[go: up one dir, main page]

WO2000066207A1 - Vorrichtung zur zufuhr eines atemgases unter überdruck und steuerungsanordnung zur steuerung derselben - Google Patents

Vorrichtung zur zufuhr eines atemgases unter überdruck und steuerungsanordnung zur steuerung derselben Download PDF

Info

Publication number
WO2000066207A1
WO2000066207A1 PCT/EP2000/003998 EP0003998W WO0066207A1 WO 2000066207 A1 WO2000066207 A1 WO 2000066207A1 EP 0003998 W EP0003998 W EP 0003998W WO 0066207 A1 WO0066207 A1 WO 0066207A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pressure
breathing
breathing gas
line
control arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2000/003998
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Genger
Claus Negele
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MAP Medizintechnik fuer Arzt und Patient GmbH and Co KG
Original Assignee
MAP Medizintechnik fuer Arzt und Patient GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MAP Medizintechnik fuer Arzt und Patient GmbH and Co KG filed Critical MAP Medizintechnik fuer Arzt und Patient GmbH and Co KG
Priority to AU45614/00A priority Critical patent/AU4561400A/en
Publication of WO2000066207A1 publication Critical patent/WO2000066207A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0066—Blowers or centrifugal pumps
    • A61M16/0069—Blowers or centrifugal pumps the speed thereof being controlled by respiratory parameters, e.g. by inhalation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/021—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022—Control means therefor
    • A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/06—Respiratory or anaesthetic masks
    • A61M16/0605—Means for improving the adaptation of the mask to the patient
    • A61M16/0633—Means for improving the adaptation of the mask to the patient with forehead support
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0057—Pumps therefor
    • A61M16/0066—Blowers or centrifugal pumps
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/06—Respiratory or anaesthetic masks
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
    • A61M16/0816—Joints or connectors
    • A61M16/0841—Joints or connectors for sampling
    • A61M16/085—Gas sampling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/08—Bellows; Connecting tubes ; Water traps; Patient circuits
    • A61M16/0816—Joints or connectors
    • A61M16/0841—Joints or connectors for sampling
    • A61M16/0858—Pressure sampling ports
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/14—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different fluids, one of them being in a liquid phase
    • A61M16/16—Devices to humidify the respiration air
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0021—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with a proportional output signal, e.g. from a thermistor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0027—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure pressure meter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2205/00—General characteristics of the apparatus
    • A61M2205/50—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers
    • A61M2205/52—General characteristics of the apparatus with microprocessors or computers with memories providing a history of measured variating parameters of apparatus or patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/04—Heartbeat characteristics, e.g. ECG, blood pressure modulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/08—Other bio-electrical signals
    • A61M2230/10—Electroencephalographic signals
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/20—Blood composition characteristics
    • A61M2230/205—Blood composition characteristics partial oxygen pressure (P-O2)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/30—Blood pressure
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/40—Respiratory characteristics
    • A61M2230/43—Composition of exhalation
    • A61M2230/432—Composition of exhalation partial CO2 pressure (P-CO2)

