EP1346715A1

EP1346715A1 - Respirator

Info

Publication number: EP1346715A1
Application number: EP03090070A
Authority: EP
Inventors: Konstantinos Dr. Med. Raymondos
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2003-03-17
Publication date: 2003-09-24
Also published as: DE10212191A1

Abstract

The respirator unit for maintaining respiration of a patient comprises a pressure chamber which accommodates at least the chest of the patient, and is provided with means in the form of flaps, sliding doors and the like for providing a temporary access into its interior. Additionally the pressure chamber is provided with pressure-tight shafts for passage of cables and media hoses.

Description

Die Erfindung betrifft einen Respirator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a respirator according to the preamble of claim 1.

Es ist bekannt, Patienten mit eingeschränkter Lungenfunktion künstlich zu beatmen. Eine eingeschränkte Lungenfunktion liegt insbesondere dann vor, wenn die Lunge nicht oder nicht ausreichend durch die Muskulatur entfaltet werden kann.It is known to patients with reduced lung function artificial respiration. A limited lung function is especially present when the lungs are not or not can be sufficiently developed by the muscles.

Eine Möglichkeit der Beatmung besteht darin, durch einen Luftröhrenschlauch Luft in die Lungen zu pumpen. Allerdings können bei schwer kranken Intensivpatienten hohe Beatmungsdrücke die Lunge schädigen und zudem den Blutfluss durch die Lungenstrombahn behindern. Weniger belastend ist hingegen eine Beatmung, bei der äußerlich auf den Brustkorb ein Unterdruck einwirkt, der ähnlich wie bei der normalen Spontanatmung den Brustkorb und Bauch anhebt und so die Lungen entfaltet. Ein die Lunge schädigender erhöhter Beatmungsdruck wird dadurch vermieden. Außerdem kann mit weniger Nebenwirkungen ein verbesserter Gasaustausch bewirkt werden, was gerade bei schwerwiegenden Beeinträchtigungen des Herz-Kreislauf-Systems von großer Bedeutung ist.One way of ventilation is through one Tracheal tube to pump air into the lungs. Indeed can have high ventilation pressures in critically ill intensive care patients damage the lungs and also the blood flow through the Obstruct the pulmonary current. However, one is less stressful Ventilation, with a negative pressure on the outside of the chest acts, which is similar to normal spontaneous breathing raises the chest and abdomen, thus unfolding the lungs. Increased ventilation pressure that damages the lungs avoided. It can also have fewer side effects an improved gas exchange can be brought about, which is precisely what serious impairment of the cardiovascular system is of great importance.

Zur Unterstützung der Beatmung durch auf den Brustkorb einwirkenden Unterdruck gibt es seit ca. 70 Jahren Beatmungsgeräte, die unter der Bezeichnung "Eiserne Lunge" bekannt wurden.To support ventilation by acting on the chest Vacuum devices have been around for about 70 years, which became known as the "iron lung".

Ein solches als röhrenförmige Druckkammer ausgebildetes Gerät umschließt den Brustkorb einschließlich des Unterleibs und der Extremitäten eines Patienten und übt einen im Takt der Atemfrequenz schwankenden Druck unterhalb des atmosphärischen Umgebungsdruckes auf den Brustkorb aus. Der Kopf des Patienten befindet sich außerhalb der Druckkammer und ist durch eine um den Hals geschlungene Manschette druckdicht gegen den Innenraum der Druckkammer abgedichtet.Such a device designed as a tubular pressure chamber encloses the rib cage including the abdomen and the extremities of a patient and exercises one in time with the Respiratory rate fluctuating pressure below atmospheric Ambient pressure on the chest. The patient's head is outside the pressure chamber and is through a cuff wrapped around the neck pressure tight against the Sealed interior of the pressure chamber.

