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WO2003013636A2 - Method and device for regulating pressure - Google Patents

Method and device for regulating pressure Download PDF

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Publication number
WO2003013636A2
WO2003013636A2 PCT/EP2002/009028 EP0209028W WO03013636A2 WO 2003013636 A2 WO2003013636 A2 WO 2003013636A2 EP 0209028 W EP0209028 W EP 0209028W WO 03013636 A2 WO03013636 A2 WO 03013636A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cuff
pressure
control unit
shut
controls
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/EP2002/009028
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
WO2003013636A3 (en
Inventor
Uwe Becker
Rudolf Hipp
Georg Lohmeier
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.)
Muefa AG
Original Assignee
Muefa AG
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 Muefa AG filed Critical Muefa AG
Publication of WO2003013636A2 publication Critical patent/WO2003013636A2/en
Publication of WO2003013636A3 publication Critical patent/WO2003013636A3/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • 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
    • A61M16/04—Tracheal tubes
    • A61M16/0434—Cuffs
    • A61M16/044—External cuff pressure control or supply, e.g. synchronisation with respiration
    • 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
    • A61M16/04—Tracheal tubes
    • A61M16/0434—Cuffs
    • A61M16/045—Cuffs with cuffs partially or completely inflated by the respiratory gas
    • A61M16/0452—Cuffs with cuffs partially or completely inflated by the respiratory gas following the inspiration and expiration 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
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a ner driving for regulating a pressure, in particular a cuff pressure, according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method.
  • Cuffs are preferably used in hospitals and are used there for the use of endotracheal tubes.
  • a cuff is comparable to an inflatable cushion or cuff and is used to seal a tube against a patient's trachea so that the air of a ventilator only enters the lungs through the tube and only escapes from the patient's lungs in this way can.
  • a medium usually air, is applied to the cuff so that it inflates.
  • a ring-shaped cuff can thus seal a tube, which is mounted centrally in this, against the patient's trachea by the inflation of the outer walls of the cuff pressing against the inner walls of the trachea.
  • the medium or air is fed to the cuff through a small feed line and applied either by a syringe, a bellows or a similar suitable device.
  • the functionality of the cuff or its sufficient inflation can be checked using various ner methods known from the prior art.
  • a cuff pressure control is known from US Pat. No. 5,487,383 or US Pat. No. 5,235,973, in which the cuff pressure oscillates between two preset values depending on the expiration or inspiration phase.
  • US 4,825,862 offers a mechanical cuff pressure control in which only the mechanically transmitted breathing pressure is used to control the cuff pressure.
  • the object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 10.
  • the invention is based on the knowledge that it is advantageous to include, in addition to the information about the cuff pressure itself, other signals for regulating a cuff pressure, which signals enable an optimal adaptation of the cuff pressure to the current needs.
  • the cuff pressure control can be particularly suitable if, for example, the airway pressure in the endotracheal tube is also taken into account for the cuff pressure control. Since this pressure in the endotracheal tube corresponds to the patient's lung pressure and determines the required sealing effect of the cuff, the cuff pressure to be regulated can be regulated depending on this endotracheal tube pressure. With this type of regulation, there is advantageously the possibility of always keeping the cuff pressure at the minimum pressure level required in each case, and thus avoiding damage to the trachea as best as possible.
  • Pressure peak pressure, plateau pressure, PEEP pressure
  • pressure change flow, increase in flow
  • volume train volume, minute volume
  • lung mechanics resistance, compliance
  • oxygen concentration of the breathing gas CO 2 concentration of the breathing gas
  • respiratory rate I: E- Ratio, spirometry (P / N curve, F / N curve, V / CO 2 curve), SpO 2 (blood oxygen saturation) pO 2 , pCO 2 (partial pressures of O 2 and CO 2 in the blood), temperature ( at different parts of the body), invasively measured blood pressure (arterial pressure, central venous pressure etc.), ECG (heart rate, time of the R wave, pulse height, arrhythmias, values obtained from the heart rhythm or its changes [eg variability of the RR distance], amplitude variability ).
  • any type of data or signals can be used to optimize the cuff pressure control, including those that are hardly or not at all determined, measured or specified for the patient.
  • a signal can also be a start signal (trigger) with which a cuff pressure control controlled by the control unit is triggered in order, for example, to set a suitable pressure curve or to terminate such a setting from the receipt of such a signal.
  • a signal can also be the first or higher change in a physiological or other parameter, so that largely any time profiles of parameters can be used for the cuff pressure control.
  • the method according to the invention uses a shut-off device which, on the one hand, can take over the function of an inflow valve through which a medium (usually air) which is available can be introduced into the cuff.
  • the shut-off device can also or alternatively take on the function of a discharge valve through which the medium can be released from the cuff.
  • the shut-off device can be constructed, for example, in the sense of a 3/2-way valve or another compact valve technology. Of course, independent or largely separately provided valves can also be used for regulating the inflow or outflow processes.
  • the pressure inside the cuff is detected by an appropriate sensor and transmitted to a suitable control unit.
  • This control unit controls the inflow or outflow valve so that a desired pressure is built up in the cuff. This is usually done by first opening the inflow valve with the outflow valve closed, so that the medium present upstream of the inflow valve can get into the cuff.
  • the sensor for determining the cuff pressure reports the resulting pressure to the control unit which, when the desired pressure is reached, controls the inflow valve in such a way that it interrupts the media supply and the medium remains enclosed in the cuff.
  • the cuff pressure is reduced in an analogous manner in that the discharge valve is controlled by the control unit in such a way that it at least partially releases the medium from the cuff.
  • the pressure in the cuff drops, which is detected by the pressure sensor and in turn transmitted to the control unit.
  • control unit not only receives the cuff pressure from the corresponding sensor, but also has access to further data, it can control the cuff pressure, taking into account this additional data.
  • the cuff pressure can thus advantageously also be made variable within a patient's breathing cycle.
  • the inspiration phase there is a higher pressure in the tube and thus also in the lungs in order to fill the ventilated patient's lungs or lungs with breathing gas.
  • a correspondingly higher cuff pressure is required here in order to be able to seal the endotracheal tube against the trachea.
  • the lung pressure is lower in the expiration phase, so that the cuff pressure at a lower level can also fully effect the sealing function.
  • the cuff pressure setting with the present invention can now advantageously take place in direct dependence on the lung pressure of the patient.
  • the procedure thus the optimal cuff pressures (for example resulting from the pressure in the endotracheal tube) can be advantageously fluidly adapted to the requirements.
  • the method ensures that the cuff does not fall below a predefined minimum pressure or determined by the control unit.
  • This function can be used to maintain a minimum safety standard, for example, to ensure that the patient is successfully ventilated.
  • the method ensures compliance with a maximum cuff pressure. This has the advantage that damage to the trachea due to excessive cuff pressure is definitely ruled out.
  • This maximum value can also be determined or calculated by the control unit itself or can be set or predefined by a third party, for example by manual input into a suitable device or via a suitable data interface.
  • a further embodiment of the invention offers the possibility of controlling the valves for the application of the cuff in such a way that the cuff pressure is essentially tracked by a breathing curve of the patient to be ventilated.
