[go: up one dir, main page]

WO2019096498A1 - Steuermodul sowie sauerstoffversorgungssystem - Google Patents

Steuermodul sowie sauerstoffversorgungssystem Download PDF

Info

Publication number
WO2019096498A1
WO2019096498A1 PCT/EP2018/077627 EP2018077627W WO2019096498A1 WO 2019096498 A1 WO2019096498 A1 WO 2019096498A1 EP 2018077627 W EP2018077627 W EP 2018077627W WO 2019096498 A1 WO2019096498 A1 WO 2019096498A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
oxygen
control module
module according
control
person
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/EP2018/077627
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Voll
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.)
Ems Emergency Medical Systems GmbH
Original Assignee
Ems Emergency Medical Systems GmbH
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 Ems Emergency Medical Systems GmbH filed Critical Ems Emergency Medical Systems GmbH
Publication of WO2019096498A1 publication Critical patent/WO2019096498A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Measuring devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0803Recording apparatus specially adapted therefor
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0051Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes with alarm devices
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H20/00ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
    • G16H20/40ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H40/00ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices
    • G16H40/60ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices
    • G16H40/63ICT specially adapted for the management or administration of healthcare resources or facilities; ICT specially adapted for the management or operation of medical equipment or devices for the operation of medical equipment or devices for local operation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2562/00Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
    • A61B2562/02Details of sensors specially adapted for in-vivo measurements
    • A61B2562/0247Pressure sensors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES 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
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. ventilators; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0024Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with an on-off output signal, e.g. from a switch

