DE2331525C3 - Verteiler- und Ventilgehäuse für Beatmungsgeräte - Google Patents
Verteiler- und Ventilgehäuse für BeatmungsgeräteInfo
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- DE2331525C3 DE2331525C3 DE2331525A DE2331525A DE2331525C3 DE 2331525 C3 DE2331525 C3 DE 2331525C3 DE 2331525 A DE2331525 A DE 2331525A DE 2331525 A DE2331525 A DE 2331525A DE 2331525 C3 DE2331525 C3 DE 2331525C3
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- Y10S261/65—Vaporizers
Description
asymmetrische Anordnung Probleme der einfachen Bedienung mit sich. Es ist bei Geräten der in Rede
stehenden Art allgemein erforderlich, insbesondere bei der Behandlung schwerkranker Patienten, daß äußerst
einfache Bedienbarkeit gegeben ist. Die Geräte sollten sowohl auf einem Untersatz aufstellbar als auch an
Hängevorrichtungen aufhängbar sein, um so in Sitz- als auch in Liegeposition leicht bedient werden zu können.
Bei Verteiler- und Ventilgehäusen der vorgenannten asymmetrischen Konstruktion ist es nicht ohne weiteres
möglich, diese aufzuhängen, da eine Schräglage des Gerätes die Funktionsfähigkeit desselben, insbesondere
im Befeuchtungsbehälter, beeinträchtigen kann.
Bei asymmetrisch aufgebauten mehrteiligen Geräten kann auch eine Gasleckage zwischen den verschiedenen
Bauteilen stattfinden. Diese Gasleckage ist begleitet von einer Reduzierung des Wirkungsgrades, falls die
Einzelteile nicht exakt gearbeitet und genau miteinander verbunden sind. Auch können infolge eines
winkligen Aufbaues sogenannte Taschen oder Kammern bestehen, innerhalb welchen sich Fremdteilchen
oder Bakterien ansammeln können. Obwohl d:s Geräte
der in Rede stehenden Art im allgemeinen aus Kunststoff bestehen und zur Verwendung an nur einem
einzelnen Patienten vorgesehen sind, können sich innerhalb einer verhältnismäßig kurzen Zeit Bakterien
oder Viren einnisten, falls mehrteilige und winklige Konstruktionen vorliegen. Diesem Sachverhalt kommt
große Bedeutung zu, wenn die Beatmungsgeräte verwendet werden, um Patienten mit Lungen- oder
Atmungsbeschwerden zu heilen.
Bei einem Verteiler- und Ventilgehäuse bekannter Konstruktion (US-PS 33 62 404) ist eine kreuzförmige
Anordnung nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1 verwirklicht. Bei derartigen Verteiler- und
Ventilgehäusen sind ein drucksteuerbares Ausatmungsventil vorbestimmter Wirkungsweise und eine verhältnismäßig
einfache Befeuchtungsvorrichtung vorgesehen.
Zur gesteuerten Beatmung dienende Geräte der vorgenannten Art machen es in zunehmendem Maße
erforderlich, das Verteiler- und Ventilgehäuse universell einsetzen zu können, derart, daß die Steuerung des
druckgesteuerten Ausatmungsventils auf unterschiedliche Weise vorgenommen werden kann. Gleichzeitig ist
eine auQer.it gute Feinzerstäubung »iurch die Befeuchtungsvorrichtung
erforderlich.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein kreuzförmiges Verteiler- und Ventilgehäuse
der vorgenannten Gattung bei einfachem, kompaktem und in den Herstellungskosten billigem Aufbau an
unterschiedliche, derzeit bekannte und intermittierend arbeitende Drucksteuergeräte anschließen zu können,
ohne daß hierzu bauliche Änderungen größeren Aufwandes vorzunehmen sind. Das Verteiler- und
Ventilgehäuse soll dabei so ausgebildet sein, daß das Beatmungsgerät als Standgerät oder mittels einer
Hängeeinrichtung verwendbar ist, ohne daß eine Schräglage infolge unsymmetrischer Massenverteilung
befürchtet werden muß.
Die Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich durch die Merkmale nach dem Kennzeichnungsteil des
Patentanspruches 1.
Das Verteiler- und Ventilgehäuse, welches vorzugsweise aus Kunststoff besteht, ist äußerst einfach
aufgebaut und ist frei von Kammern und Taschen. Insbesondere besteht ri.ie äußerst kurze Verbindung
zwischen dem Anschlußstutzen für die Atemgaszuleitung und dem Anschlußstutzen für die Atemmaske bzw.
