.

4. Atmungsgerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem T-Stück befindliche Ventilsitz (56) und der an dem Trägerglied befindliche Ventilsitz (69) in einem genau bestimmten gegenseitigen Abstand angeordnet sind, so daß sie vermittels des Ventilgliedes gleichzeitig schließen.

5. Atmungsgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied eine obere und eine untere, sich konisch verjüngende Sitzfläche (57, 71) aufweist, die jeweils in Eingriff mit einem Ventilsitz (56,68) bringbar sind.