  • the pressure profile in the endotracheal tube during a breathing cycle of the patient can serve as a specification for setting the cuff pressure. This advantageously aligns the cuff pressure directly with the patient's lung pressure, so that the minimally required cuff pressure is always present without damaging the trachea by an unnecessarily high cuff pressure.
  • the thus not constant pressure curve in the cuff can also be set with an offset value relative to the pressure in the endotracheal tube.
  • the cuff pressure follows the patient's lung pressure at a different pressure level, the distance of which from the lung pressure is determined by this offset value.
  • the cuff pressure is also tracked to the lung or endotracheal tube pressure, the distance to the lung pressure curve (offset) not having to be kept constant here.
  • the cuff pressure can thus advantageously be tracked to the lung pressure, with cuff pressure conditions to be taken into account separately for each section of the breathing cycle.
  • the difference from cuff pressure to lung pressure during the inspiration phase can be different from the same difference during the expiration phase.
  • An advantageous embodiment of the invention also offers the possibility of subjecting the values transmitted to the control unit to the control unit to a plausibility check. This ensures, for example, that values above the current lung pressure, ventilation cycle time, maximum cuff pressure etc. remain within reasonable limits or have no influence on the control outside of them. In this context, it is also conceivable to generate a corresponding alarm message when determining implausible values.
  • an embodiment of the invention can monitor the operational readiness of the media supply to determine whether the medium with which the cuff is to be acted upon by the inflow valve is actually available upstream of this valve as desired. In conjunction with an alarm message that can also be generated from this, it is thus ensured that the medium can be supplied.
  • connection advantageously also offers the function of monitoring the energy supply of the components involved in the method or reporting their failure by means of a suitable signal.
  • control unit is designed such that it can emit signals, for example status messages about the connected cuff, in such a way that these signals can be processed by a separate unit or by the operator.
  • Information about whether a cuff is connected over the top or whether or to what extent pressure peaks have been detected can thus be transmitted to a ventilator, for example.
  • Further status messages, information about set, changeable or fixed operating parameters, limit values or their exceeding etc. can thus be provided for further processing or for information.
  • the data provided in addition to the cuff pressure of the control unit are supplied by a respirator.
  • data on the pressure in the endotracheal tube which can advantageously be used to regulate the cuff pressure, are usually available in a ventilator and can then be used from there.
  • the device for carrying out the method is integrated in a respirator.
  • the additional information provided by the ventilator which is used in addition to the cuff pressure by the method according to the invention, can be placed and tapped within the same structural unit.
  • the integration of the device according to the invention in a ventilator results in a reduction in separate components which are directly or indirectly related to the ventilation of patients.
  • a respirator which includes the device for carrying out the method according to the invention, thus also offers the cuff pressure control, which would otherwise be provided separately, so that this additional device can be omitted here.
  • setting values, which are used specifically for cuff pressure control can advantageously be entered or adapted via the shared operating panel of the ventilator.
  • the media feed to the cuff is also reasonably parallel to the components used by the ventilator in the direction of the patient, so that here too a standardization of the cuff pressure control device and the ventilator serves to simplify and also save costs. Further advantages of the invention emerge from the subclaims.
  • a control unit 1 is provided.
  • the control unit 1 controls an inflow valve 2 and an outflow valve 3.
  • a medium under suitable pressure is available upstream of the inflow valve 2 in order to flow through the inflow valve 2 when it opens.
  • the medium can escape downstream of the outflow valve 3 when the outflow valve 3 is open.
  • the inflow valve 2 is connected with a downstream outlet to a connection point 4 such that the medium coming from the inflow valve 2 is present in the connection point 4 or can be forwarded from there to a cuff 5.
  • the connection point 4 is connected to an upstream inlet of the outflow valve 3 such that the medium coming from the connection point 4 is present at the outflow valve 3.
  • connection point 4 is connected to a cuff 5 via a connecting line 5a.
  • a cuff 5 is shown schematically in an application.
  • the cuff 5 encloses an endotracheal tube 5b in the form of an annular cushion and simultaneously seals against a trachea 5c of a patient.
  • the cuff 5 Via the connecting line 5a, the cuff 5 is supplied with medium 10, which is fed or discharged via the connection point 4.
  • the connecting line 5a can be detachably connected to the connection point 4.
  • a pressure sensor 4a is provided in the connecting part 4, which detects the pressure in the connecting line 5a or in the cuff 5.
  • a pressure sensor 4a reports the pressure to the control unit 1.
  • the control unit 1 is connected to signal interfaces 6.
  • the signal interfaces 6 supply the control unit 1 with data and / or signals which are processed in the control unit 1.
  • One of these signals can in particular also affect the pressure in the endotracheal tube or in the patient's lungs.
  • limit values, respiratory frequencies or other patient- or treatment-specific parameters can also be transmitted to the control unit.
  • the control unit 1 is provided in such a way that it in turn can also transmit signals and / or data to the signal interfaces. These signals or data can include alarm messages, confirmation or query signals, log data and the like.
  • the method for regulating the cuff pressure proceeds as follows:
  • control unit 1 receives information that is included in the determination of the cuff pressure p c (target pressure) to be set or that specifies it directly.
  • the cuff pressure sensor 4a determines the actual cuff pressure p c and reports this to the control unit 1. 3a. If the target pressure is below the current cuff pressure p c , the control unit 1 controls the inflow valve 2 so that it closes or remains closed, so that no additional medium can get into the cuff. Furthermore, the control unit 1 controls the outflow valve 3 such that it opens or remains open, so that medium can flow out of the cuff. The pressure in the cuff drops.
  • control unit 1 controls the outflow valve 3 so that it closes or remains closed, so that no medium can flow out of the cuff. Furthermore, the control unit 1 controls the inflow valve 2 so that it opens or remains open, so that additional medium can get into the cuff. The pressure in the cuff rises.
  • the cuff pressure sensor 4a also determines the cuff pressure p c and reports this to the control unit 1.
  • the control unit 1 compares the cuff pressure p c detected by the cuff pressure sensor 4a with the predetermined target pressure and follows steps 3a or 3b until the cuff pressure p c approaches the target pressure within a suitable tolerance.
  • the control unit 1 closes the valves 2 and 3 or keeps them closed until the target value deviates from the current cuff pressure p c again to such an extent that regulation according to step 3a or 3b is necessary.
  • the control unit 1 thus permanently determines the current cuff pressure p c via the cuff pressure sensor 4a and continuously adjusts it to the currently required setpoint, which is transmitted to the control unit 1 via the signal interfaces 6 or is determined by the control unit 1 using the signals from the signal interfaces 6 ,
  • the valves can also be actuated in the sense of softer control transitions in such a way that both valves 2 and 3 are fully or partially open for suitable periods of time.
  • the set pressure to be set can in particular be derived from the current pressure in the endotracheal tube p e .
  • the pressure p e which fluctuates more or less periodically during a patient's breathing cycle, is then used by the control unit 1 to regulate the cuff pressure p c to be set in each case.
  • the cuff pressure p c can thus be adapted in a particularly advantageous manner to the currently required minimum pressure, so that it does not have to be kept at a constant level during a patient's breathing cycle.
  • the cuff pressure is then based on the patient's breathing curve and can be derived from the patient's breathing curve or from the pressure in the endotracheal tube p e by means of an offset value, which in turn can be constant or variable.
  • the control unit 1 can output signals to the signal interfaces 6.