Definitions

  • the present invention relates to a control module for a preferably portable
  • Oxygen supply system according to the preamble of claim 1 and
  • Aircraft cabins usually have a lowered cabin pressure.
  • Oxygen consumption by the oxygen patient should be optimized as possible. In- Consequently, there are efforts to optimize the oxygen supply of an oxygen patient on the one hand and a compact as possible,
  • a control module according to the preamble of claim 1 is known from US 6,220
  • this well-known device includes a barometer for recording the absolute pressure. As a result, z.
  • the amount of oxygen to be supplied to the patient should be adjusted accordingly.
  • the device essentially comprises an oxygen cylinder, a pressure reducer, a ventilator, a measuring device for detection
  • this device does not include
  • Inspiration demand valve for controlling spontaneous breathing
  • the object of the present invention is a generic
  • Control module for a preferably portable oxygen supply system and to provide a corresponding oxygen supply system
  • An improved oxygen supply can be achieved.
  • control module according to the features of the claim
  • the oxygen content preferably the oxygen saturation value
  • Control variable is used to supply the patient with oxygen during his inhalation phase, in contrast to the prior art, the "individual oxygen situation" of the patient permanently be used as the basis of oxygenation.
  • the idea enables a so-called "closed
  • Loop system in relation to the supply of oxygen during spontaneous breathing of the patient to realize. Indirect measurements, e.g. the measurement
  • control module according to the invention that is
  • Oxygen supply system capable of responding to individual patient conditions
  • control module also allows long-term, targeted, oxygen therapies
  • the first and second inputs of the control device may be
  • Input also be realized in the form of two logic inputs of the control device. Physically, this is a single input, the received signal in this case being further processed by an effective logic circuit or assignment, for example by means of a special addressing.
  • the respiratory rate of the to be treated is the respiratory rate of the to be treated
  • the second control signal is used to control the so-called oxygen bolus (i.e., the amount of oxygen per unit of time) during spontaneous breathing, i. to vary. Accordingly, the amount of oxygen can thus be adjusted during a unit of time as a function of the measured value of the oxygen saturation in the blood of the patient.
  • oxygen bolus i.e., the amount of oxygen per unit of time
  • an oxygen inspiration basic flow is predefined within this subarea and, based on the oxygen inspiration basal flow, the duration of the oxygen inspiratory flow on the basis
  • the oxygen supply system can be designed to be particularly compact.
  • the portion of the insufflation covered by the oxygen inspiratory flow per unit of time is only a maximum of 35%, preferably at least a maximum of 30%, particularly preferably at least a maximum of 25%.
  • the oxygen content setpoint is at least 90%.
  • the second control signal is preferably from a non-invasively operating oxygen sensor, which is arranged on the patient side.
  • the sensor is a so-called pulse oximeter, which, for example, on a
  • a transcutaneous or subcutaneous oxygen sensor may be used to generate the second control signal.
  • oxygen sensors not only the saturation value but the exact oxygen content in the blood can be determined. This in turn has the advantage that useful patient data can be generated at the same time.
  • the oxygen sensor to the control device via a, preferably electrical,
  • control module may be a radio receiver, preferably for near range radio, e.g. Bluetooth or the like.
  • the present invention further relates to an oxygen supply system, preferably in a portable embodiment, according to the preamble of claim 15.
  • the oxygen supply system comprises
  • Oxygen supply system according to the invention is thereby able to
  • the non-invasively operating sensor e.g. the pulse oximeter
  • a radio transmitter e.g. the radio transmitter
  • this may be a radio transmission part for the so-called near-field radio range, such as e.g. Bluetooth, act.
  • a (further) pressure regulator can be provided, preferably on or in the region of the control module, with which the pressure and flow can be adjusted as needed by the patient.
  • a source of oxygen is a handportable oxygen cylinder with gaseous oxygen and / or a handportable thermo container with liquid oxygen is provided.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of the oxygen supply system according to the invention in a highly simplified, schematic representation
  • FIG. 2 shows a further embodiment of the oxygen supply system according to the invention in a greatly simplified, schematic representation
  • Fig. 3 is a highly simplified schematic representation of an Atemperiode
  • FIG. 4 shows a comparison of the course of the measured SP02 value, the measured DR value and the respectively adjusting oxygen flow as well as FIG
  • Fig. 5 shows a further embodiment of the oxygen supply system according to the invention in a highly simplified, schematic representation.
  • Reference numeral 1 in Fig. 1 denotes an oxygen supply system according to the present invention in its entirety. This is a
  • 1 is mobile or portable, i. it can be in a bag or
  • the oxygen supply system 1 comprises a self-sufficient oxygen source, in particular in the form of an oxygen cylinder 3, in which oxygen is stored under high pressure (> 300 bar).
  • the oxygen cylinder 3 is a self-sufficient oxygen source, in particular in the form of an oxygen cylinder 3, in which oxygen is stored under high pressure (> 300 bar).
  • the oxygen supply system 1 is preferably
  • the oxygen is medical oxygen
  • oxygen may be supplied from a mobile thermal tank 20 with liquid oxygen having a valve 21.
  • the oxygen supply system 1 further comprises, as a functional unit, a control module 2, which is provided to control the oxygen inspiration flow towards the person to be treated, wherein the person to be treated
  • control module 2 controls an increased supply of oxygen in addition to the remainder of respiratory gas that may be inhaled by the person from the environment.
  • ⁇ 2 may preferably be carried in a bag (not shown) or the like by the person to be treated (even on the body).
  • the control module 2 comprises a control device 7, e.g. in form of
  • an electric power source 6 in the form of a rechargeable battery
  • the control module 2 can also have a display 15 and / or via an input device 16 in the form of buttons, touch screen or the like.
  • Reference numeral 8 denotes a valve unit having a valve inlet 8a as well
  • valve outlet 8b is connected via a, preferably flanged, miniature pressure regulator 4a with the oxygen cylinder 3 via an oxygen feed line 13 or with the mobile thermal container 20 via an oxygen feed line 22 in connection.
  • the pressure regulator 4 reduces the pressure of the oxygen from the tank pressure
  • the oxygen cylinder 3 has in the head region thereof a valve with a handwheel for opening and closing the oxygen cylinder 3.
  • Pressure regulator 4 also includes a valve to be operated with a handwheel
  • control module 2 on the
  • Oxygen feed line 22 connected to the thermal container 20 the patient may alternatively be supplied with oxygen from a liquid oxygen source.
  • Bottle valve and open control module side pressure regulator 4a oxygen at a pressure of e.g. 1 bar on and
  • the valve outlet 8b is connected via an oxygen supply line 19 with a
  • Application device e.g. a nasal cannula 14, connected.
  • the control device 7 of the control module 2 comprises a first input
  • the inspiratory pressure sensor 9 detects pressure changes and generates on the basis of the detected
  • Inspiratory pressure sensor 9 incorporated into the flow connection of the nasal cannula 14 and the valve 8 to a justified by the start of the inspiration pressure change
  • Control device 7 is supplied, whereupon the latter switches the valve 8 to passage DL, so that oxygen leaves the oxygen cylinder 3 via the oxygen feed line 13, the valve 8 via the valve outlet 8b and on the Oxygen supply 19 and nasal cannula 14 the person to be treated with
  • the person to be treated is supplied with oxygen as part of their spontaneous breathing over a starting region of inspiration, whereby
  • the controller may switch the valve ON / OFF.
  • control device 7 comprises a second input
  • a preferably non-invasively operating sensor in particular a so-called pulse oximeter 5
  • pulse oximeter 5 is applied to the person, whereby the oxygen saturation content in the blood of the person detected and the control device 7 via the second input
  • the pulse oximeter 5 is located at the index finger of the person to be treated, whereby the determination of the oxygen saturation in the blood (artery) is based on the measurement of the light absorption or light remission
  • an electrical signal line 1 1 is used.
  • a radio link 12 preferably
  • control module 2 has a radio receiving part
  • the pulse oximeter 5 has a radio transmission part
  • the first and second inputs 10a, 10b of the control device 7 may be two physically separate inputs, which are in communication with two separate signal supply lines.
  • the first and second input 10a, 10b in the form of two logical inputs of
  • Control device 7 be realized, in which case only a logical
  • Circuit or assignment, for example, by a special addressing, must be done.
  • FIG. 3 shows, in a highly simplified, schematic representation, a single respiratory period, which is approximately comparable to a sinusoidal oscillation.
  • the period of respiration is divided into the field of inspiration as well
  • Oxygen insufflation takes place, i. filling and puffing up of lung cavities
  • This subarea TB is about 20% of the inspiration. This results in that a large part of the supplied oxygen can be applied effectively, without increasing a so-called dead space ventilation. This area is shown in dotted lines in FIG. This will be done with the help of the new control module
  • To the right in FIG. 3 means that oxygen is supplied more frequently in each respiratory period than in the normal case (TB). This can increase the
  • Oxygen demand of the patient are compensated.
  • the control module 2 it is also possible for the control module 2 to return the partial area TB of the supply of oxygen to a range ⁇ TB, for example when the person to be treated sleeps. In this way, on the one hand, depending on the situation, an increased one
  • Oxygen supply system 1 according to the invention particularly lightweight, compact
  • FIG. 4 shows the "closed-loop" control of the oxygen supply by the control module 2 according to the invention in the time sequence.
  • a setpoint for the oxygen saturation in the blood of z. 94% e.g. the oxygen saturation in the blood
  • Control device 7 of the control module 2 supplied oxygen saturation in
  • the graph below shows the course of the pressure difference DR, which is detected by the inspiratory pressure sensor 9.
  • the inspiratory pressure sensor 9 detects a negative pressure difference resulting from the beginning of the inhalation process, whereupon the control means
  • Oxygen concentration in the blood the time during which the oxygen
  • Flow is active, increased. As a result, more oxygen is supplied to the patient in the context of spontaneous breathing. As soon as the oxygen concentration has returned to the specified setpoint of 94%, the duration of the oxygen flow is reduced back to the starting time range.
  • the oxygen supply system according to the invention is therefore a so-called "closed-loop" method, which makes it possible to use the
  • Oxygen supply system react and this person increased oxygen respectively.
  • a transcutaneous oxygen sensor 5a is used which is located on the skin of the patient and detects the actual oxygen content in the blood of the patient through the skin of the patient.
  • a subcutaneous oxygen sensor 5b which is housed under the skin of the patient and also detects the actual oxygen content in the blood of the patient. Both options are shown in Fig. 5 alternatively.
  • the signal transmission takes place via the signal line.
  • the signal transmission can also take place in the way shown in Fig. 2.
  • the invention therefore makes a very special contribution to the relevant

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

Steuermodul für ein vorzugsweise portables Sauerstoffversorgungssystem (1), wobei das Sauerstoffversorgungssystem zur Sauerstofftherapie bei erhöhtem Sauerstoffbedarf unter Spontanatmung einer zu therapierenden Person dient und eine Sauerstoff-Versorgung der Person nur in der Einatemphase, vorzugsweise in einem ersten Teil desselben, erfolgt, mit einer Ventileinheit (8) mit einem Ventileinlass (8a) zum Empfang von aus einer Sauerstoffquelle stammenden Sauerstoffs sowie einem Ventilausgang (8b) zur Abgabe von Sauerstoff an die zu therapierenden Person, einem Inspirations-Drucksensor (9), einer Steuerungseinrichtung (7), die einen ersten Eingang (10a) für ein erstes Steuersignal aufweist, welches vom Inspirationsdrucksensor (9) stammt, einer elektrischen Energiequelle (6) zur Energieversorgung des Sauerstoffversorgungssystems, wobei die Steuerungseinrichtung (7) einen zweiten Eingang (10b) eines zweiten Steuersignals aufweist, welches auf dem Sauerstoffgehalt im Blut der zu therapierenden Person beruht und die Steuerung der Ventileinheit (8) von der Steuerungseinrichtung (7) in Abhängigkeit des ersten und zweiten Steuersignals erfolgt.