Während sich somit der Kopf mit den Atemöffnungen wie Mund und Nase auf dem Druckniveau der atmosphärischen Umgebung befindet, wird der Brustkorb im Inneren der Druckkammer dem wechselnden Unterdruck ausgesetzt. Hierdurch wird, ähnlich wie bei der normalen Spontanatmung, der Brustkorb abwechselnd angehoben und abgesenkt und so das Einatmen und Ausatmen bewirkt, ohne dass hierzu die Muskulatur nötig ist.While the head with the breath openings like mouth and nose is at the pressure level of the atmospheric environment, the chest is placed inside the pressure chamber exposed to changing vacuum. This will make it similar as in normal spontaneous breathing, the chest alternately raised and lowered, causing inhalation and exhalation without the muscles being necessary.

Die bekannten Beatmungsgeräte haben allerdings zahlreiche Nachteile. So kann ein Patient lediglich durch die Stirnöffnung der röhrenförmigen Druckkammer in diese hinein geschoben oder wieder heraus gezogen werden. Die Bewegungsmöglichkeit ist erheblich eingeschränkt. Insbesondere ist ein Aufrichten des Körpers nicht möglich. Ferner ist auch der freie Zugang von außen, beispielsweise zum Injizieren von Medikamenten, Legen von Infusionen, Legen von Drainagen, Entfernen von Körperausscheidungen, extrem behindert. Auch die Möglichkeit, lebensrettende Maßnahmen oder Operationen durchzuführen, ist erheblich beeinträchtigt.The known ventilators, however, have numerous Disadvantage. A patient can only pass through the forehead opening pushed into the tubular pressure chamber or be pulled out again. The possibility of movement is significantly restricted. In particular is an erection of the body is not possible. There is also free access from the outside, for example for injecting medication, Laying infusions, laying drainage, removing body exudates, extremely disabled. Also the possibility to carry out life-saving measures or operations significantly affected.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Respirator der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass eine bessere Lagerung und Versorgung eines zu beatmenden Patienten ermöglicht wird.The invention has for its object a respirator of the type mentioned at the outset to improve that better positioning and care of a patient to be ventilated is made possible.

Diese Aufgabe wird bei einem Respirator nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die im Kennzeichen angegebenen Merkmale gelöst. This task is done with a respirator according to the generic term of claim 1 by the features specified in the license plate solved.

So ist durch die Zugangsflächen ein einfacherer Zugang in das Innere der Druckkammer möglich. Dies erleichtert einerseits einem Patienten, in die Druckkammer zu gelangen sowie diese zu verlassen, und andererseits dem Pflegepersonal und ärztlichen Personal, Behandlungs- und Entsorgungsmaßnahmen durchzuführen. Durch die druckdichten Schächte zur Durchleitung von Mediumschläuchen und/oder Kabeln können letztere auch beim Öffnen der Zugangsflächen für einen vorübergehenden Zugang ins Innere ununterbrochen mit dem Patienten in Verbindung bleiben und müssen nicht bei jedem Eingriff gelöst und anschließend wieder verbunden werden. Die Gefahr von Kontamination mit Krankheitserregern beim Lösen und Verbinden von Mediumschläuchen und/oder Kabeln wird so reduziert und ebenfalls die Zeit, innerhalb der nach Öffnen und Schließen der Zugangsflächen die künstliche Beatmung fortgesetzt werden kann.The access areas make it easier to access the Inside of the pressure chamber possible. On the one hand, this makes it easier a patient to get into the pressure chamber and this leave, and on the other hand the nursing staff and medical staff Personnel, treatment and disposal measures. Through the pressure-tight shafts for the passage of Medium hoses and / or cables can also be used with the latter Open the access areas for temporary access inside the patient continuously stay and do not have to be solved with every intervention and then be reconnected. The risk of contamination with pathogens when loosening and connecting medium hoses and / or cables is reduced and so too the time within which after opening and closing the Access areas to continue artificial respiration can.

Gemäß einer Weiterbildung ist die Druckkammer so bemessen, dass der zu beatmende Patienten vollständig innerhalb der Druckkammer lagerbar ist. According to a further development, the pressure chamber is dimensioned that the patient to be ventilated is completely within the Pressure chamber is storable.

Hierdurch wird die Lagerungs- und Mobilisierungsmöglichkeit entscheidend verbessert. Patienten können aufgesetzt und problemlos gedreht werden. Dies ist zur Vermeidung von Druckgeschwüren und beatmungsbedingten Lungenentzündungen von großer Bedeutung. Zudem entfällt die problematische Abdichtung am Halsbereich, wenn der Kopf außerhalb des Druckschwankungsbereichs platziert wird.This makes the storage and mobilization option possible significantly improved. Patients can put on and can be easily rotated. This is to avoid pressure sores and ventilation-related pneumonia of great Importance. In addition, there is no problematic sealing at the neck area if the head is outside the pressure fluctuation area is placed.

Befindet sich der Patient vollständig innerhalb der Druckkammer, so kann die Verbindung über die Atemöffnungen von Mund und Nase mit dem atmosphärischen Druckniveau außerhalb der Druckkammer über eine Maske erfolgen. Die Abdichtung der Maske gegenüber dem Kopf wird hier durch den Unterdruck innerhalb der Druckkammer erleichtert. Demgegenüber ist die Abdichtung wesentlich problematischer, wenn ein Patient mit Überdruck beatmet wird, da hier schon geringe Überdrücke zum Abheben der Maske führen und eine Vorspannung nötig wäre.If the patient is completely inside the pressure chamber, so the connection can be made through the mouth's respiratory openings and nose with the atmospheric pressure level outside the Pressure chamber via a mask. Sealing the mask opposite the head here due to the negative pressure inside the pressure chamber relieved. In contrast is the seal much more problematic when a patient with overpressure is ventilated, since there are already slight overpressures to the Take off the mask and a pretension would be necessary.

Auch bei schwer kranken Intensivpatienten ergeben sich Vorteile. Bei ihnen müssen die Atemwege mit einem Luftröhrenschlauch gesichert werden, um das Eindringen von Magensäure in die Lunge zu verhindern, was das Lungengewebe sehr schädigen kann. Es ist einfacher, einen solchen Luftröhrenschlauch gegen Unterdruck abzudichten als gegen Überdruck, wenn der Patient unter normalem Atmosphärendruck mit Überdruck beatmet würde.There are also advantages for critically ill intensive care patients. In them, the airways must be connected to an air tube be secured to gastric acid ingress in the lungs to prevent what can damage the lung tissue very much can. It is easier to use such a tracheal tube to seal against negative pressure than against excess pressure if the Patient ventilated with atmospheric pressure under normal atmospheric pressure would.

Optional ermöglicht der Respirator der vorliegenden Erfindung jedoch auch bei weniger schwer kranken Patienten eine Platzierung des Kopfes außerhalb der Druckkammer.Optionally, the respirator of the present invention enables but also a placement for less seriously ill patients of the head outside the pressure chamber.

Gemäß einer Weiterbildung kann die Druckkammer die Gestalt einer Pyramide oder eines Pyramidenstumpfes aufweisen.According to a further development, the pressure chamber can have the shape a pyramid or a truncated pyramid.

Hierdurch kann ohne Einschränkung der Bewegbarkeit eines Patienten das Volumen der Druckkammer reduziert werden, um unter Beibehaltung der Schwankungen des Druckniveaus die Leistung des Druckaggregats sowie die erforderlichen Luftumwälzungen zu verringern.This allows a patient to move without restriction the volume of the pressure chamber can be reduced to below Maintaining fluctuations in pressure level performance of the pressure unit as well as the required air circulation to reduce.

Ferner kann eine Seitenfläche der Pyramide oder des Pyramidenstumpfes einen kleineren Winkel zur Waagerechten einschließen, als die anderen Seitenflächen.Furthermore, one side surface of the pyramid or the truncated pyramid include a smaller angle to the horizontal, than the other side surfaces.

Die Seitenflächen oder mögliche Öffnungen in den Seitenflächen gestatten dann einen besseren Zugang zum Patienten für eventuelle Wiederbelebungsmaßnahmen. So kann z. B. die Herzdruckmassage mit ausgestreckten Armen durchgeführt werden.The side faces or possible openings in the side faces then allow better access to the patient for possible resuscitation measures. So z. B. the chest compressions with arms outstretched.

Im Falle einer Schräge der Seitenfläche oder der Kopffläche am Kopfteil wird im Notfall auch eine ausreichende Zugangsmöglichkeit zum Kopf gewährleistet, um die Atemwege sichern zu können.In the case of a slope of the side surface or the top surface In an emergency, there is also sufficient access to the headboard guaranteed to the head to secure the airways to be able to.

Ferner können die Zugangsflächen oder die Seitenflächen der Pyramide oder des Pyramidenstumpfes durch manuell betätigbare Verschlüsse, insbesondere durch Kniehebelverschlüsse, druckdicht verschließbar sein.Furthermore, the access surfaces or the side surfaces of the Pyramid or the truncated pyramid by manually operated Closures, in particular by means of toggle closures, are pressure-tight be lockable.

Hierdurch können die Zugangsflächen fest und schnell verschlossen und wieder geöffnet werden, so dass im Notfall ein schneller Zugang zum Patienten ermöglicht wird. Bei Unterdruck und insbesondere auch bei Überdruck bleibt die Druckkammer fest verschlossen, wodurch Luftlecks und ungewollte Druckniveaus vermieden werden.This means that the access areas can be closed tightly and quickly and be opened again so that in an emergency rapid access to the patient is made possible. With negative pressure and especially in the case of overpressure, the pressure chamber remains tightly closed, causing air leaks and unwanted Pressure levels can be avoided.

Vorzugsweise besteht die Druckkammer aus einem für Röntgenstrahlen durchlässigen Material. The pressure chamber preferably consists of one for X-rays permeable material.

Dadurch ist es möglich, mittels einer Röntgeneinheit Aufnahmen von Brustkorb und Bauch eines Patienten zu erstellen, ohne diesen aus der Druckkammer entfernen zu müssen. Bei schwer kranken Intensivpatienten wird nämlich in der Regel mindestens einmal täglich eine Röntgenaufnahme von Brustkorb und Lunge angefertigt. Dabei wird eine mobile Röntgeneinheit in der Weise platziert, dass die Strahlenquelle oberhalb der Druckkammer und die Aufnahmeplatte unterhalb der Druckkammer oder zwischen Patient und Liegefläche angeordnet wird.This makes it possible to take pictures using an X-ray unit of a patient's chest and abdomen without creating to have to remove it from the pressure chamber. With difficult sick intensive care patients are usually at least chest and chest x-ray once a day Lungs made. A mobile X-ray unit is used in placed in such a way that the radiation source is above the Pressure chamber and the mounting plate below the pressure chamber or is arranged between the patient and the lying surface.

Vorzugsweise besteht wenigstens ein Teil der die Druckkammer nach oben und/oder zur Seite begrenzenden Platten oder Flächen der Pyramide oder des Pyramidenstumpfes aus transparentem Material, insbesondere aus Plexiglas. Die Durchsichtigkeit vermeidet bei wachen Patienten Platzangst und andere psychische Störungen und erleichtert dem Pflegepersonal oder ärztlichen Personal die direkte Beobachtung.Preferably there is at least a part of the pressure chamber upwards and / or to the side bounding plates or surfaces the pyramid or the truncated pyramid made of transparent Material, especially made of plexiglass. The transparency avoids claustrophobia and others in awake patients mental disorders and facilitates the nursing staff or medical personnel direct observation.

Gemäß einer Weiterbildung sind die Zugangsflächen oder die Seitenflächen der Pyramide oder des Pyramidenstumpfes mechanisch durch Streben verstärkt. According to a further development, the access areas or the Side surfaces of the pyramid or truncated pyramid mechanically reinforced by striving.

Diese Streben vermeiden ein zu starkes Durchbiegen großer Seitenflächen und sichern damit einen druckdichten Verschluss bei verminderter Materialdicke der Seitenflächen auch bei großen Druckdifferenzen.These struts prevent excessive bending of large ones Side surfaces and thus ensure a pressure-tight seal with reduced material thickness of the side surfaces also with large pressure differences.

Vorzugsweise umfassen die druckdichten Schächte Abdichtungen aus Moosgummi.The pressure-tight shafts preferably comprise seals made of foam rubber.

Dieses Material ist leicht bearbeitbar und verformbar, wodurch es zur dichten Durchführung von Kabeln und Schläuchen verschiedener Durchmesser besonders geeignet ist. Bedarfsweise können die Abdichtungen ausgetauscht werden.This material is easily editable and deformable, which makes it for the tight passage of cables and hoses different diameters is particularly suitable. If necessary, the seals can be replaced.

Weiterhin ist vorgesehen, dass eine Verbindungsleitung zwischen der Druckkammer und dem Druckaggregat schallisoliert ist.It is also provided that a connecting line between the pressure chamber and the pressure unit are soundproofed is.

Hierdurch wird eine Fortleitung von Geräuschen des Aggregats in den Innenraum minimiert und so der Patient von einer störenden Belästigung durch die Aggregatgeräusche verschont.This will result in the transmission of noise from the unit minimized in the interior and so the patient from a distracting Annoyance caused by the aggregate noises.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. The invention is described below using an exemplary embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1: eine Draufsicht auf eine Druckkammer eines Respirators nach der Erfindung,
Fig. 2: eine Seitenansicht der Druckkammer auf eine Längsseite und
Fig. 3: eine Seitenansicht der Druckkammer auf eine Querseite.

The drawing shows:

Fig. 1: 2 shows a plan view of a pressure chamber of a respirator according to the invention,
Fig. 2: a side view of the pressure chamber on a long side and
Fig. 3: a side view of the pressure chamber on a transverse side.

Der erfindungsgemäße Respirator besteht aus einer in der Zeichnung dargestellten Druckkammer sowie einem nicht dargestellten Druckaggregat, das mit der Druckkammer über eine Druckleitung verbunden ist. Die Druckkammer ist auf einem Fahrgestell gelagert und umfasst eine rechteckige Grundfläche mit einem Sockel, der durch vier trapezförmige Seitenflächen und eine rechteckförmige Dachfläche zu einem Pyramidenstumpf ergänzt ist. Drei der trapezförmigen Seitenflächen sind im Ausführungsbeispiel als Klappen ausgebildet und lassen sich öffnen und schließen. Im Bereich des Sockels unterhalb der Klappen befinden sich druckdichte Schächte zur Durchleitung von Mediumschläuchen und/oder Kabeln.The respirator according to the invention consists of a Drawing shown pressure chamber and a not shown Pressure unit that communicates with the pressure chamber via a Pressure line is connected. The pressure chamber is on one Chassis mounted and includes a rectangular base with a base, which is formed by four trapezoidal side surfaces and a rectangular roof surface to a truncated pyramid is added. Three of the trapezoidal side surfaces are in the Embodiment designed as flaps and can open and close. In the area of the base below the Flaps are pressure-tight shafts for passage of medium hoses and / or cables.

Die Klappen lassen sich durch Kniehebelverschlüsse manuell druckdicht verriegeln oder entriegeln und werden in der aufgeklappten Stellung durch Gasdruckfedern stabilisiert. Die Kniehebel können durch Betätigungsstangen untereinander verbunden sein, so dass sich mehrere Kniehebel gleichzeitig durch einen Betätigungsgriff verriegeln oder entriegeln lassen. Durch Streben werden die Klappen mechanisch gegen Verformung in Folge von Druckschwankungen verstärkt.The flaps can be adjusted manually using toggle locks lock or unlock in a pressure-tight manner and are opened in the Position stabilized by gas pressure springs. The Toggle levers can be connected to each other by operating rods be so that there are several toggle levers at the same time lock or unlock with an operating handle. By striving the flaps become mechanically against deformation increased as a result of pressure fluctuations.

Sowohl die seitlichen Flächen des Pyramidenstumpfes als auch die Dachfläche bestehen aus Plexiglas und sind damit sowohl transparent im optischen Bereich als auch transparent für Röntgenstrahlung. Die Neigung einer der seitlichen Flächen des Pyramidenstumpfes schließt einen kleineren Winkel zur Waagerechten ein als die gegenüberliegende Seitenfläche. Dadurch ist sowohl bei geöffneter Klappe als auch bei geschlossener Klappe über Behandlungsöffnungen ein für das Pflegepersonal oder das ärztliche Personal ergonomisch günstiger Zugang zu einem Patienten innerhalb der Druckkammer möglich. Both the side surfaces of the truncated pyramid as well the roof surface are made of plexiglass and are therefore both transparent in the optical area as well as transparent for X-rays. The slope of one of the side surfaces of the truncated pyramid closes a smaller angle Horizontal one than the opposite side surface. Thereby is both when the flap is open and when it is closed Flap over treatment openings for the nursing staff or the medical staff ergonomically favorable access possible to a patient within the pressure chamber.

Durch die Ausgestaltung der Druckkammer in Form des beschriebenen Pyramidenstumpfes kann ein Patient innerhalb der Druckkammer sowohl ausgestreckt liegen als auch sich aufrichten und sitzen. Dennoch beschränkt sich bei dieser Formgebung das Volumen der Druckkammer auf ein geringeres Maß im Vergleich zu einer quaderförmigen Gestalt, wodurch das bei jedem Druckwechsel umzuwälzende Luftvolumen und damit auch die Leistung des Druckaggregats verringert wird.By designing the pressure chamber in the form of the described A patient's truncated pyramid can be inside the pressure chamber both lie stretched out and straighten up and sit. Nevertheless, this is limited with this design Volume of the pressure chamber compared to a lower level into a cuboid shape, which means that with every pressure change air volume to be circulated and thus also the performance of the printing unit is reduced.

Claims

Respirator to support ventilation of a patient, consisting of a pressure chamber which at least encloses the patient's chest and which can be acted upon by a pressure unit with a pressure which can be changed in time with the respiratory rate, a minimum pressure being below the atmospheric ambient pressure, characterized in that the Pressure chamber includes openable and closable access surfaces, in particular flaps, sliding doors or blinds for temporary access to the interior, and that the pressure chamber further comprises pressure-tight shafts for the passage of media hoses and / or cables.

Respirator according to claim 1, characterized in that the pressure chamber is dimensioned such that the patient to be ventilated can be stored entirely within the pressure chamber.

Respirator according to claim 2, characterized in that the pressure chamber has the shape of a pyramid or a truncated pyramid.

Respirator according to claim 3, characterized in that one side surface of the pyramid or the truncated pyramid encloses a smaller angle to the horizontal than the other side surfaces.

Respirator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the access surfaces of the pyramid or the truncated pyramid can be closed in a pressure-tight manner by manually operable closures, in particular by toggle lever closures.

Respirator according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pressure chamber consists of a material permeable to X-rays.

Respirator according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least part of the access surfaces or surfaces of the pyramid or the truncated pyramid delimiting the pressure chamber upwards and / or to the side consist of transparent material, in particular of plexiglass.

Respirator according to one of claims 1 to 7, characterized in that the access surfaces or the side surfaces of the pyramid or the truncated pyramid are mechanically reinforced by struts.

Respirator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the pressure-tight shafts comprise seals made of foam rubber.

Respirator according to one of claims 1 to 9, characterized in that a connecting line between the pressure chamber and the pressure unit is soundproofed.