das Mundstück. Das durch Schließen bzw. Umstecken von DrucKgas-Steueranschlüssen universell für intermittierende
Steuergeräte verschiedener Konstruktion verwendbare Gerät besitzt insbesondere einen hohen
Wirkungsgrad, da sehr kurze Verbindungswege zwischen der Befeuchtungsvorrichtung und dem Inneren
des Gehäuses als auch zwischen den Anschlußstutzen und dem Ausatmungsventil an der Oberseite des
■'' Gehäuses existieren. Das Ausatmungsventil spricht
infolgedessen verzögerungsfrei an, wenn der Patient die verbrauchte Luft ausstößt.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen sind in weiteren Patentansprüchen
1' aufgeführt
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung
erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Verteifer- und Ventilgehäuses;
Fig.2 ist eine Unteransicht der -Ventilkappe unter
Darstellung der zwei Druckgas-Steueranbchlüsse;
Fig.3 ist eine Perspektivansicht des Verteiler- und
Ventilgehäuses unter Darstellung der Verbindungen bei ■'' Verwendung einer intermittierend arbeitenden Drucksteuereinheit
(»Bennett-Steuereinheit«) einer ersten Wirkungsweise;
Fig.4 ist eine Perspektivansicht des Verteiler- und
Ventilgehäuses unter Darstellung der Verbindungen bei Verwendung einer intermittierenden Drucksteuereinheit
(»Bird-Steuereinheit«) einer weiteren Wirkungsweise;
Fig. 5 ist eine Perspektivansicht der Ventilkappe gemäß einer weiteren Ausführungsform bei Anschluß
an einer Drucksteuereinheii, deren Funktion der bei der Anordnung nach F i g. 4 verwendeten enspricht;
Fig.6 ist eine Draufsicht auf das Verteiler- und Ventilgehäuse bei abgenommener Ventiikappe;
F i g. 7 ist eine Unteransicht des Verteiler- und • Ventilgehäuses bei abgenommenem Vernebelurigsbehäl'er;
F i g. 8 ist eine Perspektivansicht der Membran;
Fig.9 ist eine seitliche Schnittansicht eines Verbindungsstückes,
welches an die Ventilkappe, an eine Drucksteuereinrichtung und an den Verrebelungsbehälter
anschließbar ist;
Fig. 10 ist eine Schnittansicht der Befeuchtungsvorrichtung;
Fig. 11 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht der ' Luftdüse und der sie umschließenden Kappe; und
Fig. 12 ist eine Schnittansicht von Linie B-B in Fig. 11
Das in F i g. 1 dargestellte kreuzförmige Verteilerund Ventilgehäuse 10 weist ein längliches, vertikales
• Rohrstück 12 auf, welches in einem oberen Ende 2? und
einem unteren Ende 18 endet. Das Rohrstück 12 ist auf der gesamten Länge im wesentlichen hohl ausgebildet
und besitzt an den oberen und unteren Enden öffnungen. Das Innere des Rohrstückes besitzt
'" zwischen den Rohrenden gleichförmigen Durchmesser. Am unteren Ende des Röhrstückes 12 ist ein Flansch 14
für eine Befeuchtungsvorrichtung 16 vorgesehen. Der Flansch 14 ist am Rohrstück 12 befestigt und ist
vorzugsweise materialeinheitlich mit diesem ausgebildet. Der untere Te;! des Rohrstückes 12 erstreckt sich
durch den Flansch 14 und in das Innere der Befeuchtungsvorrichtung 16, wenn letztere am Flansch
befestigt ist. Der Flansch 14 ist vorzugsweise mit einem
Gewinde ausgestaltet, in welches das Gewinde des
Bchälltcrs der Befeuchtungsvorrichtung 16 einschraubbar
ist.
Am oberen Ende des Rohrstücks 12 befindet sich ein Ausatmungsventil 24, welches ein Ventilgehäuse 25, eine
Membran 36, eine Ventilkappe 28, einen Rohrstutzen 38 und Druckgas-Steueranschlüsse 30 und 32 (F i g. 2)
umfaßt. F i g. 6 läßt erkennen, daß das Ventilgehäuse 25 eine ringförmige Seitenwand 72 aufweist, die sich von
atr Basis 74 des Ventilgehäuses nach oben erstreckt. '
Am oberen Hnde der Seitenwand 72 ist ein Flansch 76 vorgesehen, an welchem sich die Membran 36 in
nachfolgend erläuterter Weise anlegt. Es ist erkennbar, daß sich ein oberer Teil des Rohrstücks 12 in eine
Kammer innerhalb des Ventilgehäuscs 25 erstreckt, wobei diese Kammer größeren Durchmesser als das
Rohrstück besitzt. Der Rohrstutzen 38 steht mit der Kammer des Ventilgehäuses, die Seitenwand durchsetzend,
gleichfalls in Verbindung. Das die Seitenwand 72, die Basis 74 und den Rohrstutzen 38 aufweisende ·
Ventilgehäuse 25 ist vorzugsweise materialeinheitlich mit dem Rohrstück 12 geformt bzw. gepreßt.
Gemäß Fig.2 dient die Ventilkappe 28 zum
Verschließen des Ausatmungsventils 24. Die Ventilkappe weist ein Paar von Druckgas-Steueranschlüssen 30
und 32 auf, welche mit einem Kanal 31 innerhalb der Ventilkappe in Verbindung stehen. Der Kanal ist frei
gegenüber der die Membran 36 aufnehmenden Kammer. Die Ventilkappe besitzt einen Bund 34, welcher
über den Flansch 76 am oberen Ende der Seitenwand 72 greift. An der Oberseite der Ventilkappe befindet sich
ein Kugelkörper 40, welcher benutzt wird, um das Beatmungsgerät an einem Sockel bzw. Klemme
aufzuhängen.