Description

Steuermodul sowie Sauerstoffversorqunqssvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuermodul für ein vorzugsweise portables
Sauerstoffversorgungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie
ein Sauerstoffversorgungssystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13.
Technologischer Hintergrund
Personen, die unter Lungenerkrankungen leiden, haben oft chronischen Sauerstoffmangel (Hypoxämie). Die Lunge ist nicht mehr in der Lage, genug Sauerstoff
aufzunehmen, um die restlichen Organe kontinuierlich und in ausreichendem
Maße mit dem lebenswichtigen Element zu versorgen. Lässt sich der chronische
Sauerstoffmangel mit Medikamenten oder anderen Behandlungsmethoden nicht mehr beheben, hilft nur noch die sogenannte Sauerstofftherapie. Vor allem
Krankheiten wie COPD, das Lungenemphysem, die Lungenfibrose, die cystische
Fibrose oder wiederkehrende Lungenembolien, machen eine Langzeit-Sauerstofftherapie notwendig. Solche Patienten („Sauerstoffpatienten“) sind auf ein
mobiles Sauerstoffsystem angewiesen und müssen sowohl ihren Heimaufenthalt als auch ihren Urlaub so gestalten, dass die Zufuhr von Sauerstoff stets lückenlos gedeckt ist. Gerade bei Flugreisen müssen Sauerstoffpatienten dafür sorgen,
dass entsprechende Sauerstoffsysteme vorhanden sind.
Flugzeugkabinen weisen üblicherweise einen abgesenkten Kabinendruck auf.
Allein durch den Sauerstoffgehalt des Kabineninneren ist eine Versorgung derartiger Patienten nicht möglich. Entsprechende mobile Sauerstoffsysteme sind daher
in der Lage, einem Sauerstoffpatienten auch längere Flugreisen zu ermöglichen.
Andererseits besteht ein Bedürfnis dahingehend, dass mobile Sauerstoffsysteme besonders platzsparend, gut handhabbar und leicht sein sollen. Zudem soll der
Sauerstoffverbrauch durch den Sauerstoffpatienten möglichst optimiert sein. In- folgedessen gibt es Bestrebungen einer möglichst optimalen Sauerstoffversorgung eines Sauerstoffpatienten einerseits sowie eines möglichst kompakten,
leicht zu handhabenden mobilen Sauerstoffsystems andererseits.
Nächstlieqender Stand der Technik
Ein Steuermodul gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der US 6 220
244 B1 bekannt. Neben einem Inspirations- Drucksensor umfasst dieses bekann- te Gerät ein Barometer zur Erfassung des absoluten Druckes. Hierdurch kann z.
B. bei einer Reduzierung des absoluten Druckes, beispielsweise bei großer Höhe oder in einer Flugzeugkabine mit üblicherweise abgesenktem Kabinendruck, die
dem Patienten zuzuführende Sauerstoffmenge entsprechend angepasst werden.
Allerdings reagieren Menschen bei Höhe bzw. reduziertem Kabinendruck häufig
individuell sehr unterschiedlich, was insbesondere von der von Person zu Person unterschiedlichen Durchblutung der Gefäße, dem Allgemeinzustand der Person
etc. abhängt.
Aus der DE 10 2007 042 153 A1 ist eine Vorrichtung zur mobilen Notfall-Versor- gung eines an Kohlenmonoxid-Vergiftung leidenden Patienten bekannt. Bei Kohlenmonoxid-
Vergiftung wird als Standardtherapie eine sofortige längerfristige
möglichst intensive Beatmung des Patienten mit erhöhter Sauerstoffkonzentration vorgenommen. Die Vorrichtung umfasst im Wesentlichen eine Sauerstoffflasche, einen Druckminderer, ein Beatmungsgerät, ein Messgerät zur Erfassung
des Kohlenmonoxids im Blut sowie einen Applikator in Form einer Maske oder
eines Tubus. In Abhängigkeit des erfassten Kohlenmonoxids im Blut kann die
Dosis an zugeführtem Sauerstoff erhöht werden. Bei dieser bekannten Vorrichtung erfolgt jedoch keine Steuerung der Beatmung sondern lediglich eine additive
Zugabe von Sauerstoff, um zum Abbau des Kohlenmonoxids den Sauerstoffan- teil im Blut des Patienten anzureichern. Folglich umfasst diese Vorrichtung kein
Inspirations-Demandventil zur Steuerung der Spontanatmung. Aufqabe der vorliegenden Erfindung
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein gattungsgemäßes
Steuermodul für ein vorzugsweise portables Sauerstoffversorgungssystem sowie ein entsprechendes Sauerstoffversorgungssystem zu Verfügung zu stellen, mit
dem eine verbesserte Sauerstoffversorgung erzielbar ist.
Lösung der Aufgabe
Die Aufgabe wird durch ein Steuermodul gemäß den Merkmalen des Anspruchs
1 bzw. durch ein Sauerstoffversorgungssystem gemäß den Merkmalen des Anspruchs gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind
in den Unteransprüchen beansprucht.
Dadurch, dass gemäß dem neuartigen Steuermodul der Sauerstoffgehalt, vorzugsweise der Sauerstoffsättigungswert,
im Blut der zu therapierenden Person ständig überwacht und als zusätzliche
Steuervariable zur Versorgung des Patienten mit Sauerstoff während seiner Einatemphase verwendet wird, kann im Gegensatz zum Stand der Technik die„indi- viduelle Sauerstoffsituation“ des Patienten permanent als Basis der Sauerstoffversorgung herangezogen werden. Die Idee ermöglicht es, ein sogenanntes„Closed-
Loop-System“ in Bezug auf die Zuführung von Sauerstoff während der Spontanatmung des Patienten zu realisieren. Indirekte Messungen, wie z.B. die Messung
des absoluten Drucks, und die damit zusammenhängenden Unsicherheiten
können daher entfallen. Aufgrund des erfindungsgemäßen Steuermoduls ist das
Sauerstoffversorgungssystem in der Lage, auf individuelle Patientenzustände,
z.B. Patienten mit Blutgefäßerkrankungen, Patienten, die unter Medikamenten
stehen etc., zu reagieren. Hierdurch wird die Sicherheit des Patienten in Druckkabinen von Flugzeugen während Flügen erheblich erhöht. Das Steuermodul er- möglicht es darüber hinaus, langzeitige, gezielt angepasste, Sauerstofftherapien
vorzunehmen. Bei dem ersten und zweiten Eingang der Steuerungseinrichtung kann es sich um
zwei physikalisch getrennte Eingänge handeln, die mit voneinander getrennten
Signalzuleitungen in Verbindung stehen. Alternativ kann der erste sowie zweite
Eingang auch in Form zweier logischer Eingänge der Steuerungseinrichtung rea- lisiert sein. Physikalisch handelt es sich hierbei um einen einzigen Eingang, wobei das empfangene Signal hierbei durch eine wirksam werdende logische Schaltung oder Zuordnung, beispielsweise mittels einer speziellen Adressierung, weiterverarbeitet wird.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung kann die Atemfrequenz der zu therapierenden
Person, vorzugsweise über den Inspirationsdrucksensor, zusätzlich
ermittelt und als drittes Steuersignal bei der Steuerung der Ventileinheit miteinbezogen werden.
Zweckmäßigerweise wird das zweite Steuersignal dazu herangezogen, den sogenannten Sauerstoffbolus (d.h. die Sauerstoffmenge pro Zeiteinheit) während der Spontanatmung zu steuern, d.h. zu variieren. Entsprechend kann somit die Sauerstoffmenge während einer Zeiteinheit in Abhängigkeit des gemessenen Wertes der Sauerstoffsättigung im Blut des Patienten angepasst werden.
Vorzugsweise kann auf der Grundlage des zweiten Steuersignals die Dauer des Sauerstoff- Inspirationsflows während der Inspirationsphase einer Atemperiode
bei Spontanatmung verändert werden. Anders ausgedrückt, kann die in einem
Atemzyklus bzw. während der Insufflation zugeführte Sauerstoffmenge je nach
Bedarf vergrößert oder verkleinert werden.
Dadurch, dass der Sauerstoff-Inspirationsflow pro Zeiteinheit lediglich einen Teilbereich der Insufflation abdeckt, innerhalb dieses Teilbereichs ein Sauerstoff-Inspirations- Grundflow vorgegeben ist und ausgehend von dem Sauerstoff-Inspira- tions-Grundflow die Dauer des Sauerstoff-Inspirationsflows auf der Grundlage
des zweiten Steuersignals anhebbar und/oder absenkbar ist, wird eine optimale
Effektivität im Hinblick auf den individuellen Sauerstoffverbrauch fast ohne
Totraumventilation
erreicht. Hierdurch wird eine optimale Sauerstoffnutzung erzielt, ohne dass Sauerstoff ungenutzt verbraucht wird. Daraus resultiert der
Vorteil, dass das Sauerstoffversorgungssystem besonders kompakt ausgebildet sein kann.
Vorteilhaft ist es, wenn der Teilbereich der Insufflation, der durch die Sauerstoff- Inspirationsflow pro Zeiteinheit abgedeckt ist, lediglich maximal 35%, vorzugsweise mindestens maximal 30%, besonders vorzugsweise mindestens maximal 25%
des gesamten Bereichs der Insufflation beträgt.
Des Weiteren ist zweckmäßigerweise zur Regelung bzw. zur Steuerung der Ventileinheit ein Sauerstoffgehalt-Sollwert vorgegeben, den es gilt, durch die
Steuerungsmaßnahmen und der hierdurch bedingten erhöhten Zugabe von Sauerstoff einzustellen.
Vorzugsweise beträgt der Sauerstoffgehalt-Sollwert mindestens 90%.
Das zweite Steuersignal stammt vorzugsweise von einem nicht invasiv arbeitenden Sauerstoffsensor, der patientenseitig angeordnet ist. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Sensor um ein sogenanntes Pulsoximeter, welches beispielsweise an einem
Finger oder dergleichen angreift. Hiermit kann der
Alternativ kann auch ein transkutaner oder subkutaner Sauerstoffsensor zur Erzeugung des zweiten Steuersignals zum Einsatz kommen. Mit derartigen Sauerstoffsensoren kann nicht nur der Sättigungswert sondern der genaue Sauerstoffgehalt im Blut ermittelt werden. Dies hat wiederum zum Vorteil, dass gleichzeitig nützliche Patientendaten generiert werden können.
Je nach Anwendungsfall kann die Übertragung des zweiten Steuersignals von
dem Sauerstoffsensor hin zur Steuerungseinrichtung über eine, vorzugsweise elektrische,
Signalleitung erfolgen.
Alternativ besteht die Möglichkeit, dass das Steuermodul ein Funk-Empfangsteil, vorzugsweise für den Nahfunkbereich, wie z.B. Bluetooth oder dergleichen, aufweist.
Die vorliegende Erfindung betrifft des Weiteren ein Sauerstoffversorgungssystem, vorzugsweise in portabler Ausführung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 15. Zur Lösung der vorstehenden Aufgabe umfasst das Sauerstoffversorgungssystem
ein Steuermodul gemäß mindestens einem der Ansprüche 1-14. Das
Sauerstoffversorgungssystem gemäß der Erfindung ist hierdurch in der Lage, zum
einen eine sehr genaue, patientenindividualisierte Sauerstoffversorgung durchzu- führen, zum anderen aufgrund der optimalen Sauerstoffverwertung, ohne dass
zusätzlicher Sauerstoff ohne Wirkung verbraucht wird, die Abmessungen des
Sauerstoffversorgungssystems zu verringern.
Ferner kann der nicht invasiv arbeitende Sensor, z.B. das Pulsoximeter, mit einem Funk- Sendeteil ausgestattet sein. Konkret kann es sich hierbei um ein Funk- Sendeteil für den sogenannten Nahfunkbereich, wie z.B. Bluetooth, handeln.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn als Sauerstoffflasche eine solche zum Einsatz kommt, welche eine Befüllung mit einem Mindestdruck von 300bar enthält.
Ferner kann, vorzugsweise am oder im Bereich des Steuermoduls, ein (weiterer) Druckregler vorgesehen sein, mit dem der Druck sowie Flow Patienten-bedarfsgerecht eingestellt werden kann.
Als Sauerstoffquelle ist bzw. sind eine handportable Sauerstoffflasche mit gasförmigem Sauerstoff und/oder ein ebenfalls handportabler Thermobehälter mit Flüssigsauerstoff vorgesehen.
Beschreibung der Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen
Im Anschluss werden zweckmäßige Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung
anhand von Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sauerstoffversorgungssystems in stark vereinfachter, schematischer Darstellungsweise;
Fig. 2 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sauerstoffversorgungssystems in stark vereinfachter, schematischer Darstellungsweise;
Fig. 3 eine stark vereinfachte schematische Darstellung einer Atemperiode
bei Anwendung des erfindungsgemäßen Steuermoduls; Fig. 4 eine Gegenüberstellung des Verlaufs des gemessenen SP02-Werts, des gemessenen DR-Werts sowie des sich jeweils einstellenden Sauerstoffflows sowie
Fig. 5 eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sauerstoffversorgungssystems in stark vereinfachter, schematischer Darstellungsweise.
Bezugsziffer 1 in Fig. 1 bezeichnet ein Sauerstoffversorgungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung in seiner Gesamtheit. Es handelt sich hierbei um ein
Sauerstoffversorgungssystem
zur Sauerstoffversorgung von Personen, die insbesondere
unter chronischem Sauerstoffmangel (Hypoxämie) leiden. Das Sauerstoffversorgungssystem
1 ist mobil bzw. portabel, d.h. es kann in einer Tasche oder
dergleichen von der betreffenden Person getragen bzw. mitgeführt werden.
Ebenso ist es geeignet, für den sogenannten Homecare-Bereich verwendet zu
werden. Das Sauerstoffversorgungssystem 1 umfasst eine autarke Sauerstoffquelle, insbesondere in Form einer Sauerstoffflasche 3, in der Sauerstoff unter hohem Druck (> 300 bar) bevorratet ist. Die Sauerstoffflasche 3
