WO2004045669A2

WO2004045669A2 - Verfahren für ein beatmungsgerät, beatmungsgerät sowie speichermedium

Info

Publication number: WO2004045669A2
Application number: PCT/DE2003/003591
Authority: WO
Inventors: Mirko Wagner; Siegfried H�USSLER
Original assignee: Seleon GmbH; Viasys Healthcare GmbH
Current assignee: Seleon GmbH; Vyaire Medical GmbH
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2003-10-29
Publication date: 2004-06-03
Anticipated expiration: 2005-05-19
Also published as: DE10253946B3; AU2003302001A1

Description

Verfahren für ein Beatmungsgerät, Beatmungsgerät sowie Speichermedium

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für ein Beatmungsgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Beatmungsgerät und ein Speichermedium. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf die Auswertung von 5 Atemzyklen durch das Extrahieren therapierelevanter Information.

Bekannt sind Beatmungsgeräte oder Respiratoren zur maschinellen, künstlichen Beatmung bei allen Formen des Sauerstoffmangelzustands. Sie werden unter anderem für die Langzeitbeatmung eingesetzt, wobei je nach dem Umschaltmechanismus von In- zu Expiration drei Grundtypen unterschieden

10 werden, nämlich druckgesteuerte, volumengesteuerte und zeitgesteuerte Respiratoren. Die Beatmungsgeräte neueren Typs verfügen über technische, meist elektronisch gesteuerte Einrichtungen, die einen patientengerechten Beatmungstyp erlauben. Beispielsweise kann die Inspirationszeit bis auf das Dreifache der Expirationszeit verlängert werden, eine Druckbeatmung durchgeführt werden sowie

15 der Respirator durch den Patienten „getriggert" werden, wobei bereits schwache Atemzüge impulsgebend für die maschinelle Unterstützung sind (Röche Lexikon Medizin, 4. Auflage, herausgegeben von der Hoffmann-La Röche AG und Urban & Fischer, Urban & Fischer, München, Stuttgart, Jena, Lübeck, Ulm).

Bekannt sind ferner Geräte zur Durchführung der CPAP (continuous positive airway 20 pressure)-Therapie, die in dieser Anmeldung auch als Beatmungsgeräte bezeichnet werden. Die CPAP-Therapie wird in Chest. Volume No. 110, Seiten 1077-1088, Oktober 1996 und Sleep, Volume No. 19, Seiten 184-188 beschrieben. Ein CPAP- Gerät appliziert mittels eines Kompressors, vorzugsweise über einen Luftbefeuchter, über einen Schlauch und eine Nasenmaske einen positiven Überdruck bis zu etwa 25 30 mbar in den Atemwegen des Patienten. Dieser Überdruck soll gewährleisten, dass die oberen Atemwege während der gesamten Nacht vollständig geöffnet bleiben und somit keine obstruktiven Atmungsstörungen (Apnoen) auftreten (DE 198 49571 A1).

Fig. 1 zeigt CPAP-Gerät 1 und einen Patienten 19. Das CPAP-Gerät wiederum

30 umfasst einen Kompressor 4, einen Beatmungsschlauch 9, eine Beatmungsmaske

18, einen Drucksensor 11 sowie einen Flusssensor 16. Zur Erzeugung eines

Überdrucks enthält der Kompressor eine Turbine 8. Die Turbine wird auch als Lüfter, Lüftereinheit, Verdichter, Ventilator oder Gebläse bezeichnet. Diese Begriffe werden in diesem Patent synonym verwendet. Bei dem dargestellten CPAP-Gerät befindet sich der Drucksensor 11 im Kompressorgehäuse. In oder nahe bei der Maske sind ein oder mehrere kleine Löcher 2 angebracht, so dass im zeitlichen Mittel ein Luftstrom vom Kompressor zu den Löchern 2 entsteht. Dies verhindert die Anreicherung von CO₂ in Beatmungsschlauch 9 und ermöglicht die Versorgung des Patienten mit Sauerstoff.