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Abstract

The invention relates to a device for regulating cuff pressure (pc) in endotracheal tubes (5b). Said device contains a) at least one shut-off device (2,3) for impinging a medium (10) upon a cuff (5) and/or for releasing the medium (10) from the cuff (5) and b) a control unit (1) for receiving and/or for processing and/or releasing at least one control signal in order to control the at least one shut-off device (2,3), c) the control unit (1) is embodied in such a way that at least one shut-off device (2,3) is controlled thereby according to the pressure (pc) in the cuff (5), and d) the device is embodied in such a way that the control unit (1) controls the at least one shut-off device (2,3) according to at least one further additional signal.

Description

Druckregelverfahren und Druckregelvorrichtung Pressure control method and pressure control device

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Nerfahren zur Regelung eines Drucks, insbesondere eines Cuffdrucks, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a ner driving for regulating a pressure, in particular a cuff pressure, according to the preamble of claim 1 and a device for carrying out the method.

Cuffs werden vorzugsweise in Krankenhäusern eingesetzt, und werden dort für den Einsatz von Endotrachealtuben verwendet. Eine Cuff ist mit einem aufblasbaren Kissen oder einer Manschette vergleichbar und dient dazu, einen Tubus gegen die Trachea eines Patienten abzudichten, so dass die Luft eines Beatmungsgerätes nur durch den Tubus in die Lunge eintreten und nur auf diesen Weg aus der Lunge eines Patienten wieder entweichen kann. Zu diesem Zweck wird die Cuff mit einem Medium, üblicherweise mit Luft, beaufschlagt, so dass sie sich aufbläst. Eine ringförmig ausgebildete Cuff kann so einen zentrisch in dieser gelagerten Tubus gegenüber der Trachea des Patienten abdichten, indem sich die Außenwände der Cuff durch das Aufblasen gegen die Innenwände der Trachea drücken.Cuffs are preferably used in hospitals and are used there for the use of endotracheal tubes. A cuff is comparable to an inflatable cushion or cuff and is used to seal a tube against a patient's trachea so that the air of a ventilator only enters the lungs through the tube and only escapes from the patient's lungs in this way can. For this purpose, a medium, usually air, is applied to the cuff so that it inflates. A ring-shaped cuff can thus seal a tube, which is mounted centrally in this, against the patient's trachea by the inflation of the outer walls of the cuff pressing against the inner walls of the trachea.

Das Medium bzw. die Luft wird der Cuff dabei durch eine kleine Zuleitung zugeführt, und entweder durch eine Spritze, einen Blasebalg oder ein ähnlich geeignetes Hilfsmittel appliziert. Die Funktionsfähigkeit der Cuff bzw. deren ausreichende Aufblähung kann dabei nach verschiedenen, aus dem Stand der Technik bekannten Nerfahren überprüft werden.The medium or air is fed to the cuff through a small feed line and applied either by a syringe, a bellows or a similar suitable device. The functionality of the cuff or its sufficient inflation can be checked using various ner methods known from the prior art.

In der einfachsten Form befindet sich außerhalb des Patienten ein mit der Cuff pneumatisch verbundenes Prüfkissen, welches dem Arzt durch einen Fingerdruck auf dieses Prüfkissen ein Gefühl vermitteln soll, ob die Cuff mit ausreichendem Druck beaufschlagt wurde. Νachteiligerweise ist hier allein das subjektive Empfinden des Arztes maßgebend für die Druckbeaufschlagung der Cuff. Eine fehlerhafte Einschätzung des aufgewandten Drucks kann einerseits zu einer Fehlfunktion der Beatmung an sich führen, da die Trachea nicht vollständig abgedichtet wird, andererseits ist bei zu hohem Cuffdruck eine Schädigung der Trachea zu befürchten.In the simplest form, there is a test cushion pneumatically connected to the cuff, which should give the doctor a feeling by pressing the test cushion with a finger whether the cuff has been subjected to sufficient pressure. Disadvantageously, only the subjective feeling of the doctor is decisive for the pressurization of the cuff. An incorrect assessment of the applied pressure can on the one hand lead to a malfunction of the ventilation itself because the trachea is not completely sealed, on the other hand there is a risk of damage to the trachea if the cuff pressure is too high.

Insbesondere bei der Anwendung von Hochdruck-Cuffs, bei denen bis zu 130 mbar aufgebracht werden, besteht die Gefahr einer ernsthaften Schädigung der Trachea. Doch auch die Niederdruck-Cuffs, bei denen mit üblicherweise ca. 30 mbar gearbeitet wird, bergen das Risiko einer Schädigung des Patienten. Da die zu Beginn einer Beatmung in die Cuff eingebrachte Luft sich durch den Patienten erwärmt, steigt der Druck in der Cuff durch die Ausdehnung der Luft während der Beatmung noch weiter an. Falls kein Gerät zur Überprüfung des Drucks zum Einsatz kommt, bleibt diese Druckerhöhung möglicherweise ungeprüft und unbemerkt.There is a risk of serious damage to the trachea, particularly when using high-pressure cuffs in which up to 130 mbar are applied. However, the low-pressure cuffs, which usually work with approx. 30 mbar, also harbor the risk of damage to the patient. Since the air introduced into the cuff at the beginning of ventilation heats up as a result of the patient, the pressure in the cuff increases further as the air expands during ventilation. If no device is used to check the pressure, this pressure increase may remain unchecked and unnoticed.

Weiterhin sind aus der Praxis Verfahren bekannt, nach denen ein vorgegebener Cuffdruck in einer bestimmten Höhe automatisch eingestellt und gehalten wird. Eine besonders schonende Beatmung für den Patienten kann jedoch auch durch diese Art Cuffdruckregelung nicht erreicht werden, da der konstante Druck die Trachea zumindest während einiger Beatmungszyklusabschnitte unnötig hoch belastet.Furthermore, methods are known from practice according to which a predetermined cuff pressure is automatically set and maintained at a certain level. However, this type of cuff pressure control cannot achieve particularly gentle ventilation for the patient, since the constant pressure places unnecessary high stress on the trachea, at least during some ventilation cycle sections.

Aus der US 5 487 383 bzw. US 5 235 973 ist eine Cuffdruckregelung bekannt, bei welcher der Cuffdruck in Abhängigkeit von der Exspirations- bzw. Inspirationsphase zwischen zwei voreingestellten Werten pendelt.A cuff pressure control is known from US Pat. No. 5,487,383 or US Pat. No. 5,235,973, in which the cuff pressure oscillates between two preset values depending on the expiration or inspiration phase.

Die US 4 825 862 bietet eine mechanische Cuffdruckregelung, bei welcher ausschließlich der mechanisch übermittelte Atemdruck zur Regelung des Cuffdrucks herangezogen wird.US 4,825,862 offers a mechanical cuff pressure control in which only the mechanically transmitted breathing pressure is used to control the cuff pressure.

Die bisher bekannten Verfahren zur Regelung des Cuffdrucks bergen allesamt das Risiko einer Schädigung des Patienten durch zu hohen Cuffdruck oder einer Fehlfunktion in der Beatmung durch zu niedrigen Cuffdruck. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, wonach der Cuffdruck so geregelt werden kann, dass der Patient in besonders vorteilhafterweise schonend und doch zuverlässig beatmet werden kann.The previously known methods for regulating the cuff pressure all involve the risk of damage to the patient due to excessive cuff pressure or a malfunction in ventilation due to insufficient cuff pressure. It is therefore an object of the invention to provide a method and a device according to which the cuff pressure can be regulated in such a way that the patient can be ventilated in a particularly advantageous manner, gently and yet reliably.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 10.The object is achieved by a method according to claim 1 and an apparatus according to claim 10.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass es vorteilhaft ist, zur Regelung eines Cuffdrucks neben den Informationen über den Cuffdruck selbst auch weitere Signale mit einzubeziehen, welche eine optimale Anpassung des Cuffdrucks an die aktuellen Bedürfnisse erst ermöglichen. Insbesondere ist es vorteilhaft, patientenspezifische Daten hier mit einzubeziehen. Besonders geeignet kann die Cuffdruckregelung dann erfolgen, wenn beispielsweise der Atemwegsdruck im Endotrachealtubus für die Cuffdruckregelung mit berücksichtigt wird. Da dieser Druck im Endotrachealtubus dem Lungendruck des Patienten entspricht und die erforderliche Abdichtwirkung der Cuff bestimmt, kann der einzuregelnde Cuffdruck in Abhängigkeit von diesem Endotrachealtubusdruck geregelt werden. Bei dieser Art der Regelung ergibt sich in vorteilhafter Weise die Möglichkeit, den Cuffdruck stets auf dem jeweils erforderlichen Mindestdruckniveau zu halten, und so die Schädigung der Trachea bestmöglich zu vermeiden.The invention is based on the knowledge that it is advantageous to include, in addition to the information about the cuff pressure itself, other signals for regulating a cuff pressure, which signals enable an optimal adaptation of the cuff pressure to the current needs. In particular, it is advantageous to include patient-specific data here. The cuff pressure control can be particularly suitable if, for example, the airway pressure in the endotracheal tube is also taken into account for the cuff pressure control. Since this pressure in the endotracheal tube corresponds to the patient's lung pressure and determines the required sealing effect of the cuff, the cuff pressure to be regulated can be regulated depending on this endotracheal tube pressure. With this type of regulation, there is advantageously the possibility of always keeping the cuff pressure at the minimum pressure level required in each case, and thus avoiding damage to the trachea as best as possible.