des erfindungsgemäßen Sauerstoffversorgungssystems 1 besteht vorzugsweise
aus Carbon. Bei dem Sauerstoff handelt es sich um medizinischen Sauerstoff
von 100% oder in einem Bereich von 100% bis 95%. Alternativ kann Sauerstoff aus einem mobilen Thermobehälter 20 mit Flüssigsauerstoff, der über ein Ventil 21 verfügt zugeführt werden.
Das Sauerstoffversorgungssystem 1 umfasst des Weiteren als funktionelle Ein- heit ein Steuermodul 2, welches dazu vorgesehen ist, den Sauerstoff-Inspirationsflow hin zur zu behandelnden Person zu steuern, wobei die zu behandelnde
Person gleichzeitig spontan atmet. Mit anderen Worten: Das Steuermodul 2 steuert eine erhöhte Zufuhr von Sauerstoff zusätzlich zu dem Rest von Atemgas, welches die Person gegebenenfalls aus der Umgebung einatmet. Das Steuermodul
2 kann hierbei vorzugsweise in einer (nicht dargestellten) Tasche oder dergleichen von der zu behandelnden Person (sogar auch am Körper) mitgeführt werden.
Das Steuermodul 2 umfasst eine Steuerungseinrichtung 7, z.B. in Form eines
Prozessors, Mikrocontrollers oder dergleichen. Ferner ist zum Betrieb des
Steuerungsmoduls
eine elektrische Energiequelle 6 in Form eines aufladbaren Akkus
oder einer Batterie vorgesehen. Das Steuermodul 2 kann zudem über ein Display 15 und/oder über eine Eingabevorrichtung 16 in Form von Tasten, TouchScreen oder dergleichen verfügen.
Bezugsziffer 8 bezeichnet eine Ventileinheit mit einem Ventileinlass 8a sowie
einem Ventilauslass 8b. Der Ventileinlass 8a steht übereinen, vorzugsweise angeflanschten, Minidruckregler 4a mit der Sauerstoffflasche 3 über eine Sauerstoff-Einspeiseleitung 13 bzw. mit dem mobilen Thermobehälter 20 über eine Sauerstoff-Einspeiseleitung 22 in Verbindung. Das andere Ende der Sauerstoff-Einspeiseleitung
13 steht mit einem Druckregler 4 an der Sauerstoffflasche 3 in Verbindung.
Der Druckregler 4 reduziert den Druck des Sauerstoffs vom Flaschendruck
(z.B. 300 bar) auf einen reduzierten Druck (z.B. 5 bar) am Ausgang des
Druckreglers 4. Die Sauerstoffflasche 3 weist im Kopfbereich derselben ein Ventil mit einem Handrad zum Öffnen und Schließen der Sauerstoffflasche 3 auf. Der
Druckregler 4 umfasst ebenfalls ein mit einem Handrad zu betätigendes Ventil
zum Öffnen und Schließen des Druckreglers 4 sowie des Weiteren eine Anzeige
des Drucks und/oder Sauerstoff-Flows (z.B. 9 Liter/Minute). Wird das Steuermodul 2 über die
Sauerstoff-Einspeiseleitung 22 mit dem Thermobehälter 20 verbunden, so kann der Patient alternativ mit Sauerstoff aus einer Flüssigkeitssauerstoffquelle versorgt werden.
Am Ventileinlass 8a des Ventils 8 steht bei geöffnetem flaschenseitigen Druckregler 4, geöffnetem
Flaschenventil sowie geöffneten Steuermodul-seitigen Druckregler 4a Sauerstoff mit einem Druck von z.B. 1 bar an und
bedingt (bei Durchfluss) einen Sauerstoff-Flow von z.B. 9 Liter pro Minute.
Der Ventilausgang 8b ist über eine Sauerstoff-Zuführleitung 19 mit einer
Applikationsvorrichtung, z.B. einer Nasenbrille 14, verbunden.
Die Steuerungseinrichtung 7 des Steuermoduls 2 umfasst einen ersten Eingang
10a, der mit dem Inspirationsdrucksensor 9 verbunden ist. Der Inspirationsdruck- sensor 9 erfasst Druckänderungen und erzeugt auf der Basis der erfassten
Druckänderungen ein erstes Steuersignal, welches der Steuerungseinrichtung 7
über den ersten Eingang 10a zu geführt wird. Aus diesem Grund ist der
Inspirationsdrucksensor 9 in die Strömungsverbindung der Nasenbrille 14 und dem Ventil 8 eingebunden, um eine durch Beginn der Inspiration begründete Druckänderung
zu detektieren. Hierdurch wird das erste Steuersignal generiert und der
Steuerungseinrichtung 7 zugeführt, woraufhin letztere das Ventil 8 auf Durchlass DL schaltet, sodass Sauerstoff aus der Sauerstoffflasche 3 über die Sauerstoff-Einspeiseleitung 13 das Ventil 8 über den Ventilausgang 8b verlässt und über die Sauerstoff-Zuführleitung 19 und Nasenbrille 14 die zu behandelnde Person mit
Sauerstoff versorgt. Nach einer vorgegebenen Zeit, die vorzugsweise vor dem
Abschluss der Inspiration endet, schaltet die Steuerungseinrichtung 7 das Ventil
8 auf Nichtdurchlass NDL, sodass die Sauerstoffzufuhr zum Patienten unterbro- chen wird. Dieser Vorgang wiederholt sich für jede Atemperiode kontinuierlich.
Auf diese Weise wird die zu therapierende Person im Rahmen ihrer Spontanatmung über einen Anfangsbereich der Inspiration mit Sauerstoff versorgt, wodurch
der Sauerstoffbedarf der Person über längere Zeit hin gedeckt werden kann. Zunächst kann die Steuerungseinrichtung das Ventil ON/OFF schalten.
Erfindungsgemäß umfasst die Steuerungseinrichtung 7 einen zweiten Eingang
10b für ein zweites Steuersignal, welches auf dem Sauerstoffsättigungswert
(SP02) im Blut der zu therapierenden Person beruht. Hierzu ist an der Person ein vorzugsweise nicht invasiv arbeitender Sensor, insbesondere ein sogenann- tes Pulsoximeter 5, appliziert, wodurch der Sauerstoffsättigungsgehalt im Blut der Person festgestellt und der Steuerungseinrichtung 7 über den zweiten Eingang
10b zugeführt werden kann.
Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel befindet sich das Pulsoximeter 5 am Zeige- finger der zu therapierenden Person, wobei die Ermittlung der Sauerstoffsättigung im Blut (Arterie) über die Messung der Lichtabsorption bzw. Lichtremission
bei Durchleuchtung der Haut erfolgt. Zur Verbindung dient bei der in Fig. 1 gezeigten Ausgestaltung eine elektrische Signalleitung 1 1.
Gemäß der in Fig. 2 gezeigten, weiteren Ausgestaltung kann zwischen dem Steuermodul 2 und dem Pulsoximeter 5 auch eine Funkverbindung 12, vorzugsweise
eine Nahreichweiten-Funkverbindung, wie z.B. Bluetooth oder dergleichen, vorgesehen sein. In diesem Fall verfügt das Steuermodul 2 über ein Funk-Empfangsteil
17, welches mit dem zweiten Eingang 10b der Steuerungseinrichtung 7
kommuniziert. Entsprechend verfügt das Pulsoximeter 5 über ein Funk-Sendeteil
18. Bei dem ersten und zweiten Eingang 10a, 10b der Steuerungseinrichtung 7 kann es sich um zwei physikalisch getrennte Eingänge handeln, die mit zwei voneinander getrennten Signalzuleitungen in Verbindung stehen. Alternativ kann der erste sowie zweite Eingang 10a, 10b auch in Form zweier logischer Eingänge der