Die Drehzahl der Turbine 8 wird durch einen Mikrocontroller 5 so geregelt, dass der mit dem Drucksensor 11 gemessene Istdruck mit einem vorgegebenen Solldruck übereinstimmt. Der Solldruck wird herkömmlicherweise unter Aufsicht eines Arztes voreingestellt und als Titrationsdruck bezeichnet. Der Flusssensor kann z. B. ein Sensor mit Heizdraht 17 sein, der sein Messsignal über eine Messleitung an den Mikrocontroller im Kompressorgehäuse liefert. Bei einer anderen Bauform des CPAP-Geräts kann für die Atemflussmessung eine Verengung im Beatmungsschlauch vorgesehen sein. Der Mikrocontroller kann auch die Druckregelung übernehmen.

Im Lauf der Therapie ist eine Überprüfung der Verträglichkeit des Gerätes und des eingestellten CPAP-Drucks notwendig. Gewöhnlich verbringt ein Patient zu diesem Zweck eine Kontrollnacht in einem Schlaflabor.

Es hat sich herausgestellt, dass die Patienten den vom CPAP-Gerät erzeugten Überdruck als unangenehmen Widerstand empfanden, gegen den sie ausatmen mussten. Es wurden deshalb Steuerverfahren für CPAP-Geräte entwickelt, die den Solldruck so weit wie möglich absenken. Die WO 94/23780 beschreibt ein solches Verfahren zur Steuerung des Solldrucks. Falls keine Atmungsstörungen während des Schlafes auftreten, wird der Druck allmählich abgesenkt. Falls Schlafstörungen wie Apnoen, Hypopnoen oder Schnarchen auftreten wird der Druck erhöht.

Die US 5,335,654, EP 0 612 257 B1, WO 99/24099 und EP 0 934 723 A1 beschreiben ähnliche Verfahren.

Um den als unangenehm empfundenen Überdruck zu reduzieren wurden femer BiPAP-Geräte und Multilevel-Geräte entwickelt. Ein solches Gerät ist in der DE 691 32 030 T2 beschrieben. Der Druck wird durch ein Ventil während des Einatmens angehoben und während des Ausatmens abgesenkt.

Gemäß der US 5,740,795 wird das Atemflusssignal einem bandbegrenzten Differentiator zugeführt. Wenn das Ausgangssignal des Differentiators eine Einatemschwelle überschreitet oder eine Ausatemschwelle unterschreitet wird ein Ausatemdetektionssignal bzw. ein Einatemdetektionssignal ermittelt.

In der DE 101 18 968 ist weiteres ein Steuerungsverfahren für CPAP-Geräte beschrieben. Die DE 101 18 968 wird durch Bezugnahme in diese Anmeldung eingeschlossen. Das Steuerungsverfahren berechnet zunächst aus einer gemessenen Atemflusskurve und einer gemessenen Istdruckkurve eines CPAP- Geräts Merkmale. Spezielle Kombinationen der Merkmale werden zu Detektoren zusammengefasst. In den Detektoren werden Flags gesetzt, wenn sie ein Ereignis detektieren. Das Steuerverfahren verändert dann anhand der Ereignis-Flags der Detektoren den Solldruck.

Die Merkmale umfassen die Expirationszeit, eine Rückwärtskorrelation, ein mittleres Inspirationsvolumen, eine mittlere Krümmung des Atemflusses während der Inspiration sowie Häufigkeit von Nulldurchgänge im Wechselanteil des CPAP- Istdrucks.

Beim Übergang von Inspiration zu Expiration ist im zeitlichen Verlauf des Atemflusses eine ausgeprägte Flanke zu erkennen, welche zur Detektion einzelner

Atemzüge verwendet wird. Die lokalen Maxima der ersten Ableitung des

Atemflusses nach der Zeit entsprechen der maximalen Steigung des Atemflusses beim Übergang zwischen Inspiration und Expiration. Vom Ende der Inspiration aus wird der Anfang der Inspiration gesucht, indem nach dem ersten lokalen Minimum in der geschätzten Ableitung gesucht wird. Die Expirationszeit ergibt sich als

Zeitdifferenz zwischen einem Minimum der geschätzten Ableitung und dem davor liegenden Maximum der geschätzten Ableitung. Auf Grund von Rauschen in der