Gemäß Fig.8 besteht die Membran 36 aus einem
schalenförmigen, flexiblen und gasundurchlässigen Mernbrankörper, welcher eine im wesentlichen flache
Basisfläche 21, eine Seitenwand 33 und einen oberen Ringflansch 15 aufweist. Der Ringflansch 15 der
Membran 36 ist auf den Flansch 76 des Ausatmungsventils 24 auflegbar; wenn die Ventilkappe 28 am Flansch 76
befestigt ist, drückt sie demnach den Ringflansch 15 unter Abdichtung an den Flansch 76 an. Die
Membrankammer 26 ist innerhalb der Membranschale und der Ventilkappe gebildet und steht mit den
Druckgas-Steueranschlüssen 30 und 32 in Verbindung. Die Membrankammer 26 wird abwechselnd unter
Druck gesetzt, indem Gas über die vorgenannten Anschlüsse eingeleitet wird. Dabei expandiert die
Membran. Infolge ihrer nahen Lage zum oberen Ende des Rohrstücks Ii wird die Basis der Membran nach
unten gedrückt und dichtet die Öffnung am oberen Ende 22 des Rohrstücks ab. Wenn sich die Membran nicht in
expandiertem Zustand befindet, dann kann die Basis der Membran leicht am oberen Ende des Rohrstücks
aufliegen oder kann geringen Abstand zu diesem Ende besitzen, wodurch ausgeatmete Gase zwischen Membran
und Rohrstück 12 passieren können. Dies bedeutet, daß das von einem Patienten ausgeatmete Gas, welches
in das Rohrstück 12 gelangt, die obere Öffnung am Ende 22 des Rohrstücks passieren und über den Rohrstutzen
38 austreten kann.
Unterhalb des Ausatmungsventils 24 erstreckt sich ein Paar Rohrstücke 35 und 37 vom Rohrstück 12 nach
außen. Die Rohrstücke können etwa auf der Mitte zwischen den oberen und unteren Enden des Rohrstücks
12 vorgesehen sein. Über das erste Rohrstück 35 wird Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft in das
Rohrstück 12 eingeleitet, während über das zweite Rohrstück 37 das Atmungsgemisch aus dem Rohrstück
12 einem Patienten zugeleitet wird bzw. von diesem Patienten ausgeatmete Gase aufnimmt. Infolge dieser
Funktionen sind die Rohrstücke 35 und 37 bevorzugt einander entgegengesetzt am Rohrstück 12 angeordnet
und erstrecken sich senkrecht zur vertikal verlaufenden Rohrachse.
Am unteren Teil des Rohrstücks 12 befindet sich die zur Vernebelung bzw. Zerstäubung dienende Befeuchtungsvorrichtung
16. Mit Hilfe der Befeuchtungsvorrichtung 16 wird ein Nebel bzw. Aerosol fein verteilten
bzw. vernebelten Wassers oder ein Aerosol von Medikamenten erzeugt und durch das untere Fnde 18
des Rohrstücks 12 in dieses eingeleitet, wenn der Patient einatmet. Der Nebel bzw. das Aerosol wird entlang des
unteren Teils des Rohrstücks nach oben gedrückt, wo es sich mit der Luft bzw. mit der durch Sauerste,ff
angerekiiciicii Lü'i Vcfinischi, WCiCnC über das einen
Anschlußstutzen bildende Rohrstück 35 in das Rohrstück 37 und von dort an den Patienten gelangt.
Gemäb Fig. 1 und 10 weist der Flansch 14 einen
flachen Oberteil 17 auf, der sich radial von einem unteren Teil des Rohrstücks 12 erstreckt. Auf diese
Weiit: erstreckt sich das Rohrstück um einen gewissen
Abstand nach unten in die Kammer der Befeuchtungsvorrichtung 16. Am Umfang des Oberteils 17 erstreckt
sich ein teigförmiger Bund 39. Die Innenseite des Bunds 39 ist vorzugsweise mit einem Gewinde versehen, in
welches das Gewinde des Behälters der Befeuchtungsvorrichtung 16 einschraubbar ist.
Die Arbeitsweise des in Fig. i dargestellten Beatmungsgerätes
ist wie folgt:
Beim Einatmen des Patienten gelangt Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft von einem pulsierenden
Überdruckatemgerät in Form einer sogenannten »IPPB«-Steuereinheit in das erste Rohrstück 35, quer
über das Innere des Rohrstücks 12 und durch das zweite Rohrstück 37 und eine geeignete Leitung, so einem
flexiblen Schlauch als auch über eine Maske bzw. ein Mundstück in den Patienten. Gleichzeitig wird das über
eine getrennte Leitung in den zur Vernebelung dienenden Behälter gedrückt, wordurch ein Aerosol
bzw. ein Nebel entsteht. Dieser wird über das Ende 18 des Rohrstückes 12 nach oben geleitet, so daß sich das
Aerosol mit dem Gasstrom vermischt, welcher vom Rohrstück 35 in Richtung des Rohrstückes 37 das
Rohrstück 12 passiert. Gleichzeitig wird die Membrankammer 26 mittels Gas unter Druck gesetzt, welches
über den Druckgas-Steueranschluß 30 eingeleitet wird. Die Membran 36 expandiert und dichtet das obere linde
22 des Rohrstücks 12 ab. Infolge dieser Abdichtung wird verhindert, daß Luft oder Sauerstoff innerhalb des
Rohrstücks 12 während des Einatmens entweichen kann.