Steuerungseinrichtung 7 realisiert sein, wobei hierbei lediglich eine logische
Schaltung oder Zuordnung, beispielsweise durch eine spezielle Adressierung, erfolgen muss.
Die Funktionsweise des Steuermoduls wird anhand von Fig. 3 nachstehend nä- her erläutert. Fig. 3 zeigt in stark vereinfachter, schematischer Darstellung eine einzige Atemperiode, welche näherungsweise mit einer Sinusschwingung vergleichbar ist. Die Atemperiode teilt sich auf in den Bereich der Inspiration sowie
den Bereich der Expiration. Im Rahmen der Inspiration findet die sogenannte
Sauerstoff-Insufflation statt, d.h. die Befüllung und das Aufblähen der Lungenhohlräume
(Alveolen).
Gemäß der Erfindung wird lediglich innerhalb eines Teilbereichs TB der Insufflation im Rahmen der Steuerung des Sauerstoffversorgungssystems 1 Sauerstoff
zugeführt. Dieser Teilbereich TB beträgt ca. 20% der Inspiration. Dies führt dazu, dass ein Großteil des zugeführten Sauerstoffs wirksam appliziert werden kann, ohne dass sich eine sogenannte Totraumventilation vergrößert. Dieser Bereich ist in Fig. 3 punktiert dargestellt. Mithilfe des neuartigen Steuermoduls wird dieser
Bereich nunmehr situationsabhängig innerhalb eines vorgegebenen Bereichs
DTB verschoben und zwar entweder nach rechts oder nach links in Fig. 3. Nach rechts in Fig. 3 bedeutet, dass Sauerstoff in jeder Atemperiode vermehrt zugeführt wird, als dies im Normalfall (TB) der Fall ist). Damit kann der gesteigerte
Sauerstoffbedarf des Patienten ausgeglichen werden. Ebenso ist es auch möglich, dass das Steuermodul 2 den Teilbereich TB der Zuführung von Sauerstoff in einen Bereich <TB zurückfährt, beispielsweise wenn die zu therapierende Person schläft. Auf diese Art und Weise wird zum einen situationsbedingt ein erhöhter
Sauerstoffanteil zugeführt bzw. der Sauerstoffzuführungsanteil reduziert, falls gerade ein geringerer Anteil benötigt wird. Daraus resultiert eine sehr effektive
Nutzung des Sauerstoff über die Zeiteinheit, was wiederum dazu führt, dass das - ll -
erfindungsgemäße Sauerstoffversorgungssystem 1 besonders leicht, kompakt
und handlich ausgeführt sein kann.
Die Darstellung gemäß Fig. 4 zeigt die„Closed-Loop“-Steuerung der Sauerstoff- zuführung durch das erfindungsgemäße Steuermodul 2 in der zeitlichen Abfolge.
Gemäß der obersten Darstellung ist in dem System ein Sollwert für die Sauerstoffsättigung im Blut von z. B. 94% vorgegeben, d.h. die Sauerstoffsättigung im Blut
des Patienten soll nicht unter den Sollwert von z. B. 94% fallen. Die
obere Kurve zeigt schematisiert die von dem Pulsoximeter 5 erfasste und der
Steuerungseinrichtung 7 des Steuermoduls 2 zugeführte Sauerstoffsättigung im
Blut der zu therapierenden Person.
Die darunter befindliche Grafik zeigt den Verlauf des Druckunterschieds DR, der von dem Inspirationsdrucksensor 9 erfasst wird. Zu Beginn einer jeden Atemperi- ode erfasst der Inspirationsdrucksensor 9 eine durch den Beginn des Einatemvorgangs sich ergebende negative Druckdifferenz, woraufhin die Steuerungseinrichtung
7 das Ventil 8 auf Durchlass DL schaltet, wodurch sich ein Sauerstoff-
Flow von z.B. 9,0 Liter/Minute einstellt (siehe untere Grafik). Nach einer vorgegebenen
Zeit wird der Sauerstoff-Flow von Steuermodul 2 abgeschaltet. Wie aus
Fig. 4 gut zu erkennen ist, wird für den Fall, dass das System ein Abnehmen der
Sauerstoffkonzentration im Blut erfasst, die Zeit, während der der Sauerstoff-
Flow aktiv erfolgt, vergrößert. Hierdurch wird dem Patienten vermehrt Sauerstoff im Rahmen der Spontanatmung zugeführt. Sobald sich die Sauerstoffkonzentration wieder auf den vorgegebenen Sollwert von 94% eingestellt hat, wird die Dau- er des Sauerstoff-Flows wieder auf den Ausgangszeitbereich zurückgefahren.
Bei dem erfindungsgemäßen Sauerstoffversorgungssystem handelt es sich folglich um ein sogenanntes„Closed-Loop“-Verfahren, welches es ermöglicht, die
Sauerstoffzufuhr personenindividuell situationsabhängig zu regeln, ohne dass es den vorgegebenen Sollwert von 94% unterschreitet. Sogar eine Situation,
bei der die individuelle, zu versorgende Person, beispielsweise aufgrund einer
individuellen plötzlich auftretenden Krankheit oder Schwäche, eine reduzierte
Sauerstoffsättigungskonzentration im Blut erfährt, würde das erfindungsgemäße
Sauerstoffversorgungssystem reagieren und dieser Person vermehrt Sauerstoff zuführen.
Bei der weiteren Ausgestaltung gemäß Fig. 5 wird an Stelle eines Pulsoximeters 5 ein transkutaner Sauerstoffsensor 5a verwendet, der sich auf der Haut des Patienten befindet und durch die Haut des Patienten hindurch den tatsächlichen Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten erfasst. Anstelle des transkutanen Sauerstoffsensors 5a kann auch ein subkutaner Sauerstoffsensor 5b verwendet werden, welcher unter der Haut des Patienten untergebracht ist und ebenfalls den tatsächlichen Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten erfasst. Beide Möglichkeiten sind in Fig. 5 alternativ dargestellt. Die Signalübertragung erfolgt über die Signalleitung. Die Signalübertragung kann aber auch auf dem in Fig. 2 gezeigten Weg erfolgen. Die weiteren Merkmale der Ausgestaltung gemäß Fig. 5 entsprechen denen der Ausgestaltungen nach Fig. 1 und 2. Für die Steuerung gemäß Fig. 3 und 4 gilt
entsprechendes.
Die Erfindung stellt daher einen ganz besonderen Beitrag auf dem einschlägigen
Bereich der Technik dar.
BEZUGSZEICHENLISTE Sauerstoffversorgungssystem
Steuermodul
Sauerstoffflasche mit gasförmigem Sauerstoff
Druckregler
a Mini-Druckregler
Pulsoximeter
a transkutaner Sauerstoffsensor
b subkutaner Sauerstoffsensor
Energiequelle
Steuerungseinrichtung
Ventil
a Ventileinlass
b Ventilauslass
Inspirationsdrucksensor
0a erster Eingang an der Steuerungseinrichtung
0b zweiter Eingang an der Steuerungseinrichtung 1 Signalleitung
2 Funkverbindung
3 Sauerstoff-Einspeiseleitung mit gasförmigem Sauerstoff4 Nasenbrille
5 Display
6 Eingabevorrichtung
7 Funk-Empfangsteil an Steuerungseinrichtung
8 Funk-Sendeteil an Pulsoximeter
9 Sauerstoff-Zuführleitung
0 Mobiler Thermobehälter mit Flüssigsauerstoff
1 Ventil zur Entnahme von Flüssigsauerstoff
2 Sauerstoff-Einspeiseleitung von Flüssigsauerstoffquelle

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Steuermodul für ein vorzugsweise portables Sauerstoffversorgungssystem
(1 ), wobei das Sauerstoffversorgungssystem zur Sauerstofftherapie
bei erhöhtem Sauerstoffbedarf unter Spontanatmung einer zu therapierenden
Person dient und eine Sauerstoff-Versorgung der Person nur in der
Einatemphase, vorzugsweise in einem ersten Teil desselben, erfolgt, mit
einer Ventileinheit (8) mit einem Ventileinlass (8a) zum Empfang von
aus einer Sauerstoffquelle stammenden Sauerstoffs sowie einem Ventilausgang
(8b) zur Abgabe von Sauerstoff an die zu therapierenden Person,
einem Inspirations-Drucksensor (9),
einer Steuerungseinrichtung (7), die einen ersten Eingang (10a) für
ein erstes Steuersignal aufweist, welches vom Inspirationsdrucksensor (9)
stammt,
einer elektrischen Energiequelle (6) zur Energieversorgung des
Sauerstoffversorgungssystems,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuerungseinrichtung (7) einen zweiten Eingang (10b) eines
zweiten Steuersignals aufweist, welches auf dem Sauerstoffgehalt
im Blut der zu therapierenden Person beruht und
die Steuerung der Ventileinheit (8) von der Steuerungseinrichtung (7)
in Abhängigkeit des ersten und zweiten Steuersignals erfolgt.
2. Steuermodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass es
sich bei dem ersten und zweiten Eingang (10a, 10b) um zwei an der Steuerungseinrichtung
(7) physikalisch getrennt vorgesehene Eingänge oder um
zwei logische Eingänge der Steuerungseinrichtung (7) handelt.
3. Steuermodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Atemfrequenz der zu therapierenden Person ermittelt und als drit tes Steuersignal bei der Steuerung der Ventileinheit (8) miteinbezogen wird.
4. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage des zweiten Steuersignals der Sauerstoffbolus (Sauerstoffmenge/Zeiteinheit) während der
Spontanatmung variierbar ist.
5. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Grundlage des zweiten Steuersignals die Dauer des Sauerstoff-Inspirationsflows während der Inspirationsphase einer Atemperiode der Spontanatmung variierbar ist.
6. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Sauerstoff-Inspirationsflow pro Zeiteinheit lediglich einen Teilbe- reich der Insufflation abdeckt,
innerhalb dieses Teilbereichs ein Sauerstoff-Inspirations-Grundflow
vorgegeben ist und
ausgehend von dem Sauerstoff-Inspirations-Grundflow die Dauer des Sauerstoff- Inspirationsflows auf der Grundlage des zweiten Steuer- signals anhebbar und/oder absenkbar ist.
7. Steuermodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der
Teilbereich (TB) der Insufflation, der durch die Sauerstoff-Inspirationsflow pro Zeiteinheit abgedeckt ist, lediglich maximal 35%, vorzugsweise maximal 30%, besonders vorzugsweise maximal 25% des gesamten Bereichs
der Inspiration oder dadurch verursachten Insufflation beträgt.
8. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Regelung ein Sauerstoffgehalt- Sollwert vorgegeben ist.
9. Steuermodul nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffgehalt-Sollwert mindestens 90% beträgt.
10. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Sauerstoffgehalt um den Sauerstoffsättigungswert handelt.
1 1. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuersignal von einem
nicht invasiv arbeitenden Sauerstoffsensor, vorzugsweise von Pulsoximeter (5) stammt.
12. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Steuersignal von einem
einem transkutanen Sauerstoffsensor oder einem subkutanen Sauerstoffsensor stammt.
13. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das die Übertragung des zweiten
Steuersignals zur Steuerungseinrichtung (7) per Signalleitung (1 1 ) erfolgt.
14. Steuermodul nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuermodul (2) ein Funkempfangsteil (17), vorzugsweise ein solches für den Nahfunkbereich, aufweist.
15. Sauerstoffversorgungssystem, vorzugsweise portables Sauerstoffversorgungssystem, zur Sauerstofftherapie bei erhöhtem Sauerstoffbedarf unter
Spontanatmung einer zu therapierenden Person dient und der Sauer- stoff-lnspirationsflow zur Person hin gesteuert wird, mit
einer Sauerstoffquelle,
einem Druckregler (4), der an der Sauerstoffquelle montiert ist,
einem Steuermodul (2),
einer Sauerstoff-Einspeiseleitung (13), die den Druckregler mit dem
Steuermodul verbindet,
einer Sauerstoff-Applikationsvorrichtung, vorzugsweise einer Nasenbrille
(14),
einem Sauerstoff-Zuführleitung (19), die das Steuermodul (2) und die
Sauerstoff-Applikationsvorrichtung miteinander verbindet, gekennzeichnet
durch ein Steuermodul (2) gemäß mindestens einem der vorhergehenden
Ansprüche.
16. Steuermodul nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der
Sauerstoffsensor ein Funksendeteil (18), vorzugsweise ein
Solches für den Nahfunkbereich, aufweist.
17. Steuermodul nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
dass die Sauerstoffflasche (3) eine Befüllung mit einem Mindestdruck von
300bar enthält.
18. Steuermodul nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, dass vorzugsweise am oder im Bereich des Steuermoduls (2) ein Druckregler (4a) vorgesehen ist.
19. Steuermodul nach mindestens einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, dass als Sauerstoffquelle eine Sauerstoffflasche (3) mit gasförmigen Sauerstoff und/oder ein mobiler Thermobehälter (20) mit Flüssigsauerstoff vorgesehen ist.
PCT/EP2018/077627 2017-11-14 2018-10-10 Steuermodul sowie sauerstoffversorgungssystem Ceased WO2019096498A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE202017106889.7U DE202017106889U1 (de) 2017-11-14 2017-11-14 Steuermodul sowie Sauerstoffversorgungssystem
DE202017106889.7 2017-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019096498A1 true WO2019096498A1 (de) 2019-05-23