Definitions

  • the invention relates to a device for supplying a breathing gas to a patient under excess pressure, and to a control arrangement for controlling such a device.
  • Devices of the type mentioned above are used in particular in the therapy of sleep-related breathing disorders.
  • the aim in sleep therapy ventilators is to deliver the respiratory gas to the patient in a manner which is perceived by the patient as pleasant, not only when awake, but is also particularly advantageous from a physiological point of view when sleeping.
  • the breathing gas for example ambient air
  • the ventilation pressure is reduced during an expiration phase of the patient and is increased to a predetermined pressure level during a cyclically following inspiration phase
  • the ventilator pressure is usually regulated via a control device.
  • a control device for this purpose, as is known, for example, from DE 37 32 475 AI or FR 2 663 547, the ventilator pressure generated by the ventilator can be measured through a control tube which is brought up to the patient such control tubes are usually inserted into the ventilation tube and open directly into the Breathing mask
  • a breathing gas outlet opening is formed in the area of the breathing mask, through which a predetermined gas flow can flow off both during the inspiration phase and during the expiration phase.
  • a sufficient exchange of the breathing gas in the breathing tube is achieved (Co 2 leaching)
  • the sucked-in fresh gas can be passed over a water bath arranged downstream of a delivery device, for example a blower device U considerable condensate entry into both the ventilation hose and the control hose, which impairs the control of the pressure in the breathing mask and increases the flow resistance of the breathing hose
  • the invention has for its object to provide a respirator intended for the therapy of sleep-related breathing disorders, which is characterized by a high level of functional reliability and an improved physiological tolerance with regard to the breathing gas change
  • this object is achieved according to the invention by a device with the features specified in claim 1
  • the control tube previously inserted into the ventilation tube and guided into the area of the mask can preferably be completely dispensed with The cross-sectional area of the ventilation tube and a reduction in the tube surfaces coming into contact with the exhaled breathing gas in the mask-side end of the ventilation tube are reached.
  • the ventilation tube can be cleaned in a comparatively simple manner.
  • the device according to the invention comprises a blower device, preferably formed by a motor and an impeller coupled thereto, for requesting the breathing gas, and a control arrangement, formed by an electronic and preferably programmable circuit, for controlling the demand for the breathing gas, in particular for controlling the speed of the motor of the blower device
  • a humidification device is provided downstream of the blower device, through which the breathing gas can be loaded with water and any desired active ingredients
  • the breathing gas is demanded from the breathing mask using a flexible ventilation hose line which, according to a particularly preferred embodiment of the invention, is constructed in several parts
  • a device for draining any condensate that may form in the ventilation hose line is advantageously provided in this ventilation hose line.
  • This binary can be formed by a diaphragm, for example, from a porous material or also by at least one smaller bore.
  • the device according to the invention comprises a pressure detection device for generating a pressure signal for the control arrangement, the pressure detection device detecting the pressure in the area of the ventilation hose at a measuring point, which is spaced upstream from a hose end on the mask side.
  • a compensating distance extends between the measuring point and the mask-side hose end, the length of which corresponds at least to 9 times the inner diameter of the ventilation hose.
  • the measuring point is advantageously arranged downstream of a humidification zone formed in the humidifying device.This makes it possible to largely compensate for any interference caused by the humidifying device.
  • the measuring point can be arranged in a connecting elbow or a cover element of a humidifying container.
  • the measuring point is advantageously chosen such that only the static pressure is measured at this point.
  • By additionally recording the absolute pressure or the dynamic pressure it is possible to additionally record the instantaneous volume flow. It is also possible to determine the instantaneous volume flow based on the power supplied by the blower device or the speed of the blower device Consideration to determine the blower device characteristic
  • the measuring point is advantageously determined by the location of the mouth of a measuring line flowing into the breathing hose line.
  • the measuring point is preferably arranged in a breathing gas line section extending between the breathing hose line and the humidification zone
  • control arrangement comprises a computing device which determines the transmission behavior of the section of the ventilation hose line between the measuring point and the mask-side end of the hose line depending on the current breathing gas flow or one for the Blower motor speed or the motor power reference indicative measured value taken into account
  • the transmission behavior of the ventilation hose line can be stored on a memory element by means of a map or a function defined, for example, by several support points
  • the measuring line is advantageously formed by a hose guided within the ventilation hose line, the length of which within the ventilation hose line is shorter by more than 9 times the inner diameter of the ventilation hose line than the ventilation hose line. This ensures that the measuring point is sufficiently far from the Mask is spaced
  • the distance between the measuring point and the breathing mask proposed according to the invention can be achieved by retrofitting by inserting an intermediate element between the breathing mask and the ventilation hose line. Such an intermediate element can be cleaned in a simple manner
  • the measuring line is coupled to a sleeve element which is connected to a device soapy end section of the ventilation hose line can be connected.
  • the measuring hose line can also be pulled out of the ventilation hose line by pulling off the sleeve element.
  • the production line can be led out of the breathing gas supply path in a manner that is economical in terms of production and maintenance
  • the object stated at the outset of the invention is achieved according to the invention by the steps of requesting the breathing gas by means of a blower device passing the breathing gas through a breathing hose line to a breathing mask, measuring the pressure at a measuring point upstream of the Respiratory mask located downstream of the humidifier and spaced from the mask end of the vent tube by more than 9 times the inside diameter of the vent tubing and adjusting the speed or delivery rate of the blower motor based on the sensed pressure causes it to be released
  • a blower device passing the breathing gas through a breathing hose line to a breathing mask
  • measuring the pressure at a measuring point upstream of the Respiratory mask located downstream of the humidifier and spaced from the mask end of the vent tube by more than 9 times the inside diameter of the vent tubing and adjusting the speed or delivery rate of the blower motor based on the sensed pressure causes it to be released
  • a breathing gas to a breathing mask by means of a blower device connected via a breathing gas line device, the current breathing gas flow being determined and on the basis the instantaneous respiratory gas flow, the pressure drop occurring along the respiratory gas conduit device between the blower device and the respiratory mask is calculated and the speed or the delivery rate of the blower device is adjusted taking into account the occurring pressure drop such that the pressure inside the respiratory mask reaches a predetermined desired pressure level.
  • the setpoint pressure level is advantageously not static but alternates during a breathing cycle according to a preselected time course.
  • the course of the setpoint pressure level is particularly based on the physiological instantaneous state the sleeping state and body position, matched to a breathing person.
  • a particularly advantageous adjustment of the time course of the ventilation pressure for supplying a breathing gas to a breathing mask by means of a blower device connected via a breathing gas line device can also be achieved by coordinating the time course of the desired pressure level with the current brain activity of the breathing person.
  • Brain activity can preferably be detected by means, in particular electrodes, attached to the body, in particular to the head of the breathing person.
  • a particularly favorable and also advantageous embodiment of the invention for use in the home is given in that the brain activity is recorded using an electrode attached to the forehead of the breathing person.
  • an electrode can be attached in a simple manner, for example in the form of an adhesive strip.
  • control arrangement for controlling the blower device speed is designed in such a way that it determines, on the basis of the signals indicative of the respiratory gas flow, a pressure drop arising between the pressure signal tap and the respiratory mask-side end of the ventilation hose. The direction of this pressure drop depends on the current flow direction of the breathing gas in the breathing tube.
  • control arrangement is designed in such a way that it adjusts the respiratory pressure provided by the respiratory gas delivery device as part of an injection process to a higher pressure level corresponding to the expected pressure drop. For an expiration process, the control arrangement sets the respiratory gas pressure generated by the delivery device to a correspondingly reduced pressure level.
  • the device for generating the signals indicative of the respiratory gas flow is arranged in the area of the blower device, preferably integrated in the CPAP device Measurement signals obtained in this way can be favorably routed directly into a circuit provided on a corresponding control board
  • the device for generating the signals indicative of the respiratory gas flow is designed as a dynamic pressure detection device.
  • This dynamic pressure detection device preferably includes a preferred embodiment of the invention, the first, the breathing gas demand direction (direction back pressure tap opening directed from the CPAP device to the mask) and a second back pressure tap opening pointing in the direction of breathing gas demand.
  • the signals indicative of the breathing gas flow can preferably be determined by a differential pressure measurement between the pressures prevailing in the area of the respective back pressure tap openings.
  • the two back pressure tapes are a particularly preferred embodiment of the invention connected via a line device, in which line device g a measuring arrangement for detecting the flow prevailing in the line device is provided
  • a measuring arrangement which has a measuring channel section with a defined channel narrowing.There is preferably a pressure tapping point within the narrowed channel section and immediately before or after it.
  • the pressures prevailing at the respective tapping points are detected by means of a differential pressure detection device and evaluated taking into account a characteristic curve determined for this measuring arrangement
  • FIG. 1 is a simplified perspective view of a device for supplying a breathing gas according to a first preferred embodiment of the present invention
  • Fig. 2 is a simplified Pnnzipdargna of a device for feeding
  • Fig. 3 is a diagram for explaining the control side considered
  • Fig. 4 is a simplified perspective view of another preferred embodiment
  • FIG. 5 shows a simplified schematic diagram to explain a measuring arrangement which is preferably provided in the device according to the invention
  • FIG. 6 shows a simplified sectional view of an alternative measuring arrangement to the measuring arrangement shown in FIG. 5,
  • FIG. 7 shows a simplified sectional view through a CPAP device with a measuring arrangement
  • the device for supplying a breathing gas shown in FIG. 1 comprises a breathing gas request device accommodated in a housing 1, here formed by a blower device (not visible).
  • the breathing gas drawn in by the blower device via an inlet area 2 is guided through channels formed in the housing 1 to a humidification device which are also in the housing 1 is recorded
  • the moistening device comprises a liquid container 3, which can be removed from the housing 1 for refilling or cleaning.
  • the liquid received in the liquid container 3 can be heated by a heating device.
  • the heating device in the device shown is formed by a microwave heating device.
  • the liquid container 3 is Made of a transparent glass or plastic material
  • the breathing gas required by the blower device enters the liquid container through an upper opening and absorbs moisture in the process.
  • the humidified breathing gas then reaches an outlet port onto which a ventilation hose 4 is attached
  • the breathing tube 4 is formed from a flexible material and provided with a spiral insert.
  • the breathing tube 4 is formed in two parts from two halves of approximately the same length and joined together by means of a connecting sleeve 5
  • the ventilation hose 4 is provided with a measuring line 6, which extends partly inside, partly outside the ventilation hose.
  • the measuring line 6 is passed inwards into the ventilation hose 4 here via the connecting sleeve 5.
  • the measuring line 6 is so inside the above the connecting sleeve 5
  • Ventilation tube 4 fixes that the front end e is spaced a distance upstream from the front end E of the ventilation tube.
  • the distance a between the two ends e, E is such that a compensating space Q is formed between the measuring point defined locally by the end e of the measuring line and the breathing mask identified here by the reference numeral 7, the volume of which is at least 9 * D * A , where D is the inside diameter of the breathing tube and A is the cross-sectional area thereof.
  • the measuring line 6 is centered in the region of the end e inside the breathing tube 4.
  • a centering element 8 is shown, which is only indicated here and which has three foot elements arranged in a star-like manner, which have a cross-section of current.
  • the test line 6 is led out of the connecting sleeve and is fastened to the respiratory tube 4 by several retaining clips 9.
  • the test line 6 is coupled to a measuring connection provided on the housing 1 via a connector 10 fastened to the respiratory tube 4
  • FIG. 2 A further embodiment of the invention is shown in simplified form in FIG. 2.
  • the measuring point is located directly at the outlet of the humidifier identified here overall by reference number 11 and thus in a section lying downstream of a humidification zone.
  • the humidifier 11 comprises a device 12 for spiral-like swirling of the supplied breathing gas.
  • the measuring point is via the measuring line 4 coupled to a pressure sensor p which in turn is connected to an AID converter 13.
  • the AID converter 13 is connected to a control arrangement 14
  • This control arrangement processes a large number of input variables such as, for example, the blower device speed determined via a speed sensor and possibly also the power consumption of the drive motor of the blower device 5.
  • the measuring line section guided in the breathing tube 4 in the first embodiment is completely dispensed with, resulting in a particularly low breathing resistance
  • the control arrangement 14 shown additionally processes signals on the basis of body potentials of the person to be ventilated which is recorded by electroencephalography.
  • an intermediate computer 16 and an electrode 17 connected to it and suitable for self-application are merely shown
  • FIG. 3 schematically shows the transmission behavior of the compensation chamber Q taken into account by the control arrangement 14. Both during inhalation and during exhalation, the pressure gradient arising via the compensation chamber Q is determined on the basis of a stored map or a stored function as a function of the instantaneous volume flow
  • a measuring tube lead-through element 20 is provided in front of the connector 10 provided for connecting the breathing tube 4, via which the measuring line 6, which is designed here as a measuring tube, is inserted into the breathing tube 4 Detachably connected
  • the ventilation hose and the measuring line as one unit from the connection section on the device side and then in a simple manner to pull the measuring line 6 or the measuring hose together with the measuring hose lead-through element from the ventilation hose 4.
  • the length ratio proposed by the invention Measuring tube and breathing tube is advantageously achieved by fixing the measuring tube in the measuring tube lead-through element 20.
  • the breathing tube 4 is here ve Shown briefly
  • the measuring hose led out of the ventilation hose is connected in the side area of the device via a corresponding connection structure to an electrical pressure transducer provided in the interior of the housing 1.
  • the inner diameter of the ventilation hose 4 is preferably in the range of approx. 18 to 35 mm in the range of 4 to 8 mm.
  • the measuring arrangement of a preferred embodiment of the invention shown in FIG. 5 is integrated in a CPAP device
  • a first dynamic pressure tap element 21 and a second dynamic pressure tap element 22 are provided, which in the embodiment shown here are connected to one another via a measuring line 23a and 23b.
  • a volume flow detection device 24 is provided in the measuring line 23a, 23b, via which the measuring line 23a , 23b flowing gas flow is detected.
  • the breathing gas flow V in the breathing gas line 25 can be determined on the basis of this volume flow detected in this way
  • volume flow detection device 24 it is also possible to provide a differential pressure detection device here and thus only to detect the differential pressure between the pressure levels determined by the dynamic pressure tapping elements 21 and 22
  • the dynamic pressure tap elements 21 and 22 are formed by two pipe sockets, which are each aligned essentially perpendicular to a longitudinal central axis 26 of the breathing gas line 25 and extend near the inner wall of the breathing gas line.
  • the first dynamic pressure tap element 21 has a first pressure tap opening 27a, which is located on an upstream side wall section of the dynamic pressure tap element 21
  • a second pressure tap opening 27b provided on the second dynamic pressure tap element 22 is located on a side surface section of the dynamic pressure tap element 22 facing downstream.
  • the dynamic pressure tap elements 21 and 22 described can alternatively also be integrated into a single measuring element
  • a pressure tapping point 28 Downstream of the device formed by the dynamic pressure tapping elements 21 and 22 for generating signals indicative of the respiratory gas flow, there is a pressure tapping point 28 for detecting the static pressure within the breathing gas line 25 after this respiratory gas humidifier
  • the pressure tapping point 28 is connected via a thin hose line 29 to a transducer 30.
  • This transducer 30 is connected to a control arrangement 32 via a data line 31.
  • This control arrangement 32 is also used to indicate the signals indicative of the volume flow detection device with regard to the respiratory gas flow a further measuring line 34 is supplied
  • the signals supplied to the control arrangement 32 via the measurement line 31 and the measurement line 34 are taken into account in the control arrangement 32 when regulating the delivery rate of a blower, in particular controlling the speed of a motor of the blower.
  • the control arrangement advantageously comprises at least one memory device for this purpose , in which a predetermined evaluation procedure and in particular also non-linear relationships between respiratory gas flow and pressure drop are stored
  • the control procedures stored in the storage device or implemented in the control arrangement can preferably be changed, in particular via an interface device.
  • the storage device is preferably at least partially formed by an exchangeable memory card
  • a constriction 35 is formed in the respiratory gas line 25 by Which a defined narrowing of the passage cross section of the breathing gas line 2 is achieved.
  • the pressure in the breathing gas line 25 is detected in a region immediately before the constriction 35 via a first pressure tap 36.
  • the static pressure in the area of the constriction 35 can be determined via a second pressure tap 37 be determined
  • the levels tapped at the two pressure tapping points 36 and 37 can be fed analogously to the measuring arrangement shown in FIG. 5 to a transducer 30 ', by means of which the signals indicative of the respiratory gas flow are in turn generated. to compensate for the described measuring arrangement
  • the measuring arrangement described in FIG. 6 is also advantageously located in the immediate vicinity of a blower device inside a CPAP device
  • FIG. 7 shows a CPAP device of this type which has a breathing gas delivery device formed here by a blower device 38.
  • the delivery rate of the blower device in particular the speed of an impeller of the blower device, is controlled by the control arrangement 32, which is only shown here in simplified form.
  • the speed of the impeller is controlled here the control arrangement 32 is controlled both taking into account the respiratory gas flow and depending on the static pressure which is preferably tapped within a CPAP device or is still tapped in the vicinity of the CPAP device within the respiratory gas line.
  • the detection of the signals indicative of the respiratory gas flow is simplified here illustrated device, a dynamic pressure detection device is provided, the structure of which essentially corresponds to the dynamic pressure detection device described above in connection with FIG. 5.
  • the pressure sensor for detecting the pressure within the breathing gas line 25 is formed by an electronic pressure sensor which is directly connected to the control arrangement 32 without the intermediary of the measurement transducer 30, which is often provided in FIG. 5, when using the actual CPAP Device downstream of the breathing gas humidification device, it is possible to provide the pressure drop point for determining the pressure prevailing within the breathing gas line immediately after the breathing gas humidification device. If appropriate, a further transducer is provided for this purpose, which optionally couples via a short connecting hose to an area of the breathing gas line following the humidification device
  • the control arrangement 32 is designed in such a way that it compensates for the pressure drop between the pressure drop point 28 and the mask-side end of the breathing tube in order to take into account the current breathing gas flow. This makes it possible to dispense with the pressure measuring tube that was previously usually required inside the breathing tube. This significantly reduces the pressure Breathing resistance and simplified cleaning of the breathing tube achieved
  • the transmission behavior of the hose line following the pressure drop point 28 is taken into account within the control arrangement 32 by means of corresponding characteristic diagrams or functions.
  • the transmission behavior of this measuring section is essentially determined by the cross section of the breathing gas hose and the length of the breathing gas hose. With the arrangement described, the pressure prevailing within a respiratory mask can be set within an extremely small tolerance range.
  • the device is preferably provided with an adjusting device by means of which the tube resistance, the tube length or the V-dependency can be set
  • p stat static pressure at the pressure measuring point
  • p density of the breathing gas
  • v velocity of the breathing gas in the range of

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zuffuhr eines Atemgases unter Überdruck sowie eine Steuerungsanordnung zur Steuerung derselben. Die erfindungsgemässe Vorrichtung umfasst eine Gebläseeinrichtung zur Förderung des Atemgases, eine Atemgasleitung zur Zufuhr des Atemgases von der Gebläseeinrichtung zu einer Atemmaske, eine erste Einrichtung zur Erzeugung hinsichtlich des Atemgasstromes repräsentativer oder sich mit dem Atemgasstrom ändernder Signale, eine zweite Einrichtung zur Erzeugung hinsichtlich des Atemgasdruckes indikativer Signale sowie einer Steuerungsanordnung zur Steuerung der Gebläseeinrichtung auf grundlage sowohl der bezüglich des Atemgasstromes als auch der bezüglich des Atemgasdruckes indikativen Signale. Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Beatmungsdruck auf die Hirnaktivität der zu beatmenden Person gestimmt.

Description

1
Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases unter Überdruck und Steuerungsanordnung zur Steuerung derselben
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases zu einem Patienten unter Überdruck, sowie eine Steuerungsanordnung zur Steuerung einer derartigen Vorrichtung.
Vorrichtungen der eingangs genannten Art finden insbesondere Anwendung bei der Therapie von schlafbezogenen Atmungsstorungen. Abweichend von den im allgemeinen nur kurzzeitig beispielsweise zur Zufuhr eines Anästhesiegases im Krankenhaus insbesondere im OP-Bereich verwendeten Beatmungsgeräten wird bei Schlaftherapie-Beatmungsgeräten angestrebt, dem Patienten das Atemgas in einer Weise zuzuführen, die seitens des Patienten nicht nur im Wachzustand als angenehm empfunden wird, sondern auch im Schlafzustand unter physiologischen Gesichtspunkten besonders vorteilhaft ist.
Unter den für den Langzeiteinsatz d h , unter den für den Einsatz über viele Jahre hinweg vorgesehenen Schlaftherapie-Beatmungsgeräten, finden sich Geräte, durch welche das Atemgas beispielsweise Umgebungsluft einem spontan atmenden Patienten mit einem vorgegebenen Beatmungsdruck über einen Beatmungsschlauch einer Atemmaske zugeführt wird. Alternativ hierzu finden auch Geräte Anwendung, bei welchen der Beatmungsdruck während einer Expirationsphase des Patienten abgesenkt und während einer sich zyklisch anschließenden Inspirationsphase auf einen vorgegebenen Druckpegel erhöht wird
Bei Beatmungsgeraten wird üblicherweise der Beatmungsdruck über eine Regeleinrichtung geregelt Hierzu kann, wie beispielsweise aus DE 37 32 475 AI oder FR 2 663 547 bekannt, der durch das Beatmungsgerat erzeugte Beatmungsdruck durch einen bis an den Patienten herangeführten Kontrollschlauch gemessen werden Bei der Verwendung von Beatmungsmasken werden derartige Kontrollschlauche üblicherweise in den Beatmungsschlauch eingeschoben und münden unmittelbar in die Atemmaske
Im Bereich der Atemmaske ist bei derartigen Geraten eine Atemgasauslaßoffnung ausgebildet, durch welche sowohl wahrend der Inspirationsphase als auch wahrend der Expirationsphase ein vorgegebener Gasstrom abfließen kann Hierdurch wird bei standiger Nachfuhr von Atemgas ein hinreichender Austausch des Atemgases in dem Beatmungsschlauch erreicht (Co2-Auswaschung) Je nach Auslegung der Atemgasauslaßoffnung erfolgt eine entsprechend intensive Spulung des wahrend der Expirationsphase in den Atemschlauch hinein exhalierten Atemgases
Bei der Therapie von schlafbezogenen Atmungsstorungen hat es sich als vorteilhaft erwiesen, das über das Beatmungsgerat zugefuhrte Frischgas zu Befeuchten Hierzu kann das angesaugte Frischgas über ein stromabwärts einer Fordereinrichtung, beispielsweise einer Geblaseeinrichtung, angeordnetes Wasserbad geleitet werden Insbesondere bei derartigen Geraten besteht jedoch das Problem eines u U erheblichen Kondensateintrags sowohl in den Beatmungsschlauch als auch in den Kontrollschlauch, wodurch die Steuerung des Druckes in der Atemmaske beeinträchtigt und der Stromungswiderstand des Atemschlauches erhöht wird
Anstelle des Kontrolischlauches ist es möglich, wie beispielsweise gemäß EP 0 288 903 A2 vorgeschlagen, einen elektronischen Druckwandler unmittelbar an der Atemmaske anzubringen und den erfaßten Druck über eine Meß-Leitung an die üblicherweise in ein CPAP-Gerat integrierte Steuerungsanordnung weiterzugeben Diese Meßanordnung ist jedoch vergleichsweise teuer und in der Wartung aufwendig
Der Erfindung hegt die Aufgabe zugrunde, ein für die Therapie schlafbezogener Atmungsstorungen vorgesehenes Beatmungsgerat zu schaffen, das sich durch eine hohe Funktionszuverlassigkeit sowie eine hinsichtlich des Atemgaswechsels verbesserte physiologische Verträglichkeit auszeichnet
Hinsichtlich der Vorrichtung zur Zufuhr des Atemgases wird diese Aufgabe erfindungsgemaß durch eine Vorrichtung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelost Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich den Beatmungsdruck in einem vergleichsweise geringen Toleranzbereich mit hoher Dynamik einem vorgegebenen Sollwert entsprechend einzustellen Auf den bislang erforderlichen in den Beatmungsschlauch eingeschobenen und in den Bereich der Maske geführten Kontrollschlauch kann vorzugsweise vollständig verzichtet werden Hierdurch wird zum einen eine größere effektive Querschnittsflache des Beatmungsschlauches sowie eine Verringerung der im maskenseitigen Ende des Beatmungsschlauches mit dem exhalierten Atemgas in Kontakt tretenden Schlauchflachen erreicht Der Beatmungsschlauch kann auf vergleichsweise einfache Weise gereinigt werden Ferner besteht in erheblich geringerem Maße das Problem, daß der bislang erforderliche Kontrollschlauch sich im Laufe einer längeren Schlafphase des Patienten zusetzt Durch die Verringerung des Stromungswiderstandes des Beatmungsschlauches aufgrund der größeren und atmungstechnisch gunstigeren Stromungsquerschnittsflache wird auch eine bessere Exhalationscharakteπstik erreicht, da das Atemgas wahrend der Exhalation unter einem geringeren respiratorischen Widerstand in den Beatmungsschlauch zurückgeführt werden kann
Die erfindungsgemaße Vorrichtung umfaßt eine vorzugsweise durch einen Motor und ein damit gekoppeltes Laufrad gebildete Geblaseeinrichtung zur Forderung des Atemgases sowie eine durch einen elektronischen und vorzugsweise programmierbaren Schaltkreis gebildete Steuerungsanordnung zur Steuerung der Forderung des Atemgases, insbesondere zur Steuerung der Drehzahl des Motors der Geblaseeinrichtung
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist stromabwärts der Geblaseeinrichtung eine Befeuchtungseinrichtung vorgesehen, durch welche das Atemgas mit Wasser und ggf gewünschten Wirkstoffen befrachtet werden kann
Die Forderung des Atemgases zu der Atemmaske erfolgt unter Verwendung einer flexiblen Beatmungsschlauchleitung, die gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung mehrteilig ausgebildet ist
In diese Beatmungsschlauchleitung ist in vorteilhafter Weise eine Einrichtung zur Ableitung etwaig sich in der Beatmungsschlauchleitung bildenden Kondensats vor- gesehen Diese binπcntung kann durch ein Diapnragma ueispieisweise aus einem porösen Material oder auch durch wenigstens eine kleinere Bohrung gebildet sein Die erfmdungsgemaße Vorrichtung umfaßt eine Druckerfassungseinrichtung zur Erzeugung eines Druc.ksignales für die Steuerungsanordnung wobei die Druckerfassungseinrichtung den Druck im Bereich des Beatmungsschlauches an einer Meßstelle erfaßt, die von einem maskenseitigen Schlauchende stromaufwärts beabstandet ist Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich ein gleichmaßiges und von nicht repräsentativen Oberwellen weitgehend befreites Drucksignal zu erzeugen Aufgrund des vorzugsweise größeren Abstandes der Meßstelle von der Atemmaske besteht zudem in erheblich geringerem Maße das Problem, daß die Meßwerterfassung durch Kondensat oder Auswurf beeinträchtigt wird
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung erstreckt sich zwischen der Meßstelle und dem maskenseitigen Schlauchende eine Ausgieichsstrek- ke, deren Lange wenigstens dem 9-fachen Innendurchmesser des Beatmungsschlauches entspricht Hierdurch wird mittels des der Atemmaske vorgelagerten Aus- gleichsraumes eine hinreichend gleichmäßige Meßwerterfassung erreicht Die Lange der Ausgleichsstrecke kann für Personen mit großem Lungenvolumen oder Neigung zu Auswurf vergrößert werden Insbesondere bei der Zufuhr stark befeuchteten Atemgases oder zur noch weiteren Verringerung des Atmungswiderstandes ist es möglich, die Meßstelle unmittelbar in den Anfangsbereich der Beatmungsschlauchleitung oder noch in dem CPAP-Gerat vor den Schlauchaπschlußbereich jedoch vorzugsweise nach (stromabwärts) einer ggf vorgesehene Befeuchtungseinrichtung anzuordnen
Die Meßstelle ist mit Vorteil stromabwärts einer in der Befeuchtungseinrichtung gebildeten Befeuchtungszone angeordnet Hierdurch wird es möglich, etwaige durch die Befeuchtungseinrichtung hervorgerufenen Storeinflusse weitgehend zu kompensieren Beispielsweise kann die Meßstelle in einem Anschlußkrummer oder einem Deckelelement eines Befeuchtungsbehalters angeordnet sein Die Meßstelle ist mit Vorteil derart gewählt, daß nur der statische Druck an dieser Stelle gemessen wird Durch zusätzliche Erfassung des absoluten Druckes oder des dynamischen Druckes ist es möglich, zusätzlich den momentanen Volumenstrom zu erfassen Ferner ist es möglich, den momentanen Volumenstrom anhand der seitens der Geblaseeinrichtung bezogenen Leistung oder der Drehzahl der Geblaseeinrichtung unter Berücksichtigung des Geblaseeinπchtungs-Kennfeides zu ermitteln
Die Meßstelle wird in vorteilhafter Weise durch den Ort der Mundung einer in die Beatmungsschlauchleitung mundenden Meßleitung bestimmt Hierbei ist die Meßstelle vorzugsweise in einem sich zwischen der Beatmungsschlauchleitung und der Befeuchtungszone erstreckenden Atemgas-Leitungsabschnitt angeordnet
Eine besonders preisgünstig realisierbare Ausfuhrungsform der Erfindung ist hierbei dadurch gegeben, daß die Meßstelle sich im Inneren der Beatmungsschlauchleitung befindet
Eine im Hinblick auf eine besonders präzise Steuerung der Atemgaszufuhr vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung ist dadurch gegeben daß die Steuerungsanordnung eine Recheneinrichtung umfaßt, die das Ubertragungsverhalten des Abschnittes der Beatmungsschlauchleitung zwischen der Meßstelle und dem maskenseitigen Ende der Schlauchleitung in Abhängigkeit von dem momentanen Atemgasstrom oder eines für die Geblasemotordrehzahl oder dem Motorleistungsbezug indikativen Meßwertes berücksichtigt Das Ubertragungsverhalten der Beatmungsschlauchleitung kann durch ein Kennfeld oder eine beispielsweise durch mehrere Stutzpunkte definierte Funktion auf einem Speicherelement gespeichert sein
Die Meßleitung ist in vorteilhafter Weise durch einen innerhalb der Beatmungsschlauchleitung geführten Schlauch gebildet wobei dessen Lange innerhalb der Beatmungsschlauchleitung um mehr als das 9-fache des Innendurchmessers der Beatmungsschlauchleitung kurzer ist, als die Beatmungsschlauchleitung Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht daß die Meßstelle hinreichend weit von der Maske beabstandet ist Der erfindungsgemaß vorgeschlagene Abstand der Meßstelle von der Atemmaske kann im Wege der Nachrüstung durch Aufstecken eines Zwischenelementes zwischen Atemmaske und Beatmungsschlauchleitung erreicht werden Ein derartiges Zwischenelement kann auf einfache Weise gereinigt werden
Eine im Hinblick auf eine besonders gunstige Handhabung und Pflege der erfindungs- gemaßen Vorrichtung vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung ist dadurch gegeben daß die Meßleitung mit einem Muffenelement gekoppelt ist das mit einem gerate- seifigen Endabschnitt der Beatmungsschlauchleitung verbindbar ist In vorteilhafter Weise kann hierbei durch Abziehen des Muffenelemeπtes auch die Meß-Schlauchlei- tung aus der Beatmungsschlauchleitung herausgezogen werden Auf fertigungs- und wartungstechnisch gunstige Weise kann die Meßleitung über das Muffenelement aus dem Atemgaszufuhrweg herausgeführt werden
Hinsichtlich einer Steuerungsanordnung zur Steuerung der Zufuhr eines Atemgases zu einer Atemmaske wird die eingangs angegebene der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe erfindungsgemaß gelost indem diese die Schritte Fordern des Atemgases mittels einer Geblaseeinrichtung Leiten des Atemgases durch eine Beatmungsschlauchleitung zu einer Atemmaske, Messen des Druckes an einer Meßstelle stromaufwärts der Atemmaske, die stromabwärts der Befeuchtungseinrichtung angeordnet ist und von dem maskenseitigen Ende der Beatmungsschlauchleitung um mehr als das 9-fache des Innendurchmessers der Beatmungsschlauchleitung beabstandet ist sowie Einstellen der Drehzahl oder Förderleistung des Motors der Geblaseeinrichtung auf Grundlage des erfaßten Druckes, veranlaßt, gelost Hierdurch wird es, wie vorangehend zur erfmdungsgemaßen Vorrichtung beschrieben, möglich, eine für den zu beatmenden Patienten gunstigere Beatmungscharakteristik zu erreichen
Insbesondere in Kombination mit dem angegebenen Maßnahmen, aber auch unabhängig davon ist es gemäß einem weiteren Losungsgedanken der Erfindung in vorteilhafter Weise möglich, ein Atemgas zu einer Atemmaske mittels einer über eine Atem- gasleitungseinπchtung angeschlossenen Geblaseeinrichtung zuzuführen, wobei der momentane Atemgasstrom ermittelt wird und auf Grundlage des momentanen Atemgasstromes der eintretende Druckabfall entlang der Atemgasleitungseinrichtung zwischen Geblaseeinrichtung und Atemmaske errechnet wird und die Drehzahl oder die Förderleistung der Geblaseeinrichtung unter Berücksichtigung des eintretenden Druckabfalls derart eingestellt wird daß der Druck im Inneren der Atemmaske einen vorgegebenen Soll-Druckpegel erreicht.
Der Soll-Druckpegel ist in vorteilhafter Weise nicht statisch sondern alterniert wahrend eines Atemzyklus entsprechend einem vorgewählten zeitlichen Verlauf Der zeitliche Verlauf des Soll-Druckpegels ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung auf den physiologischen Momentanzustand insbesondere den Schlafzustand und die Körperposition, einer atmenden Person abgestimmt.
Eine besonders vorteilhafte Abstimmung des zeitlichen Verlaufes des Beatmungsdruckes zur Zufuhr eines Atemgases zu einer Atemmaske mittels einer über eine Atemgasleitungseiπrichtung angeschlossenen Gebläseeinrichtung kann auch dadurch erreicht werden, daß der zeitliche Verlauf des Soll-Druckpegels auf die momentane Gehirnaktivität der atmenden Person abgestimmt wird.
Hierzu ist es gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung möglich, Mittel vorzusehen, durch welche der zeitliche Verlauf des Soll-Druckpegels im Einklang mit dem ermittelten Schlafprofil bestimmt wird.
Die Gehirnaktivität kann vorzugsweise durch am Körper insbesondere am Kopf der atmenden Person angebrachte Mittel insbesondere Elektroden erfaßt werden.
Eine besonders günstige und auch zur Anwendung im häuslichen Bereich vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Gehirnaktivität unter Verwendung einer auf der Stirn der atmenden Person angebrachten Elektrode erfaßt wird. Eine derartige Elektrode kann beispielsweise in der Form eines Klebestreifens auf einfache Weise angebracht werden.
Gem. einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuerungsanordnung zur Steuerung der Gebläseeinrichtungsdrehzahl derart ausgebildet, daß diese auf Grundlage der hinsichtlich des Atemgasflusses indikativen Signale ein zwischen der Drucksignalabgriffsstelle und dem atemmaskenseitigen Ende des Beatmungsschlauches entstehendes Druckgefälle ermittelt. Die Richtung dieses Druckgefälles hängt von der momentanen Strömungsrichtung des Atemgases in dem Beatmungsschlauch ab.
In besonders vorteilhafter Weise ist die Steuerungsanordnung derart ausgebildet, daß diese den seitens der Atemgasfördereiπrichtung bereitgestellten Beatmungsdruck im Rahmen eines Inspriationsvorganges auf einen entsprechend dem erwarteten Druckabfall höheren Druckpegel einstellt. Für einen Expirationsvorgang wird seitens der Steuerungsanordπung der durch die Fordereinrichtung erzeugte Atemgasdruck auf einen entsprechend verminderten Druckpegel eingestellt Gern einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist die Einrichtung zur Erzeugung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale im Bereich der Geblaseeinrichtung angeordnet vorzugsweise in das CPAP-Gerat integriert Die derart gewonnenen Meßsignale können hierbei auf gunstige Weise unmittelbar in eine auf einer entsprechenden Steuerungsplatine vorgesehene Schaltung geleitet werden
Eine besonders zuverlässige und hinsichtlich der präzisen Erfassung des momentanen Atemgasstromes vorteilhafte Ausfuhrungsform der Erfindung ist dadurch gegeben, daß die Einrichtung zur Erzeugung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale als Staudruckerfassungseinrichtung ausgebildet ist Diese Staudruckerfassungseinrichtung umfaßt gern einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung eine erste, der Atemgasforderrichtung ( Richtung vom CPAP-Gerat zur Maske) entgegengerichtete Staudruckabgriffsoffnung und eine in Atemgasforderrichtung weisende zweite Staudruckabgriffsoffnung Die hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale können vorzugsweise durch eine Differenzdruckmessung zwischen den im Bereich der jeweiligen Staudruckabgriffsoffnungen herrschenden Drucken ermittelt werden Gern einer besonders bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung sind jedoch die beiden Staudruckabgriffsoffnungen über eine Leitungseinrichtung verbunden, wobei in diese Leitungseinrichtung eine Meßanordnung zur Erfassung der in der Leitungseinrichtung herrschenden Strömung, vorgesehen ist
Alternativ zu einer derartigen Gewinnung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale ist es auch möglich, diese Signale durch eine Meßanordnung zu erzeugen, die einen Meßkanalabschnitt mit einer definierten Kanalverengung aufweist Vorzugsweise befindet sich innerhalb des verengten Kanalabschnittes sowie unmittelbar davor oder danach jeweils eine Druckabgriffsstelle Die an den jeweiligen Abgriffsstellen herrschenden Drucke werden gern einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung mittels einer Differenzdruck-Erfassungseinrichtung erfaßt und unter Berücksichtigung einer für diese Meßanordnung ermittelten Kennlinie ausgewertet Weitere Einzelheiten und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung Es zeigt
Fig. 1 eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases gemäß einer ersten bevorzugten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 2 eine vereinfachte Pnnzipdarstellung einer Vorrichtung zur Zufuhr eines
Atemgases gemäß einer zweiten Ausfuhrungsform der vorliegenden Erfindung,
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des steuerungsseitig berücksichtigten
Ubertragungsverhaltens der Ausgleichsstrecke a,
Fig. 4 eine vereinfachte perspektivische Ansicht einer weiteren bevorzugten
Ausfuhrungsform der Erfindung mit einem Atemschlauchsystem dessen gerateseitige Schlauchanschlußstruktur mehrteilig ausgebildet ist
Fig. 5 eine vereinfachte Prinzipskizze zur Erläuterung einer bei der erfindungs- gemaßen Vorrichtung vorzugsweise vorgesehenen Meßanordnung,
Fig. 6 eine vereinfachte Schnittansicht einer zu der gern Fig 5 gezeigten Meßanordnung alternativen Meßanordnung,
Fig. 7 eine vereinfachte Schnittansicht durch ein CPAP-Gerat mit einer Meßanordnung gern Fig 5
Die gemäß Fig 1 dargestellte Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases umfaßt eine in einem Gehäuse 1 aufgenommene, hier durch eine Geblaseeinrichtung (nicht sichtbar) gebildete Atemgasfordereinπchtung Das durch die Geblaseeinrichtung über einen Einlaßbereich 2 angesaugte Atemgas wird durch in dem Gehäuse 1 ausgebildete Kanäle zu einer Befeuchtungseinrichtung gefuhrt die ebenfalls in dem Gehäuse 1 aufgenommen ist
Die Befeuchtungseinrichtung umfaßt einen Flussigkeitsbehalter 3, der zum Nachfüllen oder Reinigen aus dem Gehäuse 1 entnommen werden kann Die in dem Flussigkeitsbehalter 3 aufgenommene Flüssigkeit ist über eine Heizeinrichtung erwarmbar Die Heizeinrichtung ist bei der gezeigten Vorrichtung durch eine Mikrowellen-Heizeinπch- tung gebildet Der Flussigkeitsbehalter 3 ist aus einem transparenten Glas- oder Kunststoffwerkstoff gefertigt Das durch die Geblaseeinrichtung geforderte Atemgas gelangt über eine obere Öffnung des Flussigkeitsbehalters in diesen hinein und nimmt hierbei Feuchtigkeit auf Das befeuchtete Atemgas gelangt anschließend in einen Auslaßstutzen, auf weichen ein Beatmungsschlauch 4 aufgesteckt ist
Der Beatmungsschlauch 4 ist aus einem flexiblen Material gebildet und mit einer Spi- raleinlage versehen Bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform ist der Beatmungsschlauch 4 zweiteilig aus zwei in etwa gleich langen Hälften ausgebildet und über eine Verbindungsmuffe 5 zusammengefugt
Der Beatmungsschlauch 4 ist mit einer Meßleitung 6, versehen, die sich teils innerhalb, teils außerhalb des Beatmungsschlauches erstreckt Die Durchfuhrung der Meßleitung 6 nach Innen in den Beatmungsschlauch 4 erfolgt hier über die Verbindungsmuffe 5 Über die genannte Verbindungsmuffe 5 ist die Meßleitung 6 derart innerhalb des Beatmungsschlauches 4 fixiert, daß das vordere Ende e in einem Abstand a stromaufwärts von dem vorderen Ende E des Beatmungsschlauches beabstandet ist. Der Abstand a zwischen den beiden Enden e, E ist derart bemessen, daß zwischen der durch das Ende e der Meßleitung örtlich definierten Meßstelle und der hier durch das Bezugszeichen 7 gekennzeichneten Atemmaske ein Ausgieichsraum Q gebildet ist, dessen Volumen wenigstens 9*D*A betragt, wobei D der Innendurchmesser des Beatmungsschlauches und A die Querschnittsflache desselben ist Durch Abziehen der Verbindungsmuffe 5 kann die Meßleitung 6 auf einfache Weise aus dem Beatmungsschlauch 4 herausgezogen werden
Die Meßleitung 6 ist im Bereich des Endes e innerhalb des Beatmungsschlauches 4 zentriert Hierzu ist ein hier nur angedeutet dargestelltes Zentrierelement 8 vorgesehen, das drei sternartig angeordnete Fußeiemente aufweist, die im Querschnitt strom- nienformig ausgebildet sind Die aus der Verbindungsmuffe herausgeführte Meßleitung 6 ist durch mehrere Halteklammern 9 an dem Beatmungsschlauch 4 befestigt Gerateseitig ist die Meßleitung 6 über einen an dem Beatmungsschlauch 4 befestigten Anschlußstecker 10 mit einem seitens des Gehäuses 1 vorgesehenen Meßanschluß gekoppelt
Alternativ zu der dargestellten Ausfuhrungsform mit langem (zweiteiligen) Beatmungsschlauch 4 ist es auch möglich, die Verbindungsmuffe 5 unmittelbar auf den befeuch- terseitig vorgesehenen Auslaßstutzen aufzusetzen und die hierzu verkürzte Meßleitung entsprechend anzuschließen Die über die Meßleitung am stromaufseitigen Anfang des Ausgleichsraumes Q gemessenen Druckpegel werden durch eine in dem Gehäuse 1 angeordnete Rechnereinrichtung unter Berücksichtigung des momentanen Atemgasvolumenstromes bzw diesbezüglich indikativer Signale verarbeitet
In Fig 2 ist eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung vereinfacht dargestellt Bei der gezeigten Ausfuhrungsform befindet sich die Meßstelle unmittelbar am Ausgang des hier insgesamt durch das Bezugszeichen 1 1 gekennzeichneten Befeuchters und somit in einem stromabwärts einer Befeuchtungszone liegenden Abschnitt Auf den herkommlicherweise verwendeten, in der Atemgasleitung geführten Meßschlauch kann hierbei vollständig verzichtet werden Der Befeuchter 1 1 umfaßt neben dem Flussigkeitsbehalter 3 eine Einrichtung 12 zur spiralartigen Verwirbelung des zuge- fuhrten Atemgases Hierdurch wird eine intensivere Befeuchtung des Atemgases und eine nochmals verbesserte Ausloschung der geblaseseitig erzeugten Geräusche erreicht Die Meßstelle ist über die Meßleitung 4 mit einem Drucksensor p gekoppelt welcher wiederum an einen AID Wandler 13 angeschlossen ist Der AID Wandler 13 ist mit einer Steuerungsanordnung 14 verbunden
Diese Steuerungsanordnung verarbeitet eine Vielzahl von Eingangsgroßen wie beispielsweise die über einen Drehzahlsensor ermittelte Geblaseeinrichtungsdrehzahl ggf auch den Leistungsbezug des Antriebsmotors der Geblaseeinrichtung 5 Auf den bei der ersten Ausfuhrungsform innerhalb des Beatmungsschlauches 4 geführten Meßleitungsabschnitt wird bei dieser Ausfuhrungsform vollständig verzichtet wodurch ein besonders geringer Atmungswiderstand gegeben ist Die gezeigte Steuerungsanordnung 14 verarbeitet zusatzlich Signale auf Grundlage elektroenzephalografisch erfaßter Korperpotentiale der zu beatmenden Person Hierzu sind lediglich vereinfacht dargestellt ein Zwischenrechner 16 und eine daran angeschlossene zur Selbstapplikation geeignete Elektrode 17 vorgesehen
In Fig 3 ist schematisch das seitens der Steuerungsanordnung 14 berücksichtigte Ubertragungsverhalten des Ausgleichsraumes Q dargestellt Sowohl beim Einatmen, als auch beim Ausatmen wird der über den Ausgleichsraum Q entstehende Druckgradient auf Grundlage eines abgespeicherten Kennfeldes bzw einer gespeicherten Funktion in Abhängigkeit von dem momentanen Volumenstrom ermittelt
In Fig 4 ist ein weiteres bevorzugtes Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung dargestellt Die im Rahmen der vorangegangenen Beschreibung erläuterten Komponenten sind hier mit den gleichen Bezugszeichen versehen
Bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform ist vor dem zum Anschluß des Atemschlauches 4 vorgesehenen Anschlußstecker 10 ein Meßschlauchdurchfuhrungselement 20 vorgesehen, über welches die hier als Meßschlauch ausgebildete Meßleitung 6 in den Beatmungsschlauch 4 eingeführt ist Das Meßschlauchdurchfuhrungselement 20 ist mit dem entsprechenden Endabschπitt des Beatmungsschlauches 4 in abdichtender Weise losbar verbunden Bei der gezeigten Anordnung wird es möglich, den Beatmungsschlauch und die Meßleitung als eine Einheit von dem gerateseitigen Anschlußabschnitt abzuziehen und anschließend auf einfache Weise die Meßleitung 6 bzw den Meßschlauch gemeinsam mit dem Meßschlauchdurchfuhrungselement von dem Beatmungsschlauch 4 abzuziehen Das erfindungsgemaß vorgeschlagene Lan- genverhaltnis von Meßschlauch und Beatmungsschlauch wird in vorteilhafter Weise durch eine Fixierung des Meßschlauches in dem Meßschlauchdurchfuhrungselement 20 erreicht Der Beatmungsschlauch 4 ist hier verkürzt dargestellt Der aus dem Beatmungsschlauch herausgeführte Meßschlauch ist im Seitenbereich des Gerätes über eine entsprechende Anschlußstruktur mit einem im Inneren des Gehäuses 1 vorgesehenen elektrischen Druckwertgeber verbunden Der Innendurchmesser des Beatmungsschlauches 4 liegt vorzugsweise im Bereich von ca 18 bis 35 mm Der Außendurchmesser des Meßschlauches 6 liegt vorzugsweise im Bereich von 4 bis 8 mm Die in Fig 5 gezeigte Meßanordnung einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfindung ist in ein CPAP-Gerat integriert
Bei der gezeigten Meßanordnung sind ein erstes Staudruckabgriffselement 21 und ein zweites Staudruckabgriffselement 22 vorgesehen, die bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform über eine Meßleitung 23a und 23b miteinander verbunden sind In der Meßleitung 23a, 23b ist eine Volumenstromerfassungseinπchtung 24 vorgesehen, über welche der durch die Meßleitung 23a, 23b fließende Gasstrom erfaßt wird Auf Grundlage dieses derart erfaßten Volumenstromes kann der Atemgasstrom V in der Atemgasleitung 25 ermittelt werden
Alternativ zu der gezeigten Volumenstromerfassungseinπchtung 24 ist es auch möglich, hier eine Differenzdruckerfassungseinπchtung vorzusehen und damit lediglich den Differenzdruck zwischen den durch die Staudruckabgriffselemente 21 und 22 ermittelten Druckpegeln zu erfassen
Die Staudruckabgriffselemente 21 und 22 sind bei der hier dargestellten Ausfuhrungsform durch zwei Rohrstutzen gebildet, die jeweils im wesentlichen senkrecht zu einer Langsmittelachse 26 der Atemgasleitung 25 ausgerichtet sind und sich nahe der Innenwandung der Atemgasleitung erstrecken Das erste Staudruckabgriffselement 21 weist eine erste Druckabgriffsoffnung 27a auf, die sich auf einem stromaufwärts weisenden Seitenwandungsabschnitt des Staudruckabgriffselementes 21 befindet
Eine an dem zweiten Staudruckabgriffselement 22 vorgesehene zweite Druckabgriffsoffnung 27b befindet sich auf einem stromabwärts gewandten Seitenflachenabschnitt des Staudruckabgriffselementes 22 Die beschriebenen Staudruckabgriffselemente 21 und 22 können alternativ auch in ein einziges Meßorgan integriert sein
Stromabwarts der durch die Staudruckabgriffselemente 21 und 22 gebildeten Einrichtung zur Erzeugung von hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signalen befindet sich eine Druckabgriffsstelle 28 zur Erfassung des statischen Druckes innerhalb der Atemgasleitung 25 Bei der Verwendung eines Atemgasbefeuchters zur Bereitstellung eines befeuchteten Atemgases befindet sich diese Druckabgriffsstelle vorzugsweise unmittelbar in Stromungsrichtung nach diesem Atemgasbefeuchter Die Druckabgriffsstelle 28 ist bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform über eine dünne Schlauchleitung 29 an einen Meßwertumformer 30 angeschlossen Dieser Meßwertumformer 30 steht über eine Datenleitung 31 mit einer Steuerungsanordnung 32 in Verbindung Dieser Steuerungsanordnung 32 werden ferner die seitens der Volumen- stromerfassungseinπchtung hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale über eine weitere Meßleitung 34 zugeführt
Die über die Meßleitung 31 und die Meßleitung 34 der Steuerungsanordnung 32 zu- gefuhrteπ Signale werden in der Steuerungsanordnung 32 gemeinsam bei der Regelung der Förderleistung eines Geblases, insbesondere der Steuerung der Drehzahl eines Motors des Geblases berücksichtigt Die Steuerungsanordnung umfaßt hierzu in vorteilhafter Weise wenigstens eine Speichereinrichtung, in welcher eine vorbestimmte Auswertungsprozedur sowie insbesondere auch nicht-lineare Zusammenhange zwischen Atemgasstrom und Druckabfall gespeichert sind
Die in der Speichereinrichtung gespeicherten bzw die in der Steuerungsanordnung implementierten Regelprozeduren sind vorzugsweise veränderbar, insbesondere über eine Schnittstelleneinrichtung Vorzugsweise ist die Speichereinrichtung zumindest teilweise durch eine auswechselbare Speicherkarte gebildet
Alternativ zu der vorangehend beschriebenen Anordnung zur Erfassung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale ist es auch möglich, diese Signale durch eine in Fig 6 vereinfacht dargestellte Meßanordnung zu gewinnen Bei der in Fig. 6 gezeigten Meßanordnung ist in der Atemgasleitung 25 eine Engstelle 35 ausgebildet, durch welche eine definierte Verengung des Durchgangsquerschnittes der Atemgasleitung 2 erreicht wird Über eine erste Druckabgriffsstelle 36 wird bei der gezeigten Ausfuhrungsform der Druck in der Atemgasleitung 25 in einem Bereich unmittelbar vor der Engstelle 35 erfaßt Über eine zweite Druckabgriffsstelle 37 kann der statische Druck im Bereich der Engstelle 35 ermittelt werden
Die an den beiden Druckabgriffsstellen 36 und 37 abgegriffenen Pegel können analog zu der in Fig 5 gezeigten Meßanordnung einem Meßwertumformer 30' zugeführt werden, über welchen wiederum die hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale erzeugt werden Es ist möglich bereits über diesen Meßwertumformer etwaige Nichth- neaπtaten der beschriebenen Meßanordnung zu kompensieren Auch die in Fig 6 beschriebene Meßanordnung befindet sich in vorteilhafter Weise in unmittelbarer Nahe einer Geblaseemπchung im Inneren eines CPAP-Gerates
In Fig 7 ist ein derartiges CPAP-Gerat dargestellt welches eine hier durch eine Ge- blaseeinnchtung 38 gebildete Atemgasfordereinrichtung aufweist Die Förderleistung der Geblaseeiππchtung insbesondere die Drehzahl eines Laufrades der Geblaseeinrichtung wird über die hier nur vereinfacht dargestellte Steuerungsanordnung 32 gesteuert Die Drehzahl des Laufrades wird hierbei über die Steuerungsanordnung 32 sowohl unter Berücksichtigung des Atemgasstromes als auch in Abhängigkeit von dem vorzugsweise noch innerhalb eines CPAP-Gerates abgegriffenen oder noch in Nahe des CPAP-Gerates abgegriffenen statischen Druck innerhalb der Atemgasleitung gesteuert Zur Erfassung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale ist bei dem hier vereinfacht dargestellten Gerat eine Staudruckerfassungseinrichtung vorgesehen, die in ihrem Aufbau im wesentlichen der vorangehend in Verbindung mit Fig 5 beschriebenen Staudruckerfassungseinrichtung entspricht Bei der hier gezeigten Ausfuhrungsform ist abweichend von der in Fig 5 beschriebenen Ausfuhrungsform der Drucksensor zur Erfassung des Druckes innerhalb der Atemgasleitung 25 durch einen elektronischen Drucksensor gebildet, der unmittelbar d h ohne Zwischenschaltung des gern Fig 5 vorgesehenen Meßwertumformers 30 an die Steuerungsanordnung 32 angeschlossen ist Bei der Verwendung einer dem eigentlichen CPAP-Gerat nachgeschalteten Atemgasbefeuchtungsvornchtung ist es möglich, die Druckabgnffsstelle zur Ermittlung des innerhalb der Atemgasleitung herrschenden Druckes unmittelbar nach der Atemgasbefeuchtungsvornchtung vorzusehen Ggf ist hierzu ein weiterer Meßwertumformer vorgesehen der wahlweise über einen kurzen Verbindungsschlauch mit einem der Befeuchtungseinrichtung abfolgenden Bereich der Atemgasleitung koppel¬
Die Steuerungsanordnung 32 ist derart ausgebildet, daß diese zur Berücksichtigung des momentanen Atemgasstromes den Druckabfall zwischen der Druckabgnffsstelle 28 und dem maskenseitigen Ende des Beatmungsschlauches kompensiert Dadurch wird es möglich auf den bislang erforderlichen üblicherweise innerhalb des Beat- mungsschlauchs geführten Druckmeßschlauch zu verzichten Hierdurch wird ein deutlich verringerter Atmungswiderstand sowie eine vereinfachte Reinigung des Beatmungsschlauches erreicht Das Übertragungsverhalten der der Druckabgnffsstelle 28 abfolgenden Schlauchleitung wird innerhalb der Steuerungsanordnung 32 durch entsprechende Kennfelder oder Funktionen berücksichtigt. Das Übertragungsverhalten dieser Meßstrecke wird im wesentlichen durch den Querschnitt des Atemgasschlauches und die Lange des Atemgasschlauches bestimmt. Mit der beschriebenen Anordnung kann der innerhalb einer Beatmungsmaske herrschende Druck in einem extrem geringen Toleranzbereich eingestellt werden Vorzugsweise ist die Vorrichtung mit einer Einsteileinrichtung versehen, über welche der Schlauchwiderstand, die Schlauchlänge oder die V- Abhängigkeit einstellbar ist
Die Regelung erfolgt hierbei unter der Zielsetzung, daß gilt :
Pstat + v2 p/2 + v2 ς + Y(dp/dt) = Psoii (t)
Wobei. pstat = statischer Druck an der Druckmeß-Stelle, p = Dichte des Atemgases, v = Geschwindigkeit des Atemgases im Bereich der
Druckabgnffsstelle, ξ = Widerstandsbeiwert der Atemgasleitung im Bereich zwischen der Druckabgnffsstelle und der Mündung zur Maske ggf. aus Kennfeld, Psoiκt> = momentaner statischer Solldruckpegel im Bereich der Atemmaske, Y = Korrekturbeiwert für das Druckspeicherverhalten der
Atemgasleitung

Claims

Patentansprüche
1 Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases zu einem Patienten, mit einer Geblaseeinrichtung (38) zur Forderung des Atemgases, einer Atemgasleitung zur Zufuhr des Atemgases von der Geblaseeinrichtung zur einer Atemmaske, einer ersten Einrichtung zur Erzeugung hinsichtlich des Atemgasstromes repräsentativer oder sich mit dem Atemgasstrom ändernder Signale, einer zweiten Einrichtung (28, 29, 30) zur Erzeugung hinsichtlich des Atemgasdruckes indikativer Signale, und einer Steuerungsanordnung (32) zur Steuerung der Geblaseeinrichtung (38) auf Grundlage sowohl der bzgl des Atemgasstromes als auch der bezüglich des Atemgasdruckes indikativen Signale
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung derart ausgebildet ist, daß diese auf Grundlage der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale ein zwischen einer Druckabgriffstelle (28) und einem atemmaskenseitigen Ende des Beatmungsschlauches entstehendes Druckgefälle bestimmt
3 Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung (32) im Rahmen eines Inspirationsvorganges den seitens der Fordereinrichtung (38) erzeugten Forderdruck auf einen entsprechend dem entlang der Atemgasleitung erwarteten Druckabfall höheren Druckpegel einstellt
4 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet daß die Steuerungsanordnung (32) im Rahmen eines Expi- rationsvorganges den seitens der Fordereinrichtung erzeugten Druck auf einen entsprechend dem entlang der Atemgasleitung erwarteten Druckabfall verminderten Druckpegel einstellt
5 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet daß die Einrichtung zur Erzeugung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale im Bereich der Geblaseeinrichtung (38) angeord¬
6 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale eine Staudruckerfassungseinrichtung oder einen Meßkanalabschnitt mit einer definierten Leitungsverengung (35) aufweist aufweist
7 Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung der hinsichtlich des Atemgasstromes indikativen Signale eine der Atemgasforderrichtung entgegengerichtete erste Staudruckabgriffsoffnung (27a) und eine der Atemgasforderrichtung abgewandte zweite Druckabgriffsoffnung (27b) aufweist
8 Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Staudruckabgriffsoffnungen (27a, 27b) über eine Leitungseinrichtung (23a, 23b) verbunden sind, und daß eine Stromungsmeßeinrichtung (24) vorgesehen ist, zur Messung des Stromes in der Leitungseinrichtung (23a, 23b)
9 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Differenzdruckmeßeinrichtung vorgesehen ist, zur Meßung einer Druckdifferenz zwischen der ersten und der zweiten Staudruckabgriffsoffnung (27a, 27b
10 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung hinsichtlich des Atemgasstromes indikativer Signale die Drehzahl des Geblasemotors oder des Geblaselei- stungsbezuges indikative Signale erfasst
ERSATZB.LATT (REGEL 26)
1 1 Vorrichtung nach Anspruch 6 dadurch gekennzeichnet daß eine Differenzdruckerfassungseinπchtung vorgesehen ist, zur Erfassung einer Druckdifferenz zwischen einer Druckabgnffsstelle im Bereich der Engstelle (35) und einem Bereich unmittelbar vor oder nach der Engstelle (35)
12 Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 1 1 dadurch gekennzeichnet daß die Steuerungsaπordnung derart ausgebildet ist, daß diese den Motorleistungsbezug und den an der Druckmeßstelle herrschenden Druck erfasst und die Motorleistung in Abhängigkeit von diesen beiden erfassten Großen derart einstellt, daß der Druck im Bereich der Meßstelle einen Betrag erreicht der entsprechend dem zwischen Maske und Druckmeßstelle vorhandenen momentanen Druckgefalle über (Inspirationsphase) oder unter (Expirationsphase) dem Beatmungssolldruck liegt
13 Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases zu einem Patienten mit
- einer Geblaseeinrichtung zur Forderung des Atemgases,
- einer Steuerungsanordnung zur Steuerung der Forderung des Atemgases,
- einem Beatmungsschlauch zur Zufuhr des Atemgases zu einer Atemmaske, und
- einer Druckerfassungseinrichtung zur Erzeugung eines Drucksignales für die Steuerungsanordnung, wobei die Druckerfassungseinrichtung den Druck im Bereich des Beatmungsschlauches an einer Meßstelle erfaßt, die von einem maskenseitigen Schlauchende stromaufwärts beabstandet ist und eine Steuerungsanordnung vorgesehen ist, die die Förderleistung der Turbine unter Berücksichtigung eines hinsichtlich des momentanen Atemgasstromes indikativen Signales und dem an der Meßstelle erfaßten Druckpegel derart steuert, daß wahrend eines Inspirationsvorganges an der Meßstelle ein Druckpegel herrscht, der von einem Masken-Solldruck um einen Differenzdruckbetrag abweicht der dem vom momentanen Atemgasstrom abhangigen Druckabfall zwischen Maske und Meßstelle entspricht
14 Vorrichtung nach Anspruch 13 dadurch gekennzeichnet daß sich zwischen der Meß-Stelle und dem maskenseitigen Schiauchende eine Ausgleichsstrecke erstreckt deren Lange wenigstens dem 9- facheπ Innendurchmesser des Beatmungsschlauches entspricht
15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle stromabwärts einer in der Befeuchtungseinrichtung gebildeten Befeuchtungszone angeordnet ist
16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle ortlich dem Ort der Mündung einer in die Beatmungsschlauchleitung eingeführten Meßleitung entspricht
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß-Stelle in einem sich zwischen der Beatmungsschlauchleitung und der Befeuchtungszone erstreckenden Atemgas-Leitungsabschnitt angeordnet ist
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle sich im Bereich der Beatmungsschlauchleitung befindet.
19. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung eine Recheneinrichtung umfaßt, die das Ubertragungsverhalten des Abschnittes der Beatmungsschlauchleitung zwischen der Meß-Stelle und dem maskenseitigen Ende der Schlauchleitung in Abhängigkeit von dem momentanen Atemgasstrom berücksichtigt.
20. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitung durch einen innerhalb der Beatmungsschlauchleitung geführten Schlauch gebildet ist, dessen Lange innerhalb der Beatmungsschlauchleitung um mehr als das 9-fache des Innendurchmessers der Beatmungsschlauchleitung kurzer ist, als die Beatmungsschlauchleitung
21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßleitung mit einem Muffenelement gekoppelt ist, das mit einem gerateseitigen Endabschnitt der Beatmungsschlauchleitung verbindbar 22 Vorrichtung nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet daß die Meß-Leitung über das Muffenelement aus dem Atemgaszufuhrweg herausgeführt ist
23 Steuerungsanordnung zur Steuerung der Zufuhr eines Atemgases zu einer Atemmaske mittels einer über eine Atemgasleitungseinnchtung angeschlossenen Geblaseeinrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerungsanordnung derart ausgebildet ist, daß der momentane Atemgasstrom ermittelt wird und daß auf Grundlage des momentanen Atemgasstromes der erwartete Druckabfall entlang der Atemgasleitungseinnchtung zwischen Geblaseeinrichtung und der Atemmaske errechnet wird, und die Drehzahl oder die Förderleistung der Geblaseeinrichtung unter Berücksichtigung des erwarteten Druckabfalls derart eingestellt wird, daß der Druck im Inneren der Atemmaske einen vorgegebenen Soll-Druckpegel erreicht
24 Steuerungsanordnung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß diese den Soll-Druckpegel wahrend eines Atemzyklus variiert
25 Steuerungsanordnung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Verlauf des Soll-Druckpegels auf den Momentanzustand einer atmenden Person abgestimmt ist,
26 Steuerungsanordnung zur Steuerung der Zufuhr eines Atemgases zu einer Atemmaske mittels einer über eine Atemgasleitungseinnchtung angeschlossenen Geblaseeinrichtung, insbesondere nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet daß der zeitliche Verlauf des Soll-Druckpegels auf die momentane Gehirnaktivitat der atmenden Person abgestimmt ist
27 Steuerungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet daß diese den zeitlichen Verlauf des Soll-Druckpegels im Einklang mit dem momentanen Schlafzustand einstellt 28 Steuerungsanordnung nach wenigstens einem der Ansprucne 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehirnaktivitat mittels am Korper, insbesondere am Kopf angebrachter Mittel, insbesondere Elektroden erfaßt wird,
29 Steuerungsanordnung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Gehirnaktivitat unter Verwendung einer auf der Stirn der atmenden Person angebrachten Elektrode erfaßt wird
PCT/EP2000/003998 1999-05-04 2000-05-04 Vorrichtung zur zufuhr eines atemgases unter überdruck und steuerungsanordnung zur steuerung derselben Ceased WO2000066207A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU45614/00A AU4561400A (en) 1999-05-04 2000-05-04 Device for supplying a breathing gas under overpressure and control unit for controlling the same

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19920433 1999-05-04
DE19920433.0 1999-05-04
DE19936505.9 1999-08-05
DE19936505 1999-08-05
DE29917806 1999-10-08
DE29917806.4 1999-10-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000066207A1 true WO2000066207A1 (de) 2000-11-09

Family

ID=27219129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2000/003998 Ceased WO2000066207A1 (de) 1999-05-04 2000-05-04 Vorrichtung zur zufuhr eines atemgases unter überdruck und steuerungsanordnung zur steuerung derselben

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU4561400A (de)
DE (1) DE10021783B4 (de)
FR (1) FR2793145B1 (de)
WO (1) WO2000066207A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003059426A2 (de) 2002-01-04 2003-07-24 Seleon Gmbh Verfahren zur bestimmung eines maskendrucks, luftstroms und/oder luftdrucks in einem cpap-gerät, cpap-gerät sowie prüfapparatur dafür
DE10253947C1 (de) * 2002-11-19 2003-12-04 Seleon Gmbh Verfahren zur Kompensation des Druckabfalls an einem Beatmungsschlauch, Beatmungsgerät sowie Speichermedium
EP1393767A1 (de) * 2002-08-20 2004-03-03 Gottlieb Weinmann Geräte für Medizin und Arbeitsschutz GmbH + Co. Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Strömungsvolumens
WO2004067070A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 Societe D'applications Industrielles Medicales Et Electroniques (Saime) Breathing assistance device, and method of regulation
US7089936B2 (en) 2000-06-30 2006-08-15 Map Medizin-Technologie Gmbh Device for detecting the respiratory activity of a person
CN113230506A (zh) * 2012-08-08 2021-08-10 费雪派克医疗保健有限公司 具有可调弯管的呼吸管组件

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10161057A1 (de) * 2001-12-12 2003-07-10 Heptec Gmbh Verfahren zur Steuerung des Differenzdrucks in einem CPAP-Gerät sowie CPAP-Gerät
DE102005032431B4 (de) * 2005-03-15 2025-04-30 Weinmann Emergency Medical Technology Gmbh + Co. Kg Modulares medizintechnisches Gerät
US8677994B2 (en) 2005-06-08 2014-03-25 Dräger Medical GmbH Multipart medical engineering system
WO2007149446A2 (en) * 2006-06-16 2007-12-27 Aeiomed, Inc. Modular positive airway pressure therapy apparatus and methods
US8851073B2 (en) 2006-09-29 2014-10-07 Covidien Lp Patient interface having an integrated system for communicating data to a ventilator
US8210173B2 (en) * 2006-09-29 2012-07-03 Nellcor Puritan Bennett Llc Breathing assistance system having integrated electrical conductors communicating data
EP2112938B1 (de) 2007-02-20 2016-08-17 ResMed Paris SAS Gaszufuhreinheit für ein beatmungssystem
US9119933B2 (en) 2007-08-14 2015-09-01 Plastiflex Group Respiratory system
US9314579B2 (en) 2008-10-17 2016-04-19 Koninklijke Philips N.V. Porting block for a medical ventilator
USD937411S1 (en) 2019-08-30 2021-11-30 Fisher & Paykel Healthcare Limited Unit end connector

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0656216A2 (de) * 1993-12-03 1995-06-07 Resmed Limited Abschätzen des Volumenstroms und Erkennen von Atemcyclen für CPAP Beatmung
WO1997010019A1 (en) * 1995-09-15 1997-03-20 Resmed Limited Flow estimation and compensation of flow-induced pressure swings in cpap treatment and assisted respiration
WO1997016216A1 (en) * 1995-10-31 1997-05-09 Compumedics Sleep Pty. Ltd. Apparatus for gas delivery
EP0815792A1 (de) * 1996-07-02 1998-01-07 Instrumentarium Oy Messwertaufnehmer und System zur Gasdurchflussmessung
WO1998012965A1 (en) * 1996-09-23 1998-04-02 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need
US5865173A (en) * 1995-11-06 1999-02-02 Sunrise Medical Hhg Inc. Bilevel CPAP system with waveform control for both IPAP and EPAP

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4827964A (en) 1987-04-23 1989-05-09 Mine Safety Appliances Company System for metering of breathing gas for accommodation of breathing demand
DE3732475A1 (de) 1987-09-23 1989-04-06 Hamilton Medical Ag Beatmungsgeraet
FR2663547B1 (fr) 1990-06-25 1997-10-10 Taema Installation de fourniture en continu de surpression de gaz respiratoire.
US5406957A (en) * 1992-02-05 1995-04-18 Tansey; Michael A. Electroencephalic neurofeedback apparatus for training and tracking of cognitive states
US5755230A (en) * 1995-09-18 1998-05-26 Cleveland Medical Devices Inc. Wireless EEG system for effective auditory evoked response
US5657752A (en) * 1996-03-28 1997-08-19 Airways Associates Nasal positive airway pressure mask and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0656216A2 (de) * 1993-12-03 1995-06-07 Resmed Limited Abschätzen des Volumenstroms und Erkennen von Atemcyclen für CPAP Beatmung
WO1997010019A1 (en) * 1995-09-15 1997-03-20 Resmed Limited Flow estimation and compensation of flow-induced pressure swings in cpap treatment and assisted respiration
WO1997016216A1 (en) * 1995-10-31 1997-05-09 Compumedics Sleep Pty. Ltd. Apparatus for gas delivery
US5865173A (en) * 1995-11-06 1999-02-02 Sunrise Medical Hhg Inc. Bilevel CPAP system with waveform control for both IPAP and EPAP
EP0815792A1 (de) * 1996-07-02 1998-01-07 Instrumentarium Oy Messwertaufnehmer und System zur Gasdurchflussmessung
WO1998012965A1 (en) * 1996-09-23 1998-04-02 Resmed Limited Assisted ventilation to match patient respiratory need

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7934500B2 (en) 2000-06-30 2011-05-03 Map Medizin-Technologie Gmbh Method and apparatus for detecting the respiratory activity of a person
US8408205B2 (en) 2000-06-30 2013-04-02 Resmed R&D Germany Gmbh Method and apparatus for detecting the respiratory activity of a person
US7089936B2 (en) 2000-06-30 2006-08-15 Map Medizin-Technologie Gmbh Device for detecting the respiratory activity of a person
WO2003059426A2 (de) 2002-01-04 2003-07-24 Seleon Gmbh Verfahren zur bestimmung eines maskendrucks, luftstroms und/oder luftdrucks in einem cpap-gerät, cpap-gerät sowie prüfapparatur dafür
EP1393767A1 (de) * 2002-08-20 2004-03-03 Gottlieb Weinmann Geräte für Medizin und Arbeitsschutz GmbH + Co. Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung eines Strömungsvolumens
DE10253947C1 (de) * 2002-11-19 2003-12-04 Seleon Gmbh Verfahren zur Kompensation des Druckabfalls an einem Beatmungsschlauch, Beatmungsgerät sowie Speichermedium
US7367338B2 (en) 2002-11-19 2008-05-06 Martin Baecke Method for compensating a pressure drop in a ventilator tube, ventilator and memory medium
CN100518847C (zh) * 2003-01-27 2009-07-29 医疗电子工业应用公司(Saime) 呼吸辅助设备
AU2004208575B2 (en) * 2003-01-27 2009-09-17 Resmed Paris Breathing assistance device, and method of regulation
US8251062B2 (en) 2003-01-27 2012-08-28 Resmed Paris Breathing assistance device, and method of regulation
WO2004067070A1 (en) * 2003-01-27 2004-08-12 Societe D'applications Industrielles Medicales Et Electroniques (Saime) Breathing assistance device, and method of regulation
US9616189B2 (en) 2003-01-27 2017-04-11 Resmed Paris Sas Breathing assistance device, and method of regulation
CN113230506A (zh) * 2012-08-08 2021-08-10 费雪派克医疗保健有限公司 具有可调弯管的呼吸管组件

Also Published As

Publication number Publication date
DE10021783B4 (de) 2008-04-17
FR2793145A1 (fr) 2000-11-10
AU4561400A (en) 2000-11-17
FR2793145B1 (fr) 2003-10-24
DE10021783A1 (de) 2000-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69223782T2 (de) Katheterspitze für die intratracheale beatmung und die intratracheale pulmonare ventilation
WO2000066207A1 (de) Vorrichtung zur zufuhr eines atemgases unter überdruck und steuerungsanordnung zur steuerung derselben
DE10139881B4 (de) Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases und Verfahren zur Steuerung derselben
DE69128484T2 (de) Vorrichtung zur endotrachealen sowie zur endotracheal pulmonalen ventilation
DE69911704T2 (de) Vorrichtung zur Unterstützung der Atmung
DE69936735T2 (de) Bestimmung des maskenanpassdruckes und korrektion der maskenpassung
DE69232480T2 (de) Beatmungsgerät zur Erzeugung von kontinuierlichem positiven Atemwegdruck (CPAP)
DE60226101T2 (de) Ausatemventil für eine nasale Beatmungsmaske
EP0705615B1 (de) Beatmungsgerät zur Therapie der Schlafapnoe
DE69936170T2 (de) Beatmungsgerät
DE69726245T2 (de) Befeuchtigungsgerät zur Behandlung von Atemstillstand im Schlaf
DE60114929T2 (de) Nasenmaske
DE69000945T2 (de) Vorrichtung zur unterstuetzung der atmung.
DE60027372T2 (de) Vorrichtung zur Atmungsunterstützung
DE10322964B4 (de) Steuergerät für Antischnarchgerät sowie Antischnarchgerät
EP1562655B1 (de) Verfahren zur Kompensation des Druckabfalls an einem Beatmungsschlauch, Beatmungsgerät sowie Speichermedium
DE112011101485T5 (de) Gerät zur Zuführung von Gasen zu einem Patienten
DE20122937U1 (de) Charakterisierung von Maskensystemen
EP1654023A2 (de) Verfahren und anordnung zur atmungsunterstützung eines patienten sowie luftröhrenprothese
DE19540344A1 (de) Respirationsgerät
DE2345677A1 (de) Verfahren zum erzeugen eines gases mit bestimmter relativer feuchtigkeit und temperatur und vorrichtung zu dessen durchfuehrung
EP0891199A1 (de) Vorrichtung und verfahren zur überwachung von atemkennwerten eines beatmungssystems
DE69911706T2 (de) Vorrichtung zur Unterstützung der Atmungsfunktion
EP0692991A1 (de) Beatmungstubus, verfahren zur steuerung eines beatmungsgerätes mit beatmungstubus und anlage mit beatmungsgerät und beatmungstubus
EP3730174B1 (de) System zur atemgasversorgung

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BY CA CH CN CR CU CZ DE DK DM EE ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX NO NZ PL PT RO RU SD SE SG SI SK SL TJ TM TR TT TZ UA UG US UZ VN YU ZA ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GH GM KE LS MW SD SL SZ TZ UG ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE BF BJ CF CG CI CM GA GN GW ML MR NE SN TD TG

DFPE Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed before 20040101)
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: 8642

122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP