DE102018003027A1 - Beatmungsvorrichtung - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beatmungsvorrichtung sowie ein Verfahren zu einer Kontrolle eines Ausatemventils bei einer Beatmungsvorrichtung.Zu einer Kontrolle eines Betriebszustandes eines Ausatemventils (26) wird in einer Beatmungsvorrichtung (1) eine Schrittabfolge ausgeführt. Die Schrittabfolge umfasst Schritte zur Erfassung von Sensorsignalen (97), welche inspiratorische und exspiratorische Gasmengen indizieren, welche einer Phase einer Einatmung und einer Phase einer Ausatmung zugeordnet werden, wobei sich die Phase der Ausatmung an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt. Die Schrittabfolge umfasst weitere Schritte mit einer Durchführung eines Volumenvergleichs mit einer Bestimmung einer Volumendifferenz zwischen der inspiratorischen und exspiratorischen Gasmenge, sowie Schritte zu einer Aktivierung des Ausatemventils (26) in Abhängigkeit vom Ergebnis des Volumenvergleichs.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Beatmungsvorrichtung, sowie ein Verfahren zur Kontrolle eines Betriebszustandes eines Ausatemventils einer Beatmungsvorrichtung.
• Eine Beatmungsvorrichtung kann als ein Anästhesiegerät, als ein Beatmungsgerät für erwachsene Patienten oder Kinder, als ein Notfallbeatmungsgerät für eine Einsatzverwendung in Rettungs- oder Bergungseinsätzen zu Lande, zu Wasser oder in der Luft oder als eine besonderes, sogenanntes Neonatal-Beatmungsgerät zur Beatmung von Neugeborenen ausgebildet sein. Aus dem Stand der Technik sind Beatmungsvorrichtungen zur Beatmung eines Patienten bekannt. Beispielsweise gibt es die zuvor genannten Beatmungsgeräte, Notfallbeatmungsgeräte, Neonatal-Beatmungsgeräte, sowie auch Anästhesiegeräte, die es ermöglichen, Patienten maschinell - mit mandatorischen, d.h. vorgegebenen Atemphasen oder unterstützend - zu beatmen. Beatmungsgeräte werden vorzugsweise auf Intensivstationen zur Therapie von Patienten eingesetzt, bei denen die Möglichkeit zur Versorgung mit Atemluft und Sauerstoff, wie auch eines Abtransports von Kohlendioxid durch die eigene Atemaktivität des Patienten vermindert oder eingeschränkt ist. Beatmungsgeräte zur Durchführung einer maschinellen Beatmung nach dem Stand der Technik sind in US 2,904,035 , US 5,400,777 , US 5,937,853 , WO 2007/085110 A1 beschrieben.
• Anästhesiegeräte werden während der Dauer einer Operation eingesetzt, um den Patienten mit Anästhesiemitteln zu versorgen, so dass eine narkotisierende Wirkung am Patienten erreicht werden kann. Zusätzlich übernimmt das Anästhesiegerät auch die maschinelle Beatmung des Patienten, da für den Patienten, bedingt durch die narkotisierende Wirkung, die Möglichkeit einer eigenen Atmungsaktivität nicht mehr vorhanden ist. Anästhesiegeräte zur Durchführung einer Narkose an menschlichen oder tierischen Patient nach dem Stand der Technik sind in der WO 2008/098382 A1 , US 6,571,792 , US 6,553,990 beschrieben.
• Für den Betrieb von Medizingeräten, insbesondere von Beatmungsgeräten und Anästhesiegeräten ist es erforderlich, dass Situationen im Betrieb vermieden werden, welche für die Beatmungstherapie des Patienten unkomfortabel sind.
• Die US 7 882 835 B2 zeigt exemplarisch in der 1 einen Grundaufbau einer Beatmungseinrichtung mit einem Gasführungssystem zu einer Verbindung mit einem Patienten. Es sind ein inspiratorischer Pfad, ein exspiratorischer Pfad, sowie Verbindungen zum Patienten und ein Messort am Patienten gezeigt. Der inspiratorische Pfad ist der gasführende Pfad im Gasführungssystem (Verbindungssystem, Beatmungsschlauch), welche zur Zuführung von Einatemgasen zu Patienten hin ausgestaltet und vorgesehen ist. Der exspiratorische Pfad ist der gasführende Pfad im Gasführungssystem (Verbindungssystem, Beatmungsschlauch), welche zur Fortführung von Ausatemgasen vom Patienten fort ausgestaltet und vorgesehen ist.
• Der Ablauf und die Abfolge von Einatmung (Inspiration) und Ausatmung (Exspiration) finden bei unterstützender Beatmung eines Patienten mit Hilfe der sogenannten Triggerung statt. Triggerung lässt sich allgemein so beschreiben, dass das Beatmungs- oder Anästhesiegerät auf Basis messtechnisch erfasster Signale Situationen mit einer Einatembemühung detektiert.
• Zur Triggerung geeignet sind Signale, welche physikalische Zustände in dem pneumatisch-fluidischen System von inspiratorischen und exspiratorischen Pfad und den Verbindungen zum Patienten indizieren. Solche Signale indizieren beispielsweise Drücke, Druckverläufe, Durchflussmengen (Flow) oder Volumina und werden als physikalische Triggerung oder Trigger-Ereignisse, oftmals auch als Druck-Trigger, bzw. als Flow-Trigger bezeichnet. Weiterhin sind zur Triggerung auch Signale geeignet, welche physiologische Anregungszustände des Patienten indizieren, wie etwa elektrisch (EDI) abgeleitete neuronale Aktivitäten (EEG, NAVA) oder Muskelaktivitäten (EMG) der Intercosatalmuskulatur, der thorakalen Atemhilfsmuskