Das Verhältnis zwischen der Inspiratioins-und Expirationsdauer hat folgende bekannte Bedeutung : Bei der Beatmung soll eine ausreichende längere Expirationsdauer, im Vergleich zu Inspirationsdauer, bevorzugt werden. Wenn dies nicht der Fall ist kann eine positive endexpiratorische Lungendruck auftreten-aus diesem Grund muss man während der Inspiration grössere Druck in der Lunge erzeugen, um ausreichende Gasvolumen in die Lunge zu zuführen-dadurch besteht der Gefahr eines Überdrucks, Überdehnung und Beschädigung der Lunge. Diese Gefahr, die von ein festes und ungeeignetes Verhältnis zwischen der Inspirations-und Expirationsdauer abhängig ist, besteht beim Beatmung mit dem Miniatur- Beatmungsgerät von Greenberg, Patent Nr. US4437461. Ausserdem kann nach der Beschreibung von Greenberg (US4437461) das Verhältnis zwischen der Inspirations-und Expirationsdauer nicht eingestellt werden.

Anhand der folgenden Figurenbeschreibung ist die Erfindung ausführlich erlaeutert. Die Fig.

1 zeigt einen beispielhaften Kolben für das Ventil und die Kolbenstange. Die Fig. 2 und 3 zeigen zwei transversale Querschnitte des Ventils in unterschiedlichen Ebenen. Die Fig. 4-8 zeigen longitudinale Querschnitte des Ventils in verschiedenen Stellungen des Kolbens. Die Rotationsgrade des Kolbens sind in den Darstellungen : 0° für die Fig. 2-4, ca.-40° für die Fig. 5, ca.-60° für die Fig. 6, ca.-140° für die Fig. 7 und ca.-240° für die Fig. 8. Die Querschnitte in den Fig. 2-4 zeigen eine unveränderte Kolbenstellung des Ventils.

Der Kolben (1) des Ventils ist eingebettet in die Zylinderbohrung (2) ; dieser Kolben (1) wird um die Achse rotiert. Ausser dem Kolben (1) gibt es in der Zylinderbohrung (2) zwei Räume (3,4). Diese Räume werden als der Eingansraum (3) und der Ausgangsraum (4) bezeichnet.

Der Kolben (1) hat drei Oberflächen (5,6,7). Die zweite Oberfläche (7) passt in die Zylinderbohrung (2). Aber die erste und dritte Oberflächen (5,6) passen nicht in die Zylinderbohrung (2). Der Eingangsraum (3) und der Ausgangsraum (4) sind durch den Kolben (1) voneinander getrennt. Der Kolben (1) ist verbunden mit der Kolbenstange, (8) die zylindrisch ist. Ein Zylinderdeckel (9) begrenzt den Eingangsraum (3), der andere Zylinderdeckel (10) auf der Stangenseite begrenzt den Ausgangsraum (4). Die Kolbenstange (8) geht durch den Zylinderdeckel (10). Die dauerhafte Rotation des Kolbens (1) kann mit einem Motor gewährleistet werden.

Das Zylindergehäuse (11) hat vier Zugangslöcher (12,13,14,15). Diese Löcher werden bennant als Gaseingangsloch (12), Inspirationsloch (13), Expirationsloch (14) und Gasausgangsloch (15). Während der Rotation des Kolbens (1), ist das Gaseingangsloch (12) immer offen zu dem Eingangsraum (3), sowie das Gasausgangsloch (15) zu dem Ausgangsraum (4). Das Gasausgangsloch (15) ist ausserdem offen zu der Atmosphäre.

Abhängig von der Position des Kolbens (1) ist das Inspirationsloch (13) zu dem Eingangsraum (3) offen oder geschlossen ; die zweite Oberfläche (7) des Kolbens (1) kann das Inspirationsloch (13) schliessen ; durch eine entsprechende Stellung des Kolbens (1) wird veranlasst, dass die erste Oberfläche (5) das Inspirationsloch (13) öffnet. Abhängig von der Position des Kobens (1) ist das Expirationsloch (14) zu dem Ausgangsraum (4) offen oder geschlossen ; die zweite Oberfläche (7) kann auch das Expirationsloch (14) schliessen ; die dritte Oberfläche (6) veranlasst während der Rotation des Kolbens (1) das Expirationsloch (14) zu öffnen. Das Inspirationsloch (13) sowie Expirationsloch (14) werden an zwei Armen eines T-Stücks (16) angeschlossen. Der dritte Arm des T-Stückes (16) ist angeschlossen an dem Atemweg (17) vom Patient.

Für künstliche Inspiration befindet sich ein geeignetes Gas mit bestimmten Druck in dem Eingangsraum (3). Die Grosse dieses Drucks im Eingansraum (3) kann eingestellt werden, indem eine geeignete Gasflasche an dem Gaseingangsloch (12) angeschlossen wird.

Während der Rotation des Kolbens (1) treten verschiedene Phasen der Beatmung auf Die Stellung des Kolbens (1) ist unverändert in der Fig. 2-4 ; in diesem Moment ist das Expirationsloch (14) offen und das Inspirationsloch (13) geschlossen. Damit kann das Gas aus der Lunge durch das T-Stück (16), durch den Ausgangsraum (4) und zuletzt durch das

Gasausgangsloch (15) in die Atmosphäre fliessen.

In der folgenden Phase, die in der Fig. 5 dargestellt wird, ist das Expirationsloch (14) sowie das Inspirationsloch (13) geschlossen. Somit wird gewährleistet, dass durch das T-Stück (16), das sich zwischen den Inspirations-und Expirationsloch (13,14) befindet, kein Kurzschluss entsteht.

In der folgenden Phase, die in Fig. 6 gezeigt wird, ist das Inspirationsloch (13) offen während das Expirationsloch (14) weiterhin noch geschlossen ist. Der Gasdruck in dem Eingansraum (3) erzeugt ein Gasstrom, der duch das Inspirationsloch (13) und das T-Stück (16) in die Lunge fliesst.

In der nächsten Phase, die in der Fig. 7 dargestellt wird, ist das Inspirationsloch (13) und das Expirationsloch (14) wieder geschlossen.

Die Stellung des Kolbens (1), die in der Fig. 8 gezeigt wird, ist unterschiedlich im Vergleich zur Stellung des Kolbens (1) in der Fig. 4. Die Fig. 8 repräsentiert aber auch eine Expirationsphase sowie die Fig. 4. In dieser Phase kann das Gas aus der Lunge durch den Ausgangsraum (4) und durch das Gasausgangsloch (15) in die Atmosphäre fliessen.

Die Respirationszahl in einer bestimmten Zeit ist abhängig von der Winkelgeschwindigkeit des Kolbens (1). Eine 360° Umdrehung des Kolbens (1) wird als eine Vollrotation benannt.

Die Dauer für eine"Vollrotation"ist eine"Periode", und"1/die Periode"ist die Frequenz der Respiration. Um die Frequenz der Respiration einzustellen, kann die Rotationszahl des Kolbens (1) pro Zeiteinheit variiert werden.

Die Stellen der Grenzlinien (18,19,20,21) der Oberflächen (5,6,7) in der Fig. 1-3 haben folgende funktionelle Bedeutungen : Solange die Winkelgeschwindigkeit dieses rotierenden Kolbens (1) konstant bleibt, ist die Umdrehungsdauer von der Grenzlinie 20 bis 21 länger als die Umdrehungsdauer von der Grenzlinie 18 bis 19-weil der Kreisbogen zwischen der Grenzlinien 20 und 21 länger ist als der Kreisbogen zwischen der Grenzlinien 18 und 19.

Somit ist die Dauer, in der das Expirationsloch (14) offen bleibt, langer als die Dauer, in der das Inspirationsloch (13) offen ist. Das bedeutet, dass die Dauer für die Expiration grösser ist, als die Dauer für die künstliche Inspiration, solange die Winkelgeschwindigkeit des Kolbens (1) konstant bleibt. Die Fig. 1-8 zeigen einen beispielhaften Kolben (1) ; das Verhältnis zwischen der Inspirations-und Expirationsdauer ist ca."1 : 2,5" (siehe Fig. 1-3). An einem

anderen Kolbenaufbau kann die Länge des Kreisbogens zwischen der Grenzlinien (18,19) der ersten Oberfläche (5) unterschiedlich sein um die Inspirationsdauer zu varieren. Die Länge des Kreisbogens zwischen der Grenzlinien (20,21) der dritten Oberfläche (6) kann auch unterschiedlich aufgebaut werden um die Expirationsdauer zu varieren.

Das Verhältnis zwischen der Dauer der künstlichen Inspiration und der Dauer der Expiration ist zu verändern, indem die Winkelgeschwindigkeit des Kolbens (1) innerhalb einer Periode entsprechend verändert wird. Mit dieser Manipulation kann oben gennantes Verhältnis vergrössert oder verkleinert werden. z. B wenn die Rotationsgeschwindigkeit innerhalb der Inspiration schneller ist, wird die Inspirationsdauer noch kürzer als im Vergleich zu der Expirationsdauer, in der die Rotationsgeschwindigkeit relativ langsam ist. Diese Manipulation erfordert eine Regelung der Rotationgeschwindigkeit des Motors.

Die Grosse des Gasstromes, die in die Lunge fliesst, ist abhängig von dem Gasdruck, der in dem Eingangsraum (3) herrscht. Es ist klar, daß im Eingangsraum (3) keine grosse Druck- Werte gewünscht werden kann, damit in der Lunge keine Überdrucksgefahr bwz.

Überdehnung entsteht ; vorausgesetzt es besteht ein geeignetes Verhältnis zwischen der Inspirations-und Expirationsdauer. Ausserdem ist diese Grosse des Gasstromes von der Form des Eingangsraum (3) abhängig ; hier spielt die Form und die rotationsabhängige Stellung der ersten Oberfläche (5) des Kolbens (1) eine besonders wichtige Rolle ; die erste Oberfläche (5) kann je nach Wunsch konkav, konvex, wellenartig oder flach, etc. aufgebaut werden, um den Wiederstand gegen das Inspirationsstrom zu ändern. Parallel dazu, wird der zeitliche Verlauf der Kurve des Inspirationsstromes manipuliert. Aber, wie oben beschrieben, wird die Dauer der künstlichen Inspiration bestimmt durch die Länge des Kreisbogens (Fig. 1, 2) zwischen der Grenzlinien (18,19). Die Form der dritten Oberfläche (6) kann ebenso nach Wunsch konkav, konvex, wellenartig, oder flach, etc. sein, um den zeitlichen Verlauf der Kurve des Expirationsstromes zu manipulieren. Aber, die Expirationsdauer wird durch die Länge des Kreisbogens (Fig. 1, 3) zwischen der Grenzlinien (20,21) bestimmt.

Innerhalb einer Phase der künstlichen Inspiration ist das Gasvolumen, das in die Lunge gelangt von der Form der ersten Oberfläche (5) und von der Inspirationsdauer abhängig.

Innerhalb einer Expirationsphase ist das Gasvolumen, das in die Atmosphäre fliesst, von der Form der dritten Oberfläche (6) und von der Expirationsdauer abhängig.