Auch andere Faktoren, welche direkt oder indirekt Einfluss auf den optimalen Cuffdruck nehmen oder nehmen sollen, können nach diesem Verfahren mit berücksichtigt werden. Denkbar sind hier beispielsweise zusätzliche Informationen über den Patienten (Alter, Lungenvolumen, Zustand und Größe der Trachea etc.) oder auch bestimmte Minimal- und Maximalwerte, Temperaturen, Drücke (insbsondere auch Plateaudruck oder Peepdruck).Other factors that directly or indirectly influence or should influence the optimal cuff pressure can also be taken into account using this method. Additional information about the patient (age, lung volume, condition and size of the trachea etc.) or certain minimum and maximum values, temperatures, pressures (in particular also plateau pressure or peep pressure) are conceivable here.

In Frage kommen insbesondere auch die folgenden Werte oder Signale bzw. solche, die mit ihnen physikalisch oder medizinisch verwandt oder daraus abgeleitet sind: Druck (Spitzendruck, Plateaudruck, PEEP-Druck), Druckänderung, Fluss, Anstieg des Flusses, Volumen (Zugvolumen, Minutenvolumen), Lungenmechanik (Resistance, Compliance), Sauerstoffkonzentration des Atemgases, CO2-Konzentration des Atemgases, Atemfrequenz, I:E-Verhältnis, Spirometrie (P/N-Kurve, F/N-Kurve, V/CO2-Kurve), SpO2 (Sauerstoffsättigung des Blutes) pO2, pCO2 (Partialdrücke von O2 und CO2 im Blut), Temperatur (an verschiedenen Körperstellen), invasiv gemessener Blutdruck (arterieller Druck, zentralvenöser Druck etc.), EKG (Herzfrequenz, Zeitpunkt der R- Zacke, Impulshöhe, Arrhythmien, aus dem Herzrhythmus oder dessen Änderungen gewonnene Werte [z.B. Variabilität des R-R-Abstandes], Amplitudenvariabilität).The following values or signals or those that are physically or medically related to or derived from them are particularly suitable: Pressure (peak pressure, plateau pressure, PEEP pressure), pressure change, flow, increase in flow, volume (train volume, minute volume), lung mechanics (resistance, compliance), oxygen concentration of the breathing gas, CO 2 concentration of the breathing gas, respiratory rate, I: E- Ratio, spirometry (P / N curve, F / N curve, V / CO 2 curve), SpO 2 (blood oxygen saturation) pO 2 , pCO 2 (partial pressures of O 2 and CO 2 in the blood), temperature ( at different parts of the body), invasively measured blood pressure (arterial pressure, central venous pressure etc.), ECG (heart rate, time of the R wave, pulse height, arrhythmias, values obtained from the heart rhythm or its changes [eg variability of the RR distance], amplitude variability ).

Grundsätzlich kann aber jede Art von Daten oder Signalen zur Optimierung der Cuffdruckregelung herangezogen werden, also auch solche, die kaum oder garnicht patientenspezifisch ermittel , gemessen oder vorgegeben werden. Auch kann ein solches Signal ein Startsignal (Trigger) sein, mit dem eine durch die Steuereinheit gesteuerte Cuffdruckregelung ausgelöst wird, um bspw. ab Eingang eines solchen Signals einen geeigneten Druckverlauf einzustellen oder eine solche Einstellung abzubrechen. Darüber hinaus kann ein solches Signale auch die erste oder höhere Änderung eines physiologischen oder eines anderen Parameters sein, so dass weitgehend beliebige zeitliche Verläufe von Parametern für die Cuffdruckregelung herangezogen werden können.In principle, however, any type of data or signals can be used to optimize the cuff pressure control, including those that are hardly or not at all determined, measured or specified for the patient. Such a signal can also be a start signal (trigger) with which a cuff pressure control controlled by the control unit is triggered in order, for example, to set a suitable pressure curve or to terminate such a setting from the receipt of such a signal. In addition, such a signal can also be the first or higher change in a physiological or other parameter, so that largely any time profiles of parameters can be used for the cuff pressure control.

Das erfϊndungsgemäße Verfahren verwendet eine Absperrorganeinheit, welche einerseits die Funktion eines Zuströmventils übernehmen kann, durch welches ein bereitstehendes Medium (üblicherweise Luft) in die Cuff eingeleitet werden kann. Andererseits kann die Absperrorganeinheit auch oder alternativ die Funktion eines Abströmventils übernehmen, durch welches das Medium aus der Cuff wieder freigegeben werden kann. Die Absperrorganeinheit kann dabei beispielsweise im Sinne eines 3/2-Wegeventils oder einer anderen kompakten Ventiltechnik aufgebaut sein. Selbstverständlich können auch eigenständige bzw. weitgehend separat vorgesehene Ventile für die Regelung der Zu- oder Abströmvorgänge Anwendung finden. O 03/013636The method according to the invention uses a shut-off device which, on the one hand, can take over the function of an inflow valve through which a medium (usually air) which is available can be introduced into the cuff. On the other hand, the shut-off device can also or alternatively take on the function of a discharge valve through which the medium can be released from the cuff. The shut-off device can be constructed, for example, in the sense of a 3/2-way valve or another compact valve technology. Of course, independent or largely separately provided valves can also be used for regulating the inflow or outflow processes. O 03/013636

Der Druck im Inneren der Cuff wird über einen entsprechenden Sensor erfasst und an eine geeignete Steuereinheit übermittelt. Diese Steuereinheit steuert das Zuström- bzw. das Abströmventil so an, dass ein gewünschter Druck in der Cuff aufgebaut wird. Dies geschieht üblicherweise, indem zunächst bei geschlossenem Ausströmventil das Zuströmventil geöffnet wird, so dass das stromaufwärts des Zuströmventils anstehende Medium in die Cuff gelangen kann. Der Sensor zur Ermittlung des Cuffdrucks meldet den dabei entstehenden Druck an die Steuereinheit, welche bei Erreichen des gewünschten Drucks das Zuströmventil so ansteuert, dass es die Medienzufuhr unterbricht und das Medium in der Cuff eingeschlossen bleibt.The pressure inside the cuff is detected by an appropriate sensor and transmitted to a suitable control unit. This control unit controls the inflow or outflow valve so that a desired pressure is built up in the cuff. This is usually done by first opening the inflow valve with the outflow valve closed, so that the medium present upstream of the inflow valve can get into the cuff. The sensor for determining the cuff pressure reports the resulting pressure to the control unit which, when the desired pressure is reached, controls the inflow valve in such a way that it interrupts the media supply and the medium remains enclosed in the cuff.

Die Absenkung des Cuffdrucks erfolgt in analoger Weise dadurch, dass das Auström- ventil durch die Steuereinheit so angesteuert wird, dass es das Medium aus der Cuff wenigstens teilweise wieder freigibt. Dadurch sinkt der Druck in der Cuff, was durch den Drucksensor erfasst und wiederum an die Steuereinheit übermittelt wird.The cuff pressure is reduced in an analogous manner in that the discharge valve is controlled by the control unit in such a way that it at least partially releases the medium from the cuff. As a result, the pressure in the cuff drops, which is detected by the pressure sensor and in turn transmitted to the control unit.

Da die Steuereinheit in vorteilhafter Weise erfindungsgemäß nicht nur den Cuffdruck durch den entsprechenden Sensor übermittelt bekommt sondern auch Zugriff auf weitere Daten hat, kann sie die Regelung des Cuffdrucks insbesondere unter Berücksichtigung dieser zusätzlichen Daten vornehmen. Vorteilhafterweise kann der Cuffdruck somit auch innerhalb eines Atemzyklus eines Patienten variabel gestaltet werden.Since, according to the invention, the control unit not only receives the cuff pressure from the corresponding sensor, but also has access to further data, it can control the cuff pressure, taking into account this additional data. The cuff pressure can thus advantageously also be made variable within a patient's breathing cycle.