Family

ID=63857914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2018/077627 Ceased WO2019096498A1 (de) 2017-11-14 2018-10-10 Steuermodul sowie sauerstoffversorgungssystem

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE202017106889U1 (de)
WO (1) WO2019096498A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111921050A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 华氧医疗科技(大连)有限公司 一种用于控制氧气输送的方法
CN119548721A (zh) * 2023-09-04 2025-03-04 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 制氧系统的控制方法及可调控的制氧系统

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116196522B (zh) * 2023-04-27 2023-07-18 首都医科大学宣武医院 一种呼吸监测调节系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3813032C1 (en) * 1988-04-19 1989-10-26 Juergen 2000 Hamburg De Hoefer Method of establishing the influence of short-term oxygen inspiration and a device for carrying out the method
DE4309923A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-29 Boesch Wilhelm Vorrichtungsanordnung zur Zufuhr von Atemgas zu einem Patienten
US6220244B1 (en) 1998-09-15 2001-04-24 Mclaughlin Patrick L. Conserving device for use in oxygen delivery and therapy
US6220224B1 (en) * 1997-03-22 2001-04-24 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Fuel-injection system for an internal combustion engine
DE102004030416A1 (de) * 2004-05-10 2005-12-08 Air-Be-C Beatmungstechnik Gmbh Kompakte, tragbare und transportable Sauerstoff-Erzeugungs- und Versorgungseinrichtung
DE102007042153A1 (de) 2006-09-22 2008-04-03 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Vorrichtung zur mobilen Versorgung eines Patienten

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3813032C1 (en) * 1988-04-19 1989-10-26 Juergen 2000 Hamburg De Hoefer Method of establishing the influence of short-term oxygen inspiration and a device for carrying out the method
DE4309923A1 (de) * 1993-03-26 1994-09-29 Boesch Wilhelm Vorrichtungsanordnung zur Zufuhr von Atemgas zu einem Patienten
US6220224B1 (en) * 1997-03-22 2001-04-24 Mtu Motoren- Und Turbinen-Union Friedrichshafen Gmbh Fuel-injection system for an internal combustion engine
US6220244B1 (en) 1998-09-15 2001-04-24 Mclaughlin Patrick L. Conserving device for use in oxygen delivery and therapy
DE102004030416A1 (de) * 2004-05-10 2005-12-08 Air-Be-C Beatmungstechnik Gmbh Kompakte, tragbare und transportable Sauerstoff-Erzeugungs- und Versorgungseinrichtung
DE102007042153A1 (de) 2006-09-22 2008-04-03 Weinmann Geräte für Medizin GmbH + Co. KG Vorrichtung zur mobilen Versorgung eines Patienten

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111921050A (zh) * 2020-08-19 2020-11-13 华氧医疗科技(大连)有限公司 一种用于控制氧气输送的方法
CN119548721A (zh) * 2023-09-04 2025-03-04 天津怡和嘉业医疗科技有限公司 制氧系统的控制方法及可调控的制氧系统

Also Published As

Publication number Publication date
DE202017106889U1 (de) 2019-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0343542B1 (de) Gerät zur Unterstützung der spontanen Atmung eines Patienten
DE60128770T2 (de) Atemgerät mit adaptivem Trigger
EP0973443B1 (de) Gesteuertes gasversorgungssystem
DE69829969T2 (de) Steuervorrichtung zum zuführen von zusätzlichem atmungssauerstoff
DE60126694T2 (de) Beatmungsgerät
DE69922511T2 (de) Respiratorisches unterstützungssystem mit detektion der atmung unter aufnahme neuroelektrischer signale
DE69323725T2 (de) Verfahren und Geräte für Frischgasabgabe bei manueller Ventilation
DE69811803T2 (de) Beatmungstubus
DE19626924C2 (de) Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases
EP3270993B1 (de) Beatmungsgeräte
DE19961253C1 (de) Beatmungsgerät für unterschiedliche Beatmungsformen
EP2726126B1 (de) Beatmungskreislauf mit mitteln zur steuerung des endexspiratorischen druckes
DE10015026A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Regelung eines numerischen Werts für die Patientenbeatmung
EP1306099A2 (de) Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes sowie Beatmungsgerät
WO2004105846A2 (de) Steuergerät für antischnarchgerät sowie antischnarchgerät z. b. für die copd-therapie
DE212016000269U1 (de) Ein Mundstückanschluss des Inhalationsgerätes und intelligentes adaptives Inhalationsgerät zur Verabreichung von flüssigem Inhalationsgemisch
DE102006012320A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes sowie Vorrichtung zur Beatmung
DE4309923C2 (de) Vorrichtung zur Zufuhr von Atemgas zu einem Patienten
WO2019096498A1 (de) Steuermodul sowie sauerstoffversorgungssystem
DE102007031043B4 (de) Sauerstoffversorgungseinrichtung
DE102011018671A1 (de) Mobiles Beatmungsgerät
DE10301202B3 (de) Beatmungssystem
DE102018003026A1 (de) Beatmungsvorrichtung mit einem Sicherheitsventil
DE69418514T2 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines geschlossenen Regelkreises zum Einatmungsdruck in einem Beatmungsgerät
DE202018106166U1 (de) Tragbare Vorrichtung für die Verabreichung eines Gasgemisches bei der kardiopulmonalen Reanimation eines Patienten

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18786278

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18786278

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1