Atemflusskurve wird die Atemflusskurve nicht lediglich abgeleitet, sondern zusätzlich tiefpassgefiltert. Die Ableitung und Tiefpassfilterung erfolgt in einem Filterschritt durch geeignete Wahl der Koeffizienten eines digitalen Filters. "Schätzung der

Ableitung" wird in dieser Anmeldung Oberbegriff für ableiten und ableiten mit

Tiefpassfilterung verwendet. Zur Berechnung der mittleren Krümmung des Atemflusses während der Inspiration wird die geschätzte erste Ableitung des Atemflusses während der Inspiration nach der Zeit verwendet. Anschließend wird an die geschätzte erste Ableitung eine Gerade angepasst. Die Steigung dieser angepassten Geraden ergibt die mittlere Krümmung der Inspiration.

Gemäß der Lehre der DE 101 18 968 werden aus den Merkmalen ein Atemstillstands-Detektor, ein Apnoe-Detektor, ein Hypopnoe-Detektor und ein Atemflusslimitations-Detektor als Hinweis auf eine Druckerhöhung sowie ein Normal-Detektor als Hinweis auf stabile Atmung und mögliche Drucksenkung berechnet.

Für die Erkennung stabiler Atmung verwendet der Normal-Detektor die Rückwärtskorrelation. Stabile Atmung liegt vor, wenn der Solldruck während einer vorgegebenen Zeit z. B. 180 sec. nicht geändert wurde und während dieser Zeit die Rückwärtskorrelation beispielsweise > 0.86 ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein weiterentwickeltes Verfahren für ein Beatmungsgerät, ein weiterentwickeltes Beatmungsgerät sowie ein Speichermedium anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Vorteilhaft am Anpassen eines Polynoms an den zeitlichen Verlauf einer Atemflusskurve oder deren Ableitung ist eine erhebliche Datenreduzierung, eine Tiefpassfilterung zur Rauschunterdrückung sowie die Extraktion therapierelevanter Information, also Information, die den Zustand des Patienten charakterisiert. Diese Information kann in vorteilhafter Weise sofort vom Beatmungsgerät beispielsweise zur Korrektur eines Solldrucks verwendet werden.

Ferner kann das Polynom in Form seiner Koeffizienten gespeichert werden und

Offline von einem Arzt zur Therapiekontrolle ausgewertet werden. Diese Form der Auswertung macht für einen geringen Mehraufwand an elektronischen Bauteilen Kontrollnächte in Schlaflabors überflüssig, wodurch sich eine Kostenvorteil für die Krankenkassen ergibt. Die Daten, die während einer Kontrollnacht gewonnen werden, können so auf für den Patienten angenehmere Weise in seiner häuslichen Umgebung aufgezeichnet werden.

Ein an den Atemflussverlauf während einer Inspirationsphase angepasstes Polynom vierten Grades enthält gerade noch die therapierelevante Information und stellt so einen guten Kompromiss zwischen Datenreduktion und Beibehalten von therapierelevanter Information dar.

Das Anpassen des Polynoms an eine Inspirationsphase des Atemflussverlaufs ist insbesondere für die CPAP-Therapie vorteilhaft, weil nur während der Inspirationsphase der Druck in den Atemwegen geringer als der Umgebungsdruck ist und deshalb die Atemwege zusammenfallen und zu einer Apnoe führen können.

Das Vorsehen einer Schnittstelle für eine externe Speichereinheit macht das Beatmungsgerät bedienungsfreundlicher, weil der Patient nicht das ganze Gerät, sondern lediglich die externe Speichereinheit für die Therapiekontrolle zum Arzt bringen muss.

Noch bequemer ist die Datenfernübertragung per Modem, weil hier kein physikalischer Gegenstand bewegt werden muss.

In vorteilhafter Weise können die drei evtl. komplexen Nullstellen der Ableitung eines Polynoms vierten Grades, das an den zeitlichen Atemflussverlauf angepasst wurde, zur Einstellung des Solldrucks herangezogen werden. In gleicher Weise eignen sich die drei evtl. komplexen Nullstellen eines Polynoms dritten Grades, das an die zeitliche Ableitung des Atemflussverlaufs angepasst wurde.

Ein Merkmal für die Qualität der Atmung ist der Imaginärteil der konjugiert komplexen Nullstellen, falls vorhanden.

Ein noch stabileres Merkmal scheint die Fläche des von den drei Nullstellen in der komplexen Ebene aufgespannten Dreiecks zu sein.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen: Fig. 1 ein CPAP-Gerät,

Fig. 2 Inspirationsphasen einer Atemflusskurve bei regelmäßiger Atmung,

Fig. 3 Inspirationsphasen einer Atemflusskurve bei flusslimitierter Atmung, sowie

Fig. 4 und 5 Flussdiagramme zweier erfindungsgemäßer Verfahren.

Wie oben erwähnt, verbringt herkömmlicherweise ein Patient zur Therapiekontrolle hin und wieder eine Kontrollnacht in einem Schlaflabor. Die Informationen, die in einer Kontrollnacht gewonnen werden, lassen sich im wesentlichen aus den aufgezeichneten Flussdaten extrahieren. Insbesondere muss zur Therapiekontrolle anhand der aufgezeichneten Flussdaten entschieden werden, ob der Atemfluss während des Schlafs begrenzt ist oder nicht. Deshalb lassen sich Kontrollnächte mit einer Speichervorrichtung für Flussdaten am CPAP-Gerät einsparen.

Die erforderliche Datenmenge lässt sich wie folgt abschätzen: Bei einer durchschnittlichen Schlafdauer von 8 Stunden entsprechend 28800 s atmet ein Mensch ca. 28 800s/3 s= 9600 mal. Bei einer Sampling-Rate von 100 Hz beläuft sich somit die Datenanzahl auf 2,88 - 10⁶ Datenpunkte pro Nacht. Diese Datenmenge ist für eine Speicherung in einem herkömmlichen CPAP-Gerät zu groß.

Die therapierelevante Information in den unterschiedlichen Inspirationsmustern bei normaler bzw. flusslimitierter Atmung lässt sich mit einem reellen Polynom 4. Ordnung (Gleichung 1) herausfiltern. Ein Polynom 4. Ordnung enthält genügend Information, um die unterschiedlichen Inspirationsmuster zwischen normaler und flusslimitierter Atmung genau genug zu beschreiben, um sich zur Therapiekontrolle zu eignen.

Mehrere Inspirationsphasen von normalen und flusslimitierten Atemzügen sind in den Fig. 2 bzw. 3 dargestellt. Die weniger glatten Kurven 81 und 83 stellen die gemessenen Flussdaten dar. Die glatteren Kurven 82 und 84 sind die an die Flussdaten angepassten Polynome 4. Ordnung. Man erkennt deutlich, dass die Inspirationsphasen von normalen, regelmäßigen Atemzügen in Fig. 2 nach unten geöffneten Parabeln ähneln. Im Gegensatz dazu weisen die in Fig. 3 dargestellten Inspirationsphasen einen eher eckigen, parallelogrammförmigen Verlauf auf. Nach einem Maximum nach dem ersten Fünftel der Inspirationsphase fällt der Atemfluss langsam fast bis zum Ende der Inspirationsphase ab. Der Abfall des Atemflusses beschleunigt sich oft erst im letzten Zehntel der Inspirationsphase. Wie man an den glatteren Polynomkurven 84 sieht, verläuft der Atemfluss über einen weiten Teil der zweiten Hälfte der Inspirationsphasen horizontal oder hat sogar in der zweiten Hälfte der Inspirationsphasen ein lokales Maximum. Insbesondere bei der ersten, dritten und vierten der in Fig. 3 dargestellten Inspirationsphasen weisen die angepassten Polynome zwei Maxima und ein dazwischen liegendes lokales Minimum auf.

V(t) = a₀ + a-,t + a₂t² + a₃t³ + a₄t⁴ (1 )

In Gleichung 1 ist V(t) der Luftfluss, t die Zeit und a₀ bis a*. wählbare Polynomkoeffizienten. Zur Darstellung einer Inspirationsphase genügt es, die 5

Polynom koeffizienten a₀ bis a₄ zu speichern. Somit reduziert sich der

Speicherbedarf pro Nacht bei 9 600 Atemzügen auf 48 000 Polynom koeffizienten anstelle von 2,88 -10⁶ Datenpunkten. Der Speicherbedarf reduziert sich also um einen Faktor 60.

Das Anpassen der Polynomkoeffizienten a₀ bis a* kann in herkömmlicher Weise dadurch erfolgen, dass die Summe Quadrate der Abweichungen zwischen gemessenen und berechneten Flusswerten gemäß Gleichung 2 minimiert werden. Hierzu gibt es bekannte Algorithmen, die eine numerisch aufwendige Minimumsuche durch das Lösen eines linearen Gleichungssystems bewerkstelligen. In anderen Ausführungsformen können andere Kriterien für das Anpassen eines Polynoms, insbesondere eines 4. Ordnung an den Atemflussverlauf herangezogen werden. Insbesondere können gemäß Gleichung 3 die Summe der Absolutwert der Differenzen zwischen Messwerten und Polynomwerten minimiert werden.

∑ VVii --VV((ttiijJ == min (3) Ein Polynom 4. Ordnung kann entweder 1 oder 3 Extrema besitzen. Wie Fachleuten bekannt ist, findet man Extrema, indem man in der Ableitung nach Nullstellen sucht. Gleichung 4 enthält die Ableitung des Polynoms 4. Ordnung aus Gleichung 1 nach der Zeit. Es kann als Polynom 3. Ordnung mit dem Koeffizienten b₀ bis b₃ dargestellt werden. Die Koeffizienten b₀ bis b₃ können durch einen Koeffizientenvergleich mit dem Koeffizienten a-i bis a in einen Zusammenhang gesetzt werden.

— V(t) = V(t) = a-, + 2a₂t + 3a₃t² + 4a₄t³ = b₀ + b-,t + b₂t² + b₃t³ (4) dt

V(t) = b₀ +b₁t + b₂t² + b₃t³ =0 (5)

Ein Polynom 3. Ordnung mit reellen Koeffizienten weist drei Nullstellen n-i, n₂ und n₃ auf, von denen zwei konjugiert komplexe Nullstellen sein können. Ohne Beschränken der Allgemeinheit soll die Nullstelle ni stets reell sein. Findet man in Gleichung 5 drei reelle Nullstellen, so hat das entsprechende Polynom 4. Ordnung in Gleichung 1 zwei lokale Maxima und ein lokales Minimum (vgl. Inspirationsmuster in Fig. 3). Findet man lediglich eine reelle von zwei konjugiert komplexen Nullstellen in Gleichung 5, so hat das entsprechende Polynom 4. Ordnung in Gleichung 1 lediglich ein Maximum. In letzterem Fall gleichen die Inspirationsphasen nach unten geöffneten Parabeln (vgl. Inspirationsmuster in Fig. 2).

Es hat sich herausgestellt, dass die Auswertung des Betrags der betragsmäßig gleichgroßen Imaginärteile der beiden konjugiert komplexen Nullstellen ein Merkmal im Sinne der DE 101 18 968 liefert. Je größer der Betrag der Imaginärteile, desto stabiler ist die Atmung. Hieraus kann ein anderer Normal-Detektor im Sinne von DE 101 18 968 gewonnen werden, indem der Betrag der Imaginärteile mit einem Schwellenwert verglichen wird und ein Normalereignis ermittelt wird, falls der Betrag der Imaginärteile über dem Schwellwert liegt. Vorteilhaft an einem solchen Normal- Detektor gegenüber dem auf der Rückwärtskorrelation beruhendem Normal- Detektor aus DE 101 18 968 ist, dass er pro Atemzug ein Ergebnis liefert, also nicht eine Vielzahl von Atemzügen benötigt.

Nach derzeitigem Kenntnisstand ist die Fläche des durch die drei Nullstellen in der komplexen Ebene aufgespannten Dreiecks sogar ein noch stabileres Merkmal im Sinne der DE 101 18 968. Sollten sich bei instabiler Atmung drei reelle Nullstellen ergeben, so ist diese Fläche Null. Durch Berechnung der Fläche braucht keine Fallunterscheidung zwischen drei reellen oder nur einer reellen Nullstelle durchgeführt werden.

Zur Definition eines weiteren Normal-Detektors kann diese Dreiecksfläche mit einem Schwellenwert verglichen werden, wobei ein Normalereignis vorliegt, wenn der Schwellenwert überschritten wird. Auch ein so definierter Normal-Detektor liefert pro Atemzug ein Ergebnis.

Vorteilhaft an solchen Merkmalen ist, dass sie die Qualität von Normalatmung bewerten können. Eine Drucksteuerung zur optimalen Einstellung des Solldrucks in einem CPAP-Gerät braucht dann nicht mehr, wie in der SEP 20 (anwaltliches Aktenzeichen: SEP 20, "Verfahren zum Steuern des von einem CPAP-Gerät gelieferten Drucks, CPAP-Gerät sowie Speichermedium", Anmelder: seleon gmbh) respiratorische Ereignisse provozieren, um zu erkennen, dass der Solldruck nicht weiter abgesenkt werden kann. Durch die oben beschriebenen Merkmale kann vielmehr noch im Bereich der Normalatmung erkannt werden, unterhalb welchen Drucks eine Atemflusslimitation droht. Der Patient wird dann in seinem Schlaf weniger durch provozierte repiratorische Ereignisse gestört.

In einer anderen Ausführungsform kann ein Polynom dritten Grades (siehe Gleichung 4) an die zeitliche Ableitung oder die geschätzte zeitliche Ableitung des Atemflusses angepasst werden. Die zeitliche Ableitung des Atemflusses wird zur Bestimmung der Übergänge zwischen Inspiration und Expiration sowieso geschätzt, so dass Daten über die Ableitung des Atemflusses vorliegen. Das Anpassen eines Polynoms dritten Grades ist weniger rechenaufwendig als die Anpassung eines Polynoms vierten Grades. Das Anpassen des Polynoms an die Ableitung kann gemäß der in Gleichungen 2 und 3 genannten Kriterien oder anderer Kriterien erfolgen. Da das Anpassen von Polynomen an Messkurven keine lineare Operation ist, werden sich durch das Vertauschen der Reihenfolge von Polynomanpassung und Ableitung leicht unterschiedliche Koeffizienten für die Polynome dritter Ordnung ergeben, auch wenn von identischen Messdaten ausgegangen wird. Somit werden auch die Nullstellen leicht unterschiedlich sein. Dies kann jedoch durch ein Verschieben der Schwellenwerte in den entsprechenden Normal-Detektoren ausgeglichen werden. Die Polynome dritter Ordnung enthalten zwar weniger therapierelevante Information. Insbesondere enthalten diese Polynome keine Information über das mittlere Inspirationsvolumen. Wenn es hierauf jedoch nicht ankommt, können auch die Koeffizienten der Polynome dritter Ordnung aufgezeichnet werden und später von einem Arzt zur Therapiekontrolle ausgewertet werden.

Ein Beatmungsgerät kann zur Durchführung des Datenreduktionsverfahrens einen digitalen Signalprozessor (DSP) und/oder einen Mikrocontroller 5 enthalten. Zum Speichern der Daten kann eine externe Speichereinrichtung 7 z. B. in Form einer PCMCIA-Karte, einer Smartcart, eines Speichdongels oder eines Memorysticks vorgesehen sein, für die das CPAP-Gerät einen Steckplatz 6 aufweisen kann.

In einer anderen Ausführungsform kann das Beatmungsgerät mit einem Modem 12 (modulator demodulator) ausgerüstet sein, über das das CPAP-Gerät die Daten beispielsweise über ein öffentliches Telefonnetz (PSTN, public switched telephone network) zu einem Computer eines Arztes übertragen kann. Ferner können bei Beatmungsgeräten auch Notrufe über das Modem 12 abgegeben werden. Besonders vorteilhaft ist es, die Flussdaten zunächst im Beatmungsgerät zwischenzuspeichern, um nicht eine laufende Verbindung über das öffentliche Telefonnetz aufrecht erhalten zu müssen. Eine Datenreduktion vermindert die Verbindungsdauer und damit die Telefonkosten.

Die Erfindung wurde zuvor anhand von bevorzugten Ausführungsformen näher erläutert. Für einen Fachmann ist jedoch offensichtlich, dass verschiedene Abwandlungen und Modifikationen gemacht werden können, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Deshalb wird der Schutzbereich durch die nachfolgenden Ansprüche und ihre Äquivalente festgelegt.

Bezugszeichenliste

1 CPAP - Gerät 17 Heizdraht

2 Loch 15 18 Beatmungsmaske

4 Kompressor 19 Schlafender 5 Mikrocontroller 40 Flußdiagramm

6 Steckplatz 41 - - 48 Schritte

7 Speichermedium 50 Flußdiagramm

8 Turbine 20 51 - 58 Schritte

9 Beatmungsschlauch 81 gemessene Atemflusskurve 10 Datenleitung 82 angepasste Atemflusskurve

11 Drucksensor 83 gemessene Atemflusskurve

12 Modem 84 angepasste Atemflusskurve

16 Flusssensor 25

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren für ein Beatmungsgerät mit:

wiederholtem Messen (16, 17, 42) eines Atemluftflusses während des Betriebs des Beatmungsgeräts (1) zu mehreren Zeitpunkten; und

Abspeichern der Messpunkte des Atemflusses;

gekennzeichnet durch:

Anpassen eines ersten Polynoms (44) an den zeitlichen Verlauf der Messpunkte.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem ersten Polynom um ein Polynom vierten Grades handelt.

3. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messpunkte des Atemflusses in einzelne Inspirations- und Expirationsphasen unterteilt werden und das erste Polynom an die zu einer Inspirationsphase gehörenden Punkte angepasst wird.

4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beatmungsgerät die Polynomkoeffizienten des ersten Polynoms über eine Schnittstelle (6) an die externe Speichereinheit (7) überträgt.

5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Beatmungsgerät die Polynomkoeffizienten des ersten Polynoms über ein Modem (12) und ein öffentliches Telefonnetz (PSTN) zu einem weiteren Computer überträgt.

6. Verfahren nach Anspruch 2 oder den Ansprüchen 3 und 5, soweit sie sich auf Anspruch 2 rückbeziehen, mit:

Berechnen (46) der Ableitung des ersten Polynoms, wobei ein zweites Polynom dritten Grades entsteht.

7. Verfahren für ein Beatmungsgerät mit: wiederholtem Messen (16, 17, 42) des Atemflusses während des Betriebs des Beatmungsgeräts (1) zu mehreren Zeitpunkten; und

Abspeichern der Messpunkte des Atemflusses;

gekennzeichnet durch

Schätzen (53) der Ableitung des Atemflusses nach der Zeit;

Anpassen (54) eines zweiten Polynoms dritten Grades an die Ableitung.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, ferner mit:

Bestimmen der drei Nullstellen (46, 56) des zweiten Polynoms;

Auswerten (47, 57) des Imaginärteils der zwei konjugierten komplexen Nullstellen, falls das zweite Polynom nur eine reelle Nullstelle hat.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei ferner die Fläche (47, 57) des von den drei Nullstellen in der komplexen Ebene aufgespannten Dreiecks wird.

10. Beatmungsgerät, insbesondere CPAP-Gerät mit einem Flusssensor (16), einem Befehlsspeicher und einer zentralen Verarbeitungseinheit (5), die in dem Befehlsspeicher abgelegte Befehle abarbeitet, so dass das Beatmungsgerät ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 durchführt.

11. Speichermedium zur Verwendung mit einem Beatmungsgerät, insbesondere CPAP-Gerät, das einen Flusssensor (16) und eine zentrale Verarbeitungseinheit (5) zur Abarbeitung der in dem Speichermedium gespeicherten Befehle umfasst, wobei das Beatmungsgerät bei der Abarbeitung der im Speichermedium gespeicherten Befehle ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 durchführt.