Wenn die Lungen des Patienten mit Gas gefüllt sind und das Einatmen beendet ist, schließt eine Strömungs-Fühlereinrichtung
der (nicht dargestellten) Steuereinheit den Luftstrom in das Rohrstück 35, die Membrankammer
26 und den Vernebelungsbehälter ab. Der Druck innerhalb der Membrankammer fällt daraufhin
ab, wodurch die Membran 36 in ihre dehnungsfreie Position zurückkehrt. Dabei wird die Abdichtung am
oberen Ende des Rohrstückes 12 freigegeben. Die durch den Patienten über das Rohrstück 37 ausgeatmeten
Gase gelangen über das Ende 22 in den Rohrstutzen 38. Die ausgeatmete Luft bzw. das Gas kann nicht in das
Verteiler- und Ventilgehäuse zurückgelangen, unabhän-
gig davon, ob dieses zum Zwecke der Vcrncbclung
angeschlossen oder abgedichtet ist.
In F i g. 3 und 4 sind verschiedene Ausführungsformen des Verteiler- und Ventilgchäuses unter Darstellung
unterschiedlicher Anschlüsse wiedergegeben. Gemäß Fig. 1 und 3 ist die Leitung 50 zwischen einer (nicht
dargestellten) Druckstcuereinheit und dem Druckgas-Steuerinschluß
30 angeschlossen. Der zweite Druckgas-Steuerarschluß
32 ist mit Hilfe einer Kappe 48 geschlossen, so daß nur einer der Druckgas-Stcueranschlösse
verwendet wird. Eine Leitung 56 isi über einen Anschluß 61 an die Befeuchtungsvorrichtung 16 bzw.
deren Behälter angeschlossen und steht mit einem Druckgasauslaß der (nicht dargestellten) Steuereinheit
in Verbindung. Eine größere flexible Leitung 20 ist ir>
zwischen dem Druckgassteuergerät und dem zum Sauerstoffeinlaß dienenden Rohrstück 35 vorgesehen.
Das zweite Rohrstück 37 steht mit einem Mundstück 23 in Verbindung, um die mit Sauerstoff angereicherte Luft
bzw. das mit Sauerstoff angereicherte Gas einem ro Patienten zuzuführen.
Bei Inbetriebnahme wird beim Einatmen des Patienten über die (nicht dargestellte) Steuereinheit Luft oder
mit Sauerstoff angereicherte Luft über die Leitung 56 in den Vernebelungsbehälter 16' eingeleitet. Dies geschicht
während des Einatmens mit konstantem Druck, gewöhnlich mit einem Druck zwischen etwa 2,8 bis 4,2
bar. Gleichzeitig leitet die (nicht dargestellte) Steuereinheit Gas unter Druck über die Leitung 50 in den
Druckgas-Steueranschluß 30 und in die Membrankam- Jo
mer ?6 ein, wodurch sich die Membran 36 ausdehnt und
das obere Ende 22 des Rohrstückes 12 abdichtet. Sauerstoff bzw. das mit Sauerstoff angereicherte und
durch den Patienten zu inhalierende Gas wird über die Leitung 20 und über die Rohrstücke 35 und 37 des
>■> Patienten zugeführt. Da während des Einatmens über
die Leitung 56 ständig unter Druck stehende Gas in den Vernebelungsbehälter 16' eingeleitet wird, werden feine
Medikamente oder Wasserpartikel in Form eines Aerosols mit dem Gas innerhalb des Rohrstückes 12 *°
vermischt und in Richtung des Patienten geleitet.
Wenn die Lungen des Patienten gefüllt sind und dieser beginnt auszuatmen, wird dieser Druckunterschied
durch die (nicht dargestellte) Steuereinheit abgefühlt. Entsprechend wird der Gasstrom unterbun- 4^
den. Der Gasdruck innerhalb der Membrankammer 26 wird durch die Steuereinheit über den Druckgas-Steueranschluß
30 und die Leitung 50 abgesenkt, während die Sauerstoffzufuhr an der Vernebelungs- bzw. Befeuchtungsvorrichtung
und am Rohrstück 35 beendet wird. M Wenn der Druck innerhalb der Membrankammer
entlastet ist, hört die Abdichtung des oberen Endes 22 des Rohrstückes 12 durch die Membran auf. Ausgeatmete
Gase gelangen also über das Mundstück 23 in das Rohrstück 37, in das Rohrstück 12, durch dieses nach
oben und über das Ende 22 in den Rohrstutzen 38.
Fig.4 stellt das Verteiler- und Ventilgehäuse bei
Verwendung einer (nicht dargestellten) Steuereinheit einer anderen Wirkungsweise dar. Der Druckgas-Steueranschluß
32 ist bei dieser Art der Verwendung nicht durch eine Kappe verschlossen, sondern steht über
eine Leitung 58 mit dem Vernebelungsbehälter 16' in Verbindung. Bei dieser Schaltungsanordnung wird das
Gas für die Befeuchtungsvorrichtung 16 mit Hilfe der Membrankammer 26 zugeführt. Gemäß F i g. 4 wird das &
Gas der (nicht, dargestellten) Steuereinheit über die Leitung 50 und den Druckgas-Steueranschluß 30 in die
Membrankammer 26 eingespeist Auch in diesem Fall dehnt sich die Membran aus und dichtet das obere Ende
22 ab. Das mit Hilfe der Steuereinheit während des Einatmens über die Leitung 50 in die Membrankammer
eingeführte Gas weist normalerweise konstanten Druck auf, so einen Druck von etwa 3,5 bar. Da dieser Druck
über dem zum Abdichten der Membran erforderlichen Druck liegt, wird das überschüssige Gas über den
Druckgas-Steueranschluß 32 und die Leitung 58 in die Befeuchtungsvorrichtung 16 eingeleitet. Der Durchmesser
des Druckgas-Steueranschlusses 32 ist vorzugsweise größer als derjenige des Druckgas-Steueranschlusses
30, um eine ausreichende Abfuhr von Gas aus der Membrankammer in die Befeuchtungsvorrichtung 16
sicherzustellen und um einen unangemessenen Druck innerhalb der Membrankammer zu vermeiden, welcher
eine Zerstörung der Membran selbst auslösen könnte.
Wenn nach dem Einatmen des Patienten das Ausatmen erfolgt, wird der Strom von Gas über die
Leitung 50 in die Membrankammer unterbunden, wodurch der Druck innerhalb der rvk-mbrankamniei
absinken kann. Aus diesem Grunde ist eine öffnung 29
geeigneten Durchmessers innerhalb der Leitung 58 vorgesehen. Durch diese öffnung kann der Druck
innerhalb der Membrankammer absinken, wenn der Gasstrom innerhalb der Leitung 50 beendet ist. Die
Größe bzw. der Durchmesser der öffnung 29 ist groß genug, um ein schnelles Absinken des Druckes zu
ermöglichen. Die öffnung ist dennoch klein genug, um eine ausreichende Gasmenge während des Einatmens
einzuleiten. Wenn der Druck an der öffnung abgenommen hat, wird auch der Gasstrom in die Befeuchtungsvorrichtung
beendet. Darüber hinaus arbeitet das Verteiler- und Ventilgehäuse der in F i g. 4 dargestellten
Ausführurgsform vergleichbar mit dem in Fig.3 dargestellten Gerät.
Bei der Arbeitsweise des Gerätes nach F i g. 3 ist eine Kappe 48 vorgesehen, welche den nicht verwendeten
Druckgas-Steueranschluß 32 schließt. Wenn die Steueranschlüsse sowohl im Inneren als auch außen unterschiedliche
Größe aufweisen, paßt die Kappe 48 nur über den Druckgas-Steueranschluß 32. Dadurch wird
die Wahrscheinlichkeit vermieden, daß die Bedienungsperson unabsichtlich bzw. aus Fahrlässigkeil den
Druckgas-Steueranschluß 30 abdichtet. Ein derartiges konstruktives Merkmal ist als zweckmäßig zu erachten,
da vermieden wird, daß unerfahrenes Personal die Kappe falsch aufsetzt.
Eine weitere Ausführungsform eines Ventilverschlusses in Form einer Kappe ist in Fig. 5 dargestellt. Die
Ventilkappe 75 weist einen einzelnen Druckgas-Steueranschluß 78 entsprechend dem vorbeschriebenen
Dmckgas-Steueranschluß 30 auf. Der Druckgas-Steueranschluß 78 steht mit der Membrankammer in
Verbindung. Das Verteiler- und Ventilgehäuse kann mit Hilfe der Ventilkappe 75 in der unter Bezugnahme auf
F i g. 3 erläuterten Weise betrieben werden, da, wie bereits erwähnt, nur ein Druckgas-Steueranschluß
benötigt ist.
Wenn die einen einzelnen Dmckgas-Steueranschluß aufweisende Ausführungsform verwendet wild, ist es
erforderlich, das in Fig.9 dargestellte Verbindungsstück
70 zu verwenden. Die Öffnung 71 des T-Adapters bzw. Verbindungsstückes 70 ist an die Steuerleitung 50
angeschlossen, welche Gas von einer (nicht dargestellten) Steuereinheit zuleitet Die öffnung 75' ist direkt an
den Druckgas-Steueranschluß 30 angeschlossen, während die öffnung 72' mit der an die Befeuchtungsvorrichtung
16 angeschlossenen Leitung 58 in Verbindung
steht. Innerhalb des Verbindungsstückes 70 ist eine Drosselöffnung 73 vorgesehen, welche den Druck des
der Membrankammer eingespeisten Gases reduziert. Auf diese Weise gelangt der größte Teil des
zugeleiteten Gases über die öffnung 72' in den Vernebelungsbehälter 16'. Dennoch gelangt ausreichend
Gas in die Membrankammer und expandiert die Membran, derart, daß sich diese während des Einatmens
des Patienten unter Abdichtung auf das obere Ende 22 auflegt. Eine zur Druckentlastung dienende öffnung 74'
ist an der Niederdruckseite der die Drosselöffnung aufweisenden Wand 77 vorgesehen, um den Gasdruck
innerhalb der Membrankammer zu entlasten, wenn der Gasstrom der Beatmungs-Sieuereinheit während des
Ausatmensdes Patienten unterbunden wird.
F i g. I läßt erkennen, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse mit dem an der Oberseite befindlichen
Ausatmungsventil 24 und der an der Unterseite befindlichen Beleuchtungsvorrichtung iö symmetrisch
aufgebaut ist, da alle öffnungen als auch das Ausatmungsventil und die Bestandteile der Befeuchtungsvorrichtung
im wesentlichen nicht bezüglich der Längsachse des Rohrstückes 12 versetzt sind. Diese
Konstruktion bietet den Vorteil, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse an einem die Kugel 40 umgreifenden
Haltearm befestigbar ist. Infolge der Symmetrie der wesentlichen Bestandteile verbleibt das Verteiler- und
Ventilgehäuse in im wesentlichen senkrechter Lage, da sich der Schwergewichtsmittelpunkt gleichfalls auf einer
Position entlang der vertikalen Achse befindet. Das Verteiler- und Ventilgehäuse nimmt also keine Winkellage
bezüglich der Vertikalen ein. Es ist dadurch gewährleistet, daß das Niveau des Wassers oder des
Medikaments innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung wenigstens nahezu senkrecht zur vertikalen Achse des
Rohrstückes 12 liegt.
Gemäß Fig. 10 bis 12 befindet sich die Befeuchtungsvorrichtung
16 direkt unterhalb des Rohrstückes 12 entlang dessen Vertikalachse. Innerhalb der Befeuchtungsvorrichtung
16 befindet sich eine Schale 62, an welcher sich eine materialeinheitlich mit ihr ausgebildete
Luftdüse 44 nach ooen erstreckt. Die Luftdüse 44 weist längliche Form auf und besitzt in ihrem Inneren
eine Kammer 43, durch welche das Gas nach oben geleitet wird. Die Luftdüse endet in der öffnung 49. Die
Seiten der Luftdüse sind vorzugsweise von der Basis zur Oberseite schräg verlaufend bzw. nach innen gerichtet
ausgebildet, derart, daß der Durchmesser dieser Luftdüse von der Basis zum oberen Ende abnimmt. Der
Anschluß 61 ist materialeinheitlich mit der Luftdüse 44 ausgebildet und erstreckt sich unterhalb der Schale 62.
Eine Kappt 42 ist gemäß Darstellung koaxial auf die Luftdüse aufgesetzt und bedeckt diese im wesentlichen.
Die untere Kante 55 der Kappe liegt nicht auf der Basis der Schale 62 auf, sondern besitzt gegenüber dieser
einen gewissen Abstand. Auf diese Weise ist ein Kanal für Wasser oder für ein Medikament innerhalb des
Vernebelungsbehälters 16' gebildet Das Ende der Kappe 42 kann auch auf der Basis der kegelförmigen
Schale aufgesetzt sein, wobei Kanäle das untere Ende durchsetzen und entlang desselben ausgebildet sind. Am
oberen Ende der Kappe 42 befindet sich eine öffnung 47, weiche direkt in Fluchtung unterhalb der öffnung 49
der Luftdüse 44 ausgebildet isL Die Oberseite von Luftdüse und Kappe kann in Form eines Flansches
abgeflacht sein, welcher die entsprechender, öffnungen
aufweist, wie für die Luftdüse dargestellt ist. Beide
Oberseiten können auch in der der Kappe gemäß F i g. 11 entsprechenden Weise ausgebildet sein.
In Fig. 12 ist die Beziehung der Kappe 42 und der
Luftdüse 44 dargestellt. Die Innenseiten der Kappe sind gemäß Darstellung gefräst bzw. geschnitten, so daß ein
Teil der Innenseiten an den Außenseiten der Luftdüse anliegt. Die Innenseiten der Kappe 42 sind abgeschrägt
und bilden mehrere Kanäle 53, die zwischen der Außenfläche der Luftdüse und der Innenfläche der
Kappe bestehen. Wahlweise kann das Innere der Kappe
ίο gleichförmigen Umfang aufweisen, während die Außenseite
der Luftdüse abgeschrägt ist, um die Kanäle zu bilden. Die Kanäle sind mit dem Raum zwischen der
unteren Kante 55 der Kappe 42 und dem Boden der Schale 62 des Vernebelungsbehälters 16' in Verbindung,
so daß Wasser oder Medikamente in den zuvor genannten Raum fließen können und durch die Karile
nach oben in eine Mischkammer 51 (Fig. II) gezogen
werden. Die Mischkammer 51 ist als Raum zwischen der wfinuiig 49 und dci wmlüFig 47 gebildet.
Wenn sich bei Inbetriebnahme des Verteiler- und Ventilgehäuses Wasser oder ein Medikament innerhalb
des Vernebelungsbehälters 16' befindet, wird Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft über die an den
Anschluß 61 angeschlossene Leitung (Fig. 3) in das Innere der Luftdüse 44 eingeleitet und von dort aus der
öffnung 49 herausgedrückt. Je nach der sogenannten Oberflächenspannung der Flüssigkeit steigt das Wasser
oder steigt das Medikament innerhalb der Kanäle 53 mittels Kapillarwirkung nach oben, wodurch das System
W bereits vorgefüllt wird und seine Ansprechzeit auf den Gasstrom verbessert ist. Infolge des Düsenstromes von
Luft, die aus der öffnung 49 austritt, die Mischkammer durchquert und durch die öffnung 47 wieder austritt,
besteht ein geringerer Druck innerhalb der Mischkam-
J5 mer. Infolgedessen wird Flüssigkeit innerhalb der
Kanäle 53 nach oben gezogen und in die Mischkammer eingeführt. Die Flüssigkeit wird infolge des in der
Mischkammer bestehenden und durch den Gasstrom erzeugten Teilvakuums in die Kammer eingesogen.
Dieser Teildruck ist geringer als der auf der Oberfläche
der Flüssigkeit innerhalb des Vernebel-ngsbehälters bestehende Druck. Demnach wird Flüssigkeit nach dem
Venturi-Prinzip angesogen. Wenn der von der öffnung 49 austretende Gasstrom die Flüssigkeit innerhalb der
4' Mischkammer 51 berührt und sich mit dieser mischt,
werden infolge der Gasgeschwindigkeit kleine Tröpfchen des Wassers oder des Medikaments in Form eines
Aerosols oder eines Nebels ausgebildet. Dieses Aerosol passiert die öffnung 47 innerhalb der Kappe 42. F i g. 10
läßt erkennen, daß das Aerosol auf die Unterseite eines Prallkörpers 46 auftrifft, welcher direkt oberhalb der
öffnung 47 der Kappe vorgesehen ist und Abstand zu dieser aufweist Nach Aufprall wird das Aerosol nach
außen in die Zerstäubungskammer 45 des Befeuchtungs-
M oder Vernebelungsgerätes abgeleitet oder versprüht.
Der Flüssigkeitspegel innerhalb des Vernebelungsbehälters
16' sollte unterhalb der Horizontalebene der öffnung 49 gehalten werden. Sollte der Flüssigkeitspegel
zu hoch sein, dann würde die Flüssigkeit innerhalb
der Kanäle über die Oberseite der öffnung 49 gelangen
und das Innere der Luftdüse als auch die zur Zuführung von Sauerstoff oder Gas dienende Leitung erreichen,
was unerwünscht ist Aus diesem Grunde ist eine sichtbare Linie für maximalen Flüssigkeitspegel bzw.
ü eine vergleichbare Kennzeichnung auf dem Vernebelungsbehälter
16' vorgesehen und kann durch die Bedienungsperson beobachtet werden. Obwohl die
Befeuchtungs- bzw. Vernebelungsvorrichtung in Ver-
bindung mit ihrer Verwendung an einem Verteiler- und Ventilgehäuse von vorgenannter Wirkungsweise erläutert
wurde, kann sie auch zum Einsatz gebracht, werden, um ein Aerosol für andere therapeutische Atemgeräte
zu erzeugen, so für Sauerstoffmasken usw. Für die Herstellung des Verteiler- und Ventilgehäuses können
verschiedene Materialien benutzt werden, vorzugsweise
wird jedoch Kunststoff verwendet. Das Rohrstück 12 und das Ausatmungsvenli! 24 können aus schlagfestem
12
Polystyrol, aus Polyäthylen und vergleichbaren Materialien gefertigt werden, bei welchen die Durchsichtigkeit
nicht von wesentlicher Bedeutung ist. Mingegen werden die Ventilkappe und andere Bauteile des Verteiler- und
Ventilgehäuses, so der Vernebelungsbehälter, vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunststoff gefertigt, um
die Funktion des Gerätes optisch überwachen zu können.
Hierzu 5 Hhitt /x-ichniinuen
Claims (6)
1. Kreuzförmiges Verteiler- und Ventilgehäuse für
Beatmungsgeräte, bei welchem sich jeweils Anschlußstutzen für die Atemgaszuleitung und für die
Atemmaske und ein druckgesteuertes Ausatemventil und eine Befeuchtungsvorrichtung einander
gegenüberliegen, wobei der Anschluß für die Befeuchtungsvorrichtung kappenartig als L-förmiger Flansch am Ventilgehäuse ausgebildet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verteiler- und Ventilgehäuse ein gerades Rohrstück (12)
aufweist, an welchem die einander gegenüberliegenden Anschlußstutzen in Form kurzer Rohrstücke (35,
37) angesetzt sind, daß das Rohrstück (12) an seinem einen Ende (22) in eine topfförmige Membrankammer (26) hineinragt, an welcher radial ein Rohrstutzen (38) als Ausatmungsöffnung angesetzt ist, und
welche rau einer mit Druckgas-Steueranschlüssen (30, 32; 78) versehenen Kappe verschlossen ist, und
daß das Rohrstück (12) in der Nähe seines anderen Endes (18) mit dem L-förmigen Flansch (14)
versehen ist
2. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Membrankammer (26) eine topfförmige Membran (36) angeordnet
ist, die an deren Seitenwand (72) dichtend anliegt und mit ihrer Basisfläche (21) das Ende (22) des in die
Membrankammer ragenden Rohrstücks (18) verschließt, wt'iii diese über einen der Druckgas-Stcueranschlüsse (30: 78) mit Druck beaufschlagt
wird.
3. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnu, daß eine über den
zweiten Druckgas-Steueranschluß (32) mit dem Inneren der Membrankammer (26) in Verbindung
stehende Leitung (58} an die Befeuchtungsvorrichtung (16) angeschlossen ist.
4. Verteiler- und Ventilgehäuse nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (58) von einem Verbindungsstück (70) abzweigt, welches sowohl mit dem
Druckgas-Steueranschluß (30) als auch mit einer Beatmungssteuereinheit in Verbindung steht.
5. Verteiler- und Ventilgehäuse nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Befeuchtungsvorrichtung (16) ein eine Zerstäubungskammer (45) umschließendes Gehäuse aufweist, welches am Flansch (14) befestigbar ist und in
seinem Inneren eine zur Aufnahme von zu zersprühender Flüssigkeit dienende Schale (62)
besitzt, durch deren Boden sich unter Abdichtung mittig eine mit der Leitung (58) in Verbindung
stehende Luftdüse (44) in das Innere der Zerstäubungskammer erstreckt und an ihrem oberen Ende
eine Öffnung (49) aufweist, welcher eine äußere, rohrförmige und am oberen Ende eine öffnung (47)
aufweisende Kappe (42) koaxial mit der Luftdüse (44) so aufgesetzt ist, daß zwischen der Außenwand
der Luftdüse und der Innenwand der Kappe zum kapillaren Anstieg der Flüssigkeit dienende Zwischenräume bestehen.
6. Verteiler- und Ventilgehäuse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Prallkörper (46)
axial oberhalb der öffnung (47) der Kappe (42) angeordnet ist.
Die Erfindung betrifft ein Verteiler- und Ventilgehäuse nach dem Gattungsbegriff des Patentanspruches 1.
Intermittierend bzw. pulsierend mit Druck arbeitende Beatmungsgeräte (in den Vereinigten Staaten als
»IPPB«-Geräte bekannt) arbeiten mit verschiedenartigen Ventilen und druckregulierenden Organen, wie dies
in den US-PS 32 34 932 und 32 65 061 dargestellt ist Beatmungssteuereinheiten dieser Bauart liefern Sauerstoff oder mit Sauerstoff angereicherte Gasgemische
unter Druck an einen Patienten, wenn dieser einatmet Wenn die Lungen des Patienten gefüllt sind, wird der
Gasstrom automatisch mittels einer Strömungs-Fühlereinrichtung unterbunden. Der Patient kann innerhalb
seines Atemzyklus normal wieder ausatmen. Geräte der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise können in
Kombination mit einem Gerät der in der US-PS 32 65 06 S beschriebenen Bauart, mit einem Gerät der in
der US-PS 32 34 932 beschriebenen Bauart oder mit einer Steuerungs- und Ventilanordnung der in der
US-PS 35 84 621 beschriebenen Bauart verwendet werden. Dabei ist ein Verteiler- oder Verzweigungsrohr
an eine Gaszuführung oder an Röhren angeschlossen, welche unter Druck stehenden Sauerstoff oder Sauerstoff enthaltendes Gas von der Beatmungssteuereinheit
einspeisen. Das Verteiler- und Verzweigungsrohr wirkt mit der Steuereinheit zusammen, um eine intermittierende bzw. pulsierende Gaszufuhr am Patienten zu
erreichen und um eine behinderungsfreie Ausatmung des Gases zu ermöglichen.
Verteilerrohre bzw. -gehäuse der vorstehend beschriebenen Wirkungsweise sind aus einer Anzahl
einzelner Teile ausgebildet. Sie sind infolgedessen von komplexer und aufwendiger Konstruktion und müssen
zeitaufwendig zusammengefügt werden. Die einzelnen Teile müssen einzeln geformt, gepreßt oder gestanzt
werden, was verschiedene Gesenk- oder Formteile erfordert. Die abschließende Montage der einzelnen
Teile bzw. deren maschinelle Feinbearbeitung verursachen zusätzliche Kosten.
Bekannt sind Verteilergehäuse (US-PS 35 80 249), bei welchen sich Anschlußstutzen für die Atemgaszuieitung
und für die Atemmaske bzw. das Mundstück einander gegenüberliegen, wobei an einem Ende eines Gehäuses
eine manuell betätigbare Ventilöffnung und am anderen Ende des Gehäuses eine Befeuchtungsvorrichtung
angeordnet sind. Atemgeräte dieser Konstruktion sind verhältnismäßig einfach aufgebaut, sie sind jedoch nicht
mit Beatmungssteuergeräten intermittierender Funktion verwendbar. Üie an der Oberseite des Verteilergehäuses angeordnete Ventilöffnung wird bei derartigen
Geräten wahlweise durch einen Finger verschlossen und geöffnet, so daß die Zufuhr von Gas in das
Mundstück bzw. in die Atemmaske auf diese Weise steuerbar ist.
Bekannt sind ferner Verteiler- und Ventilgehäuse (US-PS 36 64 337), welche sich zum Anschluß an ein
intermittierend arbeitendes Druckbeatmungsgerät eignen. Der Aufbau dieser Geräte ist asymmetrisch, d. h.
die Atemgaszuleitung und der Anschlußstutzen für die Atemmaske bzw. das Mundstück sind in einem
Rohrkörper vereint, an welchem ein drucksteuerbares Ventil vorgesehen ist Ein zur Aufnahme des zu
versprühenden Medikaments dienender Behälter ist seitlich an dem gemeinsamen Rohrkörper angesetzt und
trägt an seiner Oberseite ein weiteres Ventil, welches gesteuert durch Druck beaufschlagbar ist Verteiler- und
Ventilgehäuse dieser Konstruktion besitzen insbesondere aufwendige Ventilorgane, darüber hinaus bringt die
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