Während der Inspirationsphase herrscht im Tubus und damit auch in der Lunge ein höherer Druck, um die oder den Lungenflügel des beatmeten Patienten mit Atemgas zu füllen. Hier ist ein entsprechend höherer Cuffdruck erforderlich, um den Endotrachealtubus gegen die Trachea abdichten zu können. In der Exspirationsphase dagegen ist der Lungendruck geringer, so dass auch der Cuffdruck auf niedrigerem Niveau die Abdichtfunktion voll bewirken kann. Die Cuffdruck-Einstellung mit der vorliegenden Erfindung kann vorteilhafterweise nun in direkter Abhängigkeit vom Lungendruck des Patienten erfolgen. Während eines einzigen Atemzyklus können durch das Verfahren somit die jeweils optimalen Cuffdrücke (beispielsweise resultierend aus dem Druck im Endotrachealtubus) in vorteilhafter Weise den Erfordernissen fließend angepasst werden.During the inspiration phase, there is a higher pressure in the tube and thus also in the lungs in order to fill the ventilated patient's lungs or lungs with breathing gas. A correspondingly higher cuff pressure is required here in order to be able to seal the endotracheal tube against the trachea. In contrast, the lung pressure is lower in the expiration phase, so that the cuff pressure at a lower level can also fully effect the sealing function. The cuff pressure setting with the present invention can now advantageously take place in direct dependence on the lung pressure of the patient. During a single breathing cycle, the procedure thus the optimal cuff pressures (for example resulting from the pressure in the endotracheal tube) can be advantageously fluidly adapted to the requirements.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung stellt das Verfahren sicher, dass ein vorgegebener oder durch die Steuereinheit ermittelter Mindestdruck in der Cuff nicht unterschritten wird. Mit dieser Funktion kann beispielsweise ein Mindestsicher- heitsstandard eingehalten werden, um die erfolgreiche Beatmung des Patienten grundsätzlich zu gewährleisten.In an advantageous embodiment of the invention, the method ensures that the cuff does not fall below a predefined minimum pressure or determined by the control unit. This function can be used to maintain a minimum safety standard, for example, to ensure that the patient is successfully ventilated.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform stellt das Verfahren die Einhaltung eines maximalen Cuffdrucks sicher. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass eine Schädigung der Trachea durch überhöhten Cuffdruck sicher ausgeschlossen ist. Auch dieser Maximalwert kann durch die Steuereinheit selbst ermittelt bzw. errechnet oder auch von dritter Seite, beispielsweise durch manuelle Eingabe in eine geeignete Vorrichtung oder über eine geeignete Datenschnittstelle, eingestellt bzw. vorgegeben werden.In another advantageous embodiment, the method ensures compliance with a maximum cuff pressure. This has the advantage that damage to the trachea due to excessive cuff pressure is definitely ruled out. This maximum value can also be determined or calculated by the control unit itself or can be set or predefined by a third party, for example by manual input into a suitable device or via a suitable data interface.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung bietet die Möglichkeit, die Ventile für die Beaufschlagung der Cuff so anzusteuern, dass der Cuffdruck im Wesentlichen einer Atemkurve des zu beatmenden Patienten nachgeführt wird. Dabei kann der Druckverlauf in dem Endotrachealtubus während eines Atemzyklus des Patienten als Vorgabe zur Einstellung des Cuffdrucks dienen. Damit wird in vorteilhafter Weise der Cuffdruck unmittelbar am Lungendruck des Patienten ausgerichtet, so dass stets genau der minimal erförderliche Cuffdruck vorliegt, ohne durch einen unnötig hohen Cuffdruck die Trachea zu schädigen.A further embodiment of the invention offers the possibility of controlling the valves for the application of the cuff in such a way that the cuff pressure is essentially tracked by a breathing curve of the patient to be ventilated. The pressure profile in the endotracheal tube during a breathing cycle of the patient can serve as a specification for setting the cuff pressure. This advantageously aligns the cuff pressure directly with the patient's lung pressure, so that the minimally required cuff pressure is always present without damaging the trachea by an unnecessarily high cuff pressure.

Der somit nicht konstante Druckverlauf in der Cuff kann darüber hinaus auch mit einem Offset- Wert relativ zum Druck im Endotrachealtubus eingestellt werden. In diesem Fall folgt der Cuffdruck dem Lungendruck des Patienten auf einem anderen Druckniveau, dessen Abstand vom Lungendruck durch diesen Offset- Wert bestimmt wird. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird der Cuffdruck ebenfalls dem Lungen- bzw. Endotrachealtubus-Druck nachgeführt, wobei der Abstand zur Lungendruckkurve (Offset) hier nicht konstant gehalten werden muss. Somit kann der Cuffdruck in vorteilhafter Weise dem Lungendruck nachgeführt werden, wobei für jeden Abschnitt des Atemzyklus gesondert zu berücksichtigende Cuffdruck- Bedingungen Einfluss finden können. Insbesondere kann also die Differenz von Cuffdruck zu Lungendruck während der Inspirationsphase verschieden sein von der gleichen Differenz während der Exspirationsphase.The thus not constant pressure curve in the cuff can also be set with an offset value relative to the pressure in the endotracheal tube. In this case, the cuff pressure follows the patient's lung pressure at a different pressure level, the distance of which from the lung pressure is determined by this offset value. In a further embodiment of the invention, the cuff pressure is also tracked to the lung or endotracheal tube pressure, the distance to the lung pressure curve (offset) not having to be kept constant here. The cuff pressure can thus advantageously be tracked to the lung pressure, with cuff pressure conditions to be taken into account separately for each section of the breathing cycle. In particular, the difference from cuff pressure to lung pressure during the inspiration phase can be different from the same difference during the expiration phase.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung bietet darüber hinaus die Möglichkeit, die zusätzlich zum Cuffdruck an die Steuereinheit übermittelten Werte einer Plausibili- tätsprüfung zu unterziehen. Dadurch kann beispielsweise sicher gestellt werden, dass Werte über den aktuellen Lungendruck, Beatmungszykluszeit, maximalen Cuffdruck etc. innerhalb sinnvoller Grenzwerte bleiben bzw. außerhalb derselben keinen Einfluss auf die Steuerung nehmen. Denkbar ist in diesem Zusammenhang auch die Generierung einer entsprechenden Alarmmeldung bei der Ermittlung nicht-plausibler Werte.An advantageous embodiment of the invention also offers the possibility of subjecting the values transmitted to the control unit to the control unit to a plausibility check. This ensures, for example, that values above the current lung pressure, ventilation cycle time, maximum cuff pressure etc. remain within reasonable limits or have no influence on the control outside of them. In this context, it is also conceivable to generate a corresponding alarm message when determining implausible values.

In weiterhin vorteilhafter Weise kann eine Ausführungsform der Erfindung die Funktionsbereitschaft der Medienversorgung dahin gehend überwachen, ob das Medium, mit welchem die Cuff über das Zuströmventil beaufschlagt werden soll, tatsächlich stromaufwärts dieses Ventils wunschgemäß bereit steht. In Verbindung mit einer daraus ebenfalls generierbaren Alarmmeldung wird somit sicher gestellt, dass die Versorgung mit Medium erfolgen kann.In a further advantageous manner, an embodiment of the invention can monitor the operational readiness of the media supply to determine whether the medium with which the cuff is to be acted upon by the inflow valve is actually available upstream of this valve as desired. In conjunction with an alarm message that can also be generated from this, it is thus ensured that the medium can be supplied.

Eine Ausführungsform der Verbindung bietet weiterhin in vorteilhafter Weise die Funktion, die Energieversorgung der am Verfahren beteiligten Komponenten zu überwachen bzw. deren Ausfall durch ein geeignetes Signal zu melden. In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereiheit so ausgebildet, dass sie Signale, beispielsweise Statusmeldungen über die angeschlossene Cuff, so abgeben kann, dass diese Signale von einer separaten Einheit oder auch vom Bediener verarbeitet werden können. Informationen darüber, ob überhaut eine Cuff angeschlossen ist oder dass bzw. in welcher Höhe Druckspitzen erkannt wurden, können damit beispielsweise an ein Beatmungsgerät übermittelt werden. Weitere Statusmeldungen, Angaben über eingestellte, veränderliche oder feste Betriebsparameter, Grenzwerte bzw. deren Überschreitung etc. können so zur Weiterverarbeitung bzw, Kenntnisnahme bereitgestellt werden.An embodiment of the connection advantageously also offers the function of monitoring the energy supply of the components involved in the method or reporting their failure by means of a suitable signal. In a further advantageous embodiment of the invention, the control unit is designed such that it can emit signals, for example status messages about the connected cuff, in such a way that these signals can be processed by a separate unit or by the operator. Information about whether a cuff is connected over the top or whether or to what extent pressure peaks have been detected can thus be transmitted to a ventilator, for example. Further status messages, information about set, changeable or fixed operating parameters, limit values or their exceeding etc. can thus be provided for further processing or for information.

In einer besonders geeigneten Ausführungsform der Erfindung werden die zusätzlich zum Cuffdruck der Steuereinheit bereitgestellten Daten von einem Beatmungsgerät geliefert. Dies bringt den Vorteil, dass die für die Cuffdruckregelung zu berücksichtigenden Daten üblicherweise vollständig in einem Beatmungsgerät anstehen bzw. von dort abgreifbar und/oder verarbeitbar sind. Insbesondere Daten über den Druck im Endotrachealtubus, welcher in vorteilhafter Weise zur Regelung des Cuffdrucks herangezogen werden kann, stehen in einem Beatmungsgerät üblicherweise zur Verfügung und können dann von diesem ausgehend genutzt werden.In a particularly suitable embodiment of the invention, the data provided in addition to the cuff pressure of the control unit are supplied by a respirator. This has the advantage that the data to be taken into account for the cuff pressure control are usually completely present in a respirator or can be tapped and / or processed from there. In particular, data on the pressure in the endotracheal tube, which can advantageously be used to regulate the cuff pressure, are usually available in a ventilator and can then be used from there.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einem Beatmungsgerät integriert. Die durch das Beatmungsgerät bereitgestellten Zusatzinformationen, welche zusätzlich zum Cuffdruck durch das erfindungsgemäße Verfahren genutzt werden, können innerhalb der gleichen Baueinheit gestellt und abgegriffen werden. Darüber hinaus ergibt sich durch die Integration der erfindungsgemäßen Vorrichtung in ein Beatmungsgerät eine Reduzierung separater Komponenten, welche direkt oder indirekt mit der Beatmung von Patienten zu tun haben. Ein Beatmungsgerät, welches die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beinhaltet, bietet damit die sonst separat vorzusehende Cuffdruckregelung mit an, so dass dieses Zusatzgerät hier entfallen kann. Des Weiteren können hier Einstellwerte, welche speziell für die Cuffdruckregelung herangezogen werden, in vorteilhafter Weise über das gemeinsam genutzte Bedien- tableau des Beatmungsgerätes eingegeben bzw. angepasst werden. Auch die Medienzuleitung zur Cuff erfolgt vernünftigerweise parallel zu den vom Beatmungsgerät genutzten Komponenten in Richtung des Patienten, so dass auch hier eine Vereinheitlichung von Cuffdruckregelgerät und Beatmungsgerät der Vereinfachung und auch der Kostenersparnis dient. Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.In a further advantageous embodiment of the invention, the device for carrying out the method is integrated in a respirator. The additional information provided by the ventilator, which is used in addition to the cuff pressure by the method according to the invention, can be placed and tapped within the same structural unit. In addition, the integration of the device according to the invention in a ventilator results in a reduction in separate components which are directly or indirectly related to the ventilation of patients. A respirator, which includes the device for carrying out the method according to the invention, thus also offers the cuff pressure control, which would otherwise be provided separately, so that this additional device can be omitted here. Furthermore, setting values, which are used specifically for cuff pressure control, can advantageously be entered or adapted via the shared operating panel of the ventilator. The media feed to the cuff is also reasonably parallel to the components used by the ventilator in the direction of the patient, so that here too a standardization of the cuff pressure control device and the ventilator serves to simplify and also save costs. Further advantages of the invention emerge from the subclaims.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.The invention is explained below with reference to an embodiment shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung der am Verfahren beteiligten Komponenten.1 shows the schematic representation of the components involved in the method.

Wie in der Fig. 1 zu sehen ist, ist eine Steuereinheit 1 vorgesehen. Die Steuereinheit 1 steuert ein Zuströmventil 2 und ein Abströmventil 3 an. Stromaufwärts des Zuströmventils 2 steht ein Medium unter geeignetem Druck bereit, um das Zuströmventil 2 bei dessen Öffnung zu durchströmen.As can be seen in FIG. 1, a control unit 1 is provided. The control unit 1 controls an inflow valve 2 and an outflow valve 3. A medium under suitable pressure is available upstream of the inflow valve 2 in order to flow through the inflow valve 2 when it opens.

Stromabwärts des Abströmventils 3 kann das Medium bei geöffnetem Abströmventil 3 austreten. Das Zuströmventil 2 ist mit einem stromabwärtigen Ausgang so mit einer Anschlussstelle 4 verbunden, dass das vom Zuströmventil 2 kommende Medium in der Anschlussstelle 4 ansteht bzw. von dort an eine Cuff 5 weitergeleitet werden kann,. Die Anschlussstelle 4 ist so mit einem stromaufwärtigen Eingang des Abströmventils 3 verbunden, dass das Medium von der Anschlussstelle 4 kommend an dem Abströmventil 3 ansteht.The medium can escape downstream of the outflow valve 3 when the outflow valve 3 is open. The inflow valve 2 is connected with a downstream outlet to a connection point 4 such that the medium coming from the inflow valve 2 is present in the connection point 4 or can be forwarded from there to a cuff 5. The connection point 4 is connected to an upstream inlet of the outflow valve 3 such that the medium coming from the connection point 4 is present at the outflow valve 3.

Die Anschlussstelle 4 ist über eine Verbindungsleitung 5a mit einer Cuff 5 verbunden. In der Fig. 1 ist die Cuff in einem Anwendungsfall schematisch dargestellt. Die Cuff 5 umschließt hier in Form eines ringförmigen Kissens einen Endotrachealtubus 5b und dichtet gleichzeitig gegen eine Trachea 5c eines Patienten ab.The connection point 4 is connected to a cuff 5 via a connecting line 5a. In Fig. 1, the cuff is shown schematically in an application. The cuff 5 encloses an endotracheal tube 5b in the form of an annular cushion and simultaneously seals against a trachea 5c of a patient.

Über die Verbindungsleitung 5a wird die Cuff 5 mit Medium 10 versorgt, welches ihr über die Anschlussstelle 4 zugeführt bzw. abgeführt wird. Die Verbindungsleitung 5a kann dabei lösbar mit der Anschlussstelle 4 verbunden sein.Via the connecting line 5a, the cuff 5 is supplied with medium 10, which is fed or discharged via the connection point 4. The connecting line 5a can be detachably connected to the connection point 4.

In der AnschlusssteÜe 4 ist ein Drucksensor 4a vorgesehen, welcher den Druck in der Verbindungsleitung 5a bzw. in der Cuff 5 erfasst. Ein Drucksensor 4a meldet den Druck an die Steuereinheit 1. Die Steuereinheit 1 ist mit Signalschnittstellen 6 verbunden. Die Signalschnittstellen 6 liefern der Steuereinheit 1 Daten und/oder Signale, welche in der Steuereinheit 1 verarbeitet werden. Eines dieser Signale kann insbesondere auch den Druck im Endotrachealtubus bzw. in der Lunge des Patienten betreffen. Alternativ oder ergänzend können auch Grenzwerte, Atemfrequenzen oder andere patienten- bzw. behandlungsspezifische Parameter an die Steuereinheit übermittelt werden. Die Steuereinheit 1 ist so vorgesehen, dass sie ihrerseits Signale und/oder Daten auch an die Signalschnittstellen übermitteln kann. Diese Signale bzw. Daten können Alarmmeldungen, Bestätigungs- oder Abfragesignale, Protokolldaten und ähnliches beinhalten.A pressure sensor 4a is provided in the connecting part 4, which detects the pressure in the connecting line 5a or in the cuff 5. A pressure sensor 4a reports the pressure to the control unit 1. The control unit 1 is connected to signal interfaces 6. The signal interfaces 6 supply the control unit 1 with data and / or signals which are processed in the control unit 1. One of these signals can in particular also affect the pressure in the endotracheal tube or in the patient's lungs. As an alternative or in addition, limit values, respiratory frequencies or other patient- or treatment-specific parameters can also be transmitted to the control unit. The control unit 1 is provided in such a way that it in turn can also transmit signals and / or data to the signal interfaces. These signals or data can include alarm messages, confirmation or query signals, log data and the like.

Das Verfahren zur Regelung des Cuffdrucks läuft in dieser beispielhaften Ausführungsform wie folgt ab:In this exemplary embodiment, the method for regulating the cuff pressure proceeds as follows:

1. Über die Signalschnittstellen 6 erhält die Steuereinheit 1 Informationen, die in die Ermittlung des einzustellenden Cuffdrucks pc (Solldruck) mit einfließen oder diesen direkt vorgeben.1. Via the signal interfaces 6, the control unit 1 receives information that is included in the determination of the cuff pressure p c (target pressure) to be set or that specifies it directly.

2. Der Cuffdrucksensor 4a ermittelt den tatsächlichen Cuffdruck pc und meldet diesen an die Steuereinheit 1. 3a. Liegt der Solldruck unter dem aktuellen Cuffdruck pc, so steuert die Steuereinheit 1 das Zuströmventil 2 so an, dass es schließt bzw. geschlossen bleibt, so dass kein zusätzliches Medium in die Cuff gelangen kann. Weiterhin steuert die Steuereinheit 1 das Abströmventil 3 so an, dass es öffnet bzw. geöffnet bleibt, so dass Medium aus der Cuff ausströmen kann. Der Druck in der Cuff fällt.2. The cuff pressure sensor 4a determines the actual cuff pressure p c and reports this to the control unit 1. 3a. If the target pressure is below the current cuff pressure p c , the control unit 1 controls the inflow valve 2 so that it closes or remains closed, so that no additional medium can get into the cuff. Furthermore, the control unit 1 controls the outflow valve 3 such that it opens or remains open, so that medium can flow out of the cuff. The pressure in the cuff drops.

3b. Liegt der Solldruck über dem aktuellen Cuffdruck pc, so steuert die Steuereinheit 1 das Abströmventil 3 so an, dass es schließt bzw. geschlossen bleibt, so dass kein Medium aus der Cuff ausströmen kann. Weiterhin steuert die Steuereinheit 1 das Zuströmventil 2 so an, dass es öffnet bzw. geöffnet bleibt, so dass zusätzliches Medium in die Cuff gelangen kann. Der Druck in der Cuff steigt.3b. If the target pressure is above the current cuff pressure p c , the control unit 1 controls the outflow valve 3 so that it closes or remains closed, so that no medium can flow out of the cuff. Furthermore, the control unit 1 controls the inflow valve 2 so that it opens or remains open, so that additional medium can get into the cuff. The pressure in the cuff rises.

4. Der Cuffdrucksensor 4a ermittelt weiterhin den Cuffdruck pc und meldet diesen an die Steuereinheit 1.4. The cuff pressure sensor 4a also determines the cuff pressure p c and reports this to the control unit 1.

5. Die Steuereinheit 1 vergleicht den durch den Cuffdrucksensor 4a erfassten Cuffdruck pc mit dem vorgegebenen Solldruck und befolgt die Schritte 3a oder 3b, bis der Cuffdruck pc dem Solldruck innerhalb einer geeigneten Toleranz nahekommt.5. The control unit 1 compares the cuff pressure p c detected by the cuff pressure sensor 4a with the predetermined target pressure and follows steps 3a or 3b until the cuff pressure p c approaches the target pressure within a suitable tolerance.

6. Die Steuereinheit 1 schließt die Ventile 2 und 3 bzw. hält sie geschlossen, bis der Sollwert vom aktuellen Cuffdruck pc wieder soweit abweicht, dass eine Regelung nach Schritt 3a oder 3b erforderlich ist.6. The control unit 1 closes the valves 2 and 3 or keeps them closed until the target value deviates from the current cuff pressure p c again to such an extent that regulation according to step 3a or 3b is necessary.

Die Steuereinheit 1 ermittelt also permanent den aktuellen Cuffdruck pc über den Cuffdrucksensor 4a und passt ihn fortlaufend dem aktuell geforderten Sollwert an, der über die Signalschnittstellen 6 an die Steuereinheit 1 übermittelt oder unter Einbeziehung der Signale aus den Signalschnittstellen 6 durch die Steuereinheit 1 ermittelt wird. Die Ansteuerung der Ventile kann im Sinne weicherer Regelübergänge auch so erfolgen, dass beide Ventile 2 und 3 über geeignete Zeiträume ganz oder teilweise geöffnet sind.The control unit 1 thus permanently determines the current cuff pressure p c via the cuff pressure sensor 4a and continuously adjusts it to the currently required setpoint, which is transmitted to the control unit 1 via the signal interfaces 6 or is determined by the control unit 1 using the signals from the signal interfaces 6 , The valves can also be actuated in the sense of softer control transitions in such a way that both valves 2 and 3 are fully or partially open for suitable periods of time.

Der einzustellende Solldruck kann sich insbesondere herleiten aus dem aktuellen Druck im Endotrachealtubus pe . Der Druck pe, der während des Atemzyklus eines Patienten mehr oder weniger periodisch schwankt, wird dann durch die Steuereinheit 1 zur Regelung des jeweils einzustellenden Cuffdrucks pc herangezogen. Somit kann der Cuffdruck pc auf besonders vorteilhafter Weise dem jeweils aktuell erförderlichen Mindestdruck angepasst werden, so dass er während eines Atemzyklus eines Patienten nicht auf einem konstanten Niveau gehalten werden muss. Der Cuffdruck richtet sich dann nach der Atemkurve des Patienten, und kann durch einen Offset- Wert, der seinerseits konstant oder veränderlich sein kann, aus der Atemkurve des Patienten bzw. aus dem Druck im Endotrachealtubus pe hergeleitet werden.The set pressure to be set can in particular be derived from the current pressure in the endotracheal tube p e . The pressure p e , which fluctuates more or less periodically during a patient's breathing cycle, is then used by the control unit 1 to regulate the cuff pressure p c to be set in each case. The cuff pressure p c can thus be adapted in a particularly advantageous manner to the currently required minimum pressure, so that it does not have to be kept at a constant level during a patient's breathing cycle. The cuff pressure is then based on the patient's breathing curve and can be derived from the patient's breathing curve or from the pressure in the endotracheal tube p e by means of an offset value, which in turn can be constant or variable.

Die Steuereinheit 1 kann Signale an die Signalsschnittstellen 6 ausgeben. The control unit 1 can output signals to the signal interfaces 6.

Claims

Patentansprüche claims 1. Druckregelverfahren, insbesondere zur Regelung des Cuffdrucks (pc) bei Endotra- chealtuben (5b),1. pressure control method, in particular for regulating the cuff pressure (p c ) in endotacheal tubes (5b), a) bei dem einer Cuff (5) über wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) ein Medium (10) zugeführt und/oder abgeführt wird, unda) in which a medium (10) is supplied and / or discharged to a cuff (5) via at least one shut-off device (2, 3), and b) bei dem eine Steuereinheit (1) wenigstens ein Steuersignal empfangt und/oder verarbeitet und/oder ausgibt und die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) zur Einstellung des Cuffdrucks (pc) ansteuert, undb) in which a control unit (1) receives and / or processes and / or outputs at least one control signal and controls the at least one shut-off device unit (2, 3) for setting the cuff pressure (p c ), and c) bei dem die Steuereinheit (1) die wenigstens eine Absperrorgan- Einheit (2, 3) abhängig vom Druck (pc) in der Cuff (5) steuert,c) in which the control unit (1) controls the at least one shut-off device unit (2, 3) depending on the pressure (p c ) in the cuff (5), dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that d) die Steuereinheit (1) die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) in Abhängigkeit von wenigstens einem zusätzlichen Signal steuert.d) the control unit (1) controls the at least one shut-off device unit (2, 3) as a function of at least one additional signal. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) so ansteuert, dass ein vorgegebener Mindestdruck (pc) in der Cuff (5) aufrecht erhalten und/oder ein vorgegebener Maximaldruck (pc) in der Cuff (5) nicht überschritten wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the control unit (1) controls the at least one shut-off device (2, 3) so that a predetermined minimum pressure (p c ) is maintained in the cuff (5) and / or specified maximum pressure (p c ) in the cuff (5) is not exceeded. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) so ansteuert, dass der Druck (pc) in der Cuff (5) wenigstens teilweise einer Atemkurve eines zu beatmenden Patienten nachgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the control unit (1) controls the at least one shut-off device (2, 3) so that the pressure (p c ) in the cuff (5) at least partially a breathing curve is tracked to ventilated patients. 4. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) eine Plausibilitätsprüfung wenigstens eines der Signale durchführt.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (1) carries out a plausibility check of at least one of the signals. 5. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) die Funktionsbereitschaft der Versorgung mit dem Medium (10) überwacht und/oder signalisiert und/oder meldet.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (1) monitors and / or signals and / or reports the operational readiness of the supply with the medium (10). 6. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) die Energieversorgung der am Verfahren beteiligten Komponenten überwacht und/oder signalisiert und/oder meldet.6. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (1) monitors and / or signals and / or reports the energy supply of the components involved in the method. 7. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine zusätzliche Signal wenigstens teilweise von einem Beatmungsgerät bereitgestellt wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the at least one additional signal is at least partially provided by a respirator. 8. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) wenigstens ein Signal, vorzugsweise betreffend eine Statusmeldung, einen eingestellten oder veränderlichen oder festen Betriebsparameter oder einen Grenzwert bzw. eine Grenzwertüberschreitung, zur Verarbeitung außerhalb der Vorrichtung bereitstellt.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (1) provides at least one signal, preferably relating to a status message, a set or variable or fixed operating parameter or a limit value or a limit value violation, for processing outside the device. 9. Verfahren nach einem der vorigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) bei einer Fehlfunktion, vorzugsweise bei Ausfall der Energieversorgung, bei Ausfall der Medienversorgung oder bei einem aus einer Pausibili- tätsprüfung ermittelten Fehler, wenigstens einen für diesen Fall vorgesehenen Parameter, vorzugsweise einen konstanten Solldruck, für die Regelung heranzieht o- der einstellt.9. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the control unit (1) in the event of a malfunction, preferably in the event of a power supply failure, in the event of a media supply failure or in the event of a pausibility error check determined errors, at least one parameter provided for this case, preferably a constant target pressure, for the control or sets. 10. Vorrichtung zur Durchfuhrung des Verfahrens nach einem der vorigen Ansprüche10. Device for performing the method according to one of the preceding claims a) mit wenigstens einer Absperrorgan-Einheit (2, 3) zur Beaufschlagung einer Cuff (5) mit einem Medium (10) und/oder zur Freigabe des Mediums (10) aus der Cuff (5), unda) with at least one shut-off device (2, 3) for loading a cuff (5) with a medium (10) and / or for releasing the medium (10) from the cuff (5), and b) mit einer Steuereinheit (1) zum Empfang und/oder zur Verarbeitung und/oder zur Abgabe von wenigstens einem Steuersignal zur Steuerung der wenigstens einen Absperrorgan-Einheit (2, 3),b) with a control unit (1) for receiving and / or for processing and / or for delivering at least one control signal for controlling the at least one shut-off device (2, 3), c) wobei die Steuereinheit (1) so ausgeführt ist, dass sie die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) abhängig vom Druck (pc) in der Cuff (5) steuert,c) the control unit (1) being designed such that it controls the at least one shut-off device unit (2, 3) depending on the pressure (p c ) in the cuff (5), dadurch gekennzeichnet, dasscharacterized in that d) die Vorrichtung so ausgeführt ist, dass die Steuereinheit (1) die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) in Abhängigkeit von wenigstens einem weiteren zusätzlichen Signal steuert.d) the device is designed such that the control unit (1) controls the at least one shut-off device unit (2, 3) as a function of at least one further additional signal. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so ausgeführt ist, dass sie die wenigstens eine Absperrorgan-Einheit (2, 3) zur Aufrechterhaltung eines vorgegebenen Mindestdrucks (pc) und/oder zur Einhaltung eines vorgegebenen Maximaldrucks (pc) in der Cuff (5) ansteuert. 11. The device according to claim 10, characterized in that the control unit (1) is designed so that it the at least one shut-off device unit (2, 3) to maintain a predetermined minimum pressure (p c ) and / or to maintain a predetermined maximum pressure (p c ) in the cuff (5). 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so ausgeführt ist, dass sie die wenigstens eine Absperrorgan- Einheit (2, 3) so ansteuert, dass der Druck (pc) in der Cuff (5) wenigstens teilweise einer Atemkurve eines zu beatmenden Patienten nachgeführt wird.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that the control unit (1) is designed so that it controls the at least one shut-off device (2, 3) so that the pressure (p c ) in the cuff (5th ) is at least partially tracked of a breathing curve of a patient to be ventilated. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) für die Durchführung einer Plausibilitätsprüfung wenigstens eines der eingehenden Signale ausgeführt ist.13. Device according to one of claims 10 to 12, characterized in that the control unit (1) is designed to carry out a plausibility check of at least one of the incoming signals. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so ausgeführt ist, dass sie Bereitstellung des Mediums (10) zur Beaufschlagung der Cuff (5) überwacht und/oder signalisiert und/oder meldet.14. Device according to one of claims 10 to 13, characterized in that the control unit (1) is designed such that it monitors and / or signals and / or reports the provision of the medium (10) for loading the cuff (5). 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so ausgeführt ist, dass sie die Energieversorgung der am Verfahren beteiligten Komponenten überwacht und/oder signalisiert und/oder meldet.15. Device according to one of claims 10 to 14, characterized in that the control unit (1) is designed such that it monitors and / or signals and / or reports the energy supply of the components involved in the method. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das die zusätzlichen Signale wenigstens teilweise von einem Beatmungsgerät zugeführt werden.16. Device according to one of claims 10 to 15, characterized in that the additional signals are at least partially supplied by a respirator. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung in ein Beatmungsgerät integrierbar und/oder lösbar an dieses anschließbar ist.17. Device according to one of claims 10 to 16, characterized in that the device can be integrated and / or detachably connected to a respirator. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so vorgesehen ist, dass sie bei einer FeMfunktion, vorzugsweise bei Ausfall der Energieversorgung, bei Ausfall der Medienversorgung oder bei einem aus einer Pausibilitätsprüfung ermittelten Fehler, wenigstens einen für diesen Fall vorgesehenen Parameter, vorzugsweise einen konstanten Solldruck, für die Regelung heranzieht oder einstellt.18. Device according to one of claims 10 to 17, characterized in that the control unit (1) is provided such that it at least in the case of an FeM function, preferably in the event of a power supply failure, in the event of a media supply failure or in the event of an error determined from a plausibility check one for parameters provided in this case, preferably a constant target pressure, are used for the control or sets. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (1) so ausgebildet ist, dass sie wenigstens ein Signal, vorzugsweise betreffend eine Statusmeldung, einen eingestellten oder veränderlichen oder festen Betriebsparameter oder einen Grenzwert bzw. eine Grenzwertüberschreitung, zur Verarbeitung außerhalb der Vorrichtung bereitstellt. 19. Device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the control unit (1) is designed such that it has at least one signal, preferably relating to a status message, a set or variable or fixed operating parameter or a limit value or a limit value violation, provides for processing outside the device.
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