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Title:
PUMP ELEMENT OF AN ARTIFICIAL BREATHING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1983/001386
Kind Code:
A1
Abstract:
The manual pump element of an artificial breathing device for human beings comprises a gas-tight, elastic, self expansible and preferably elongated hollow body (1), and has two sleeves (2, 4) acting as an air inlet opening, respectively an air outlet opening. In the wall of the hollow body (1) there are provided two depressions (6, 7) spaced from each other by approximately 100 to 140o on the periphery of the hollow body (1) for facilitating the holding thereof. For practicing the artificial breathing on a person, the hollow body (1) is taken with one end in the depressions (6, 7) so that the palm of the hand and the fingers extend on an angle of about 120o or 240o of its periphery, so as to be able to empty by means of the pressure of the hand on the hollow body (1) one third or two thirds of the latter.

Inventors:
BLUMENSAADT HANS CHRISTIAN (DK)
Application Number:
PCT/EP1981/000167
Publication Date:
April 28, 1983
Filing Date:
October 21, 1981
Export Citation:
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Assignee:
WEINMANN G GERAETE MED (DE)
International Classes:
A61M16/00; (IPC1-7): A61M16/00
Foreign References:
FR2012494A11970-03-20
FR1161194A1958-08-22
US3473529A1969-10-21
GB1550720A1979-08-15
FR2266088A11975-10-24
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Claims:
P a t e t a n s p r ü c h e
1. Handbetatigtes Pumpelement einer Vorrichtung zur künstlichen Beatmung von Menschen, das aus einem gasdichten, elastischen, selbstex¬ pandierenden und vorzugsweise langgestreckten Ξphlkδrper mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt besteht und zwei rohrfδrmige Stutzen als Lufteintritts bzw. austritts öffnung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wandung des Hohlkörpers (1) zwei sich in axialer Richtung erstreckende Einbuchtungen (6, 7) eingearbeitet sind, die auf den Quer¬ schnitt des Hohlkörpers (1) bezogen etwa 100 bis 140 Winkelgrad, vorzugsweise etwa 120 Win¬ kelgrad, voneinander entfernt sind.
2. Pumpelement nach Anspruch 1, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß jede der Einbuchtungen (6, 7) so groß ist, daß der Daumen oder sämtliche Spitzen der anderen Finger einer Hand in dieselben (6, 7) eingreifen können. OMPI / .
3. Pumpelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Wandung des Hohl¬ körpers (1) sich zu den Einbuchtungen (6, 7) parallel erstreckende Vertiefungen (10) und/ oder Wülste (11) eingearbatet sind. OHFI.
Description:
Pumpelement einer Vorrichtung zur künstlichen Beatmung

Die Erfindung betrifft ein handbetätigtes Pumpele¬ ment einer Vorrichtung zur künstlichen Beatmung von Menschen, das aus einem gasdichten, elastischen, selbstexpandierenden und vorzugsweise langgestreck¬ ten Hohlkörper mit im wesentlichen kreisförmigem Querschnitt besteht und zwei Stutzen als Luftein¬ tritts- bzw. -austrittsoffnung aufweist.

Bei derartigen bekannten Pumpelementen ist der Hohlkörper ein- oder mehrwandig ausgebildet und im oder am als Lufteintrittsoffnung dienenden Stutzen ein als Saugventil wirkendes Ventilele- ment angeordnet. An den anderen Stutzen, die

Luftaustrittsöffnung, ist eine zur zu beatmen¬ den Person, dem Patienten, führende Leitung an¬ geschlossen, in die ein Dreiwegeventil, das Patientenventil, eingefügt ist. Bei künstlicher Beatmung wird durch manuelles Zusammendrücken des Hohlkörpers Luft oder Gas aus demselben über die Luftaustrittsoffnung und die Leitung mit dem Patientenventil, in die Lunge des Patienten ge¬ preßt. Dabei ist cte Saugventil in der Luftein- trittsöffnung des Hohlkörpers geschlossen. Wird • der zusammengedrückte Hohlkörper entlastet, nimmt dieser aufgrund seiner selbstexpandierenden Ei¬ genschaften seine ursprüngliche Gestalt wieder an und füllt sich über das Saugventil mit Luft

aus der Umgebung oder einem anderen Gas, das aus einem Speicher der Lufteintrittsöffnung zugeführt wird. Dabei verhindert das Patientenventil, daß Gas oder Luft aus der Lunge des Patienten zurück in den Hohlkörper strömt, und schafft zugleich eine Verbindung mit der Atmosphäre, in die die ausgeatmete Luft abgeleitet wird.

Der Einsatz solcher Pumpelemente ist mit der Ge¬ fahr verbunden, daß dem Patienten mehr Luft zuge- führt wird, als dessen Lunge während eines Atem¬ zuges aufnehmen kann, wodurch dieser Person schwere Schäden durch eine druckm ßige Überlastung der Lun¬ ge zugefügt werden. Diese Gefahr ist besonders groß, wenn mit dem gleichen Pumpelement Patienten mit sehr verschiedenen Lungenvolumen wie Kinder und Erwachsene künstlich beatmet werden. Dieser Gefahr wird dadurch begegnet, daß die Pumpelemente mit Druckbegrenzern in Form von Überdruckventilen aus¬ gerüstet sind. Überdruckventile sind jedoch sehr

unzuverlässig und blockieren leicht, wodurch der druckbegrenzende Effekt entfällt. Ein an¬ derer Nachteil dieser Druckbegrenzer besteht darin, daß der Öffnungsdruck zu niedrig einge- stellt ist. Dies kann dazu führen, daß der Wi¬ derstand in den Luftwegen des Patienten nicht überwunden und somit keine Beatmung erhalten ' wird.

Eine andere Möglichkeit, Patienten während der künstlichen Beatmung vor Schäden zu bewahren, die von der Bedienung des Pumpelementes herrüh¬ ren, ist die Begrenzung der während des Zusam¬ mendrückens des Pumpelementes abgegebenen Luft¬ menge. Bei einem in der US-PS 3046978 beschrie- benen Pumpelement geschieht dies dadurch, daß in den Hohlkörper an bestimmten Stellen zwei elastische Kugeln verschiedener Größe angeord¬ net sind, die das Zusamττιendrücken des Ξohlkör-

pers begrenzen. Der Hohlkörper trägt auf seiner Außenseite der Lage der Kugeln entsprechende Markierungen, die Griffzonen begrenzen. Jeder Griffzone ist somit ein bestimmtes Luftvolumen zugeordnet, das in etwa der Lungenkapazität von Kindern, Jugendlichen und Erwachsenen entspricht. Diese Griffzonen sind nur optisch wah zunehmen, was insbesondere bei der Beatmung von Personen an schlecht beleuchteten Unfallstellen zu fehler- hafter Handhabung des Pumpelementes und damit zur Schädigung des Patienten führen kann. Dieser Nachteil wird noch dadurch vergrößert, daß das Pumpelement doppelwandig ist und vor Gebrauch in den Raum zwischen seinen Wandungen Luft ein- geblasen werden soll. Dies setzt voraus, daß der Innenbeutel des Pumpelementes vom Luftdruck im Zwischenraum nicht zusammengepreßt wird, was nur mit verhältnismäßig großen Selbstexpansionskräf¬ ten in dessen Wandung zu erreichen ist. Diese Kräfte bewirken aber, daß sich das -Pumpelement

relativ schwer betätigen läßt, so daß dessen Be¬ nutzer den erzeugten Beatmungsdruck nicht fühlt, was zur Verhinderung einer sachgemäßen Beatmung des Patienten beiträgt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein handbetä¬ tigtes Pumpelement einer Vorrichtung zur künst¬ lichen Beatmung von Menschen so auszubilden, daß es sowohl bei der Behandlung von Kindern als auch Erwachsenen ohne das Eisiko einer druckmäßigen Überlastung von deren Lungen eingesetzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einem Pumpelement der eingangs beschriebenen Gat¬ tung dadurch gelöst, daß in die Wandung des Hohl- körpers zwei sich in axialer chtung erstrecken¬ de Einbuchtungen eingearbeitet sind, die auf den Querschnitt des Hohlkörpers bezogen etwa 100 bis 140 Winkelgrad vorzugsweise etwa 120 Winkelgrad

voneinander entfernt sind und von denen jede zweck¬ mäßigerweise so groß ist, daß der Daumen oder sämt¬ liche Spitzen der anderen Pinger einer Hand in sie eingrei en können.

Die Handhabung des Pumpelementes ist denkbar ein¬ fach; denn der Hohlkörper muß nur so ergriffen wer¬ den, daß der Daumen und die Spitzen der anderen Fin¬ ger einer Hand in je einer Einbuchtung liegen. Durch Zusammenballen oder Öffnen der Hand wird der Ξohl- körper, um den Patienten mit Luft zu versorgen, zu¬ sammengedrückt und entleert bzw. aufgrund seiner selbstexpandierenden Eigenschaften aufgebläht und wieder mit unverbrauchter Luft gefüllt. Dabei kann der Hohlkörper so ergriffen werden, daß Handfläche und Einger entweder etwa 120 Winkelgrad oder 240

Winkelgrad des Mantelumfanges des Hohlkörpers über¬ spannen, wodurch beim Zusammendrücken des Hohlkör¬ pers dieser zu etwa einem Drittel oder zwei Dritteln entleert wird. Das Volumen des Hohlkörpers ist da-

OMPI

bei so bemessen, daß die kleinere abgegebene Luft¬ menge an die Ate kapazität eines Kindes und die größere Luftmenge an das Lungenvolumen einer er¬ wachsenen Person angepaßt ist. Da die zwei Möglich- keiten zum Erfassen des Hohlkörpers sich auffällig unterscheiden und die Pinger der pumpenden Hand in den Einbuchtungen des Hohlkörpers gut geführt sind, wird ohne großen technischen Aufwand auf einfachste Weise sichergestellt, daß die Lunge eines Patienten während der künstlichen Beatmung nicht geschädigt wird.

Zur Vermeidung von möglicherweise kritischen Stö¬ rungen während der künstlichen Beatmung sollen die Selbstespansionskräfte des Hohlkörpers so groß sein, daß dieser sich nach dem Zusammen¬ drücken mit einer mindestens der Atemfrequenz ent¬ sprechenden Geschwindigkeit auch dann entfaltet, wenn ein Bedienungsfehler das Entfalten verzögert. Andererseits ist es erwünscht, die Wandung des

Hohlkörpers so dünn wie möglich zu bemessen, um insbesondere geübten Personen, den von ihnen beim Zusammendrücken des Hohlkörpers erzeugten Beatmungs- oder Ventilationsdruck fühlen zu las- sen. Um dies zu erreichen, hat es sich bewährt, in die Wandung des Hohlkörpers sich zu den Ein¬ buchtungen parallel erstreckende Vertiefungen und/oder Wülste einzuarbeiten.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden noch an Hand der Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Vorrich¬ tung zur künstlichen Beatmung von Menschen mit einem handbetätigten Pumpelement nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Schnittansieht längs der Linie I I durch das Pumpelement nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht gemäß Fig. 2 durch ein anderes Pumpelement,

Fig.4 eine Ansicht gemäß Fig. 2 durch ein weite¬ res Pumpelement.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung zur künstlichen

Beatmung von Menschen weist als Pumpelement einen im wesentlichen zylindrischen Hohlkörper 1 auf, der aus einem gasdichten, elastischen Werkstoff mit selbstexpandierenden Eigenschaften gefertigt ist. An den Hohlkörper 1 sind zwei Stutzen 2 bzw.4 als Lufteintritts- bzw. Luftaustrittsoff ungen angear¬ beitet. An den Stutzen 2 ist ein Saugventil 3 ange¬ schlossen, während der Stutzen 4 mit einem Patien¬ tenventil in Verbindung steht. In die Wandung des Hohlkörpers 1 sind zwei sich «_π-«T erstreckende Einbuchtungen 6 und 7 eingearbeitet ; die bezogen auf den Querschnitt des Hohlkörpers etwa 120 Win¬ kelgrad voneinander entfernt sind (Winkel A - B,

OMPI

Fig. 2 , 3 und 4) .

Zur Verbesserung der selbstexpandierenden Eigen¬ schaften des Hohlkörpers 1 kann dessen Wandung sich parallel zu den Einbuchtungen 6 und 7 ©*?- streckende Vertiefungen 10 (Fig. 3) und/oder Wülste 11 (Fig. 4) aufweisen.

- Im folgenden wird noch kurz die Handhabung und Funktion des dargestellten Pumpelementes erläu¬ tert:

Wird der Hohlkörper 1 mit einer Hand so erfaßt, daß die Handfläche sich über den Abschnitt 8 des Hohlkörpers 1 erstreckt und der Daumen sowie die Spitzen der anderen Finger in die Einbuchtungen 6 bzw. 7 greifen, kann beim Zusammenballen der Hand zu einem Drittel der im Hohlkörper 1 vorhan¬ denen Luft aus diesem heraus- und über den Stutzen

O-.-PI

4 und den Ausgang 12 des Patientenventils 5 i die Lunge des Patienten gepreßt werden. Dabei ist das Saugventil 3 geschlossen und beträgt die vom Hohlkörper 1 abgegebene Luftmenge etwa 200 c bis 400 cm . Diese Luftmenge ist so gering, daß während der Beatmung eine Schädigung der Lunge eines Kindes nicht zu befürchten ist. Beim Öff¬ nen der Hand entfaltet sich der Hohlkörper 1 und füllt sich über das Saugventil 3 wieder mit 0 . Luft. Während dieser Zeit atmet der Patient über den Ausgang 6 des Patientenventils 5 aus, das ein Rückströmen der verbrauchten Luft in den Hohlkörper 1 verhindert und diese über den An¬ schluß 13 an die Umgebung ableitet.

5 Erstreckt sich die Fläche der den Hohlkörper 1 ergreifenden Hand über dessen Abschnitt 9. wird beim Zusammenballen der Hand eine Luftmenge von

- 800 bis 1000 cπr dem Patienten über das Patien¬ tenventil 5 zugeführt. Dies ist die Luftmenge,

c:._π

die eine erwachsene Person während jedes Atemzuges bei künstlicher Beatmung ohne Gefahr für die Lunge aufnehmen kann.

Der das Pumpelement bildende Hohlkörper 1 kann er- fingungsgemäß nicht nur die in den Figuren beschrie¬ bene Gestalt haben, sondern z. B. auch als Kugel oder Ellipsoid ausgebildet sein, sofern die Ein¬ buchtungen 6 und 7 so angeordnet sind, daß bei der Handhabung des Hohlkörpers 1 in der beschriebenen Weise dieser entweder etwa zu einem Drittel oder zwei Dritteln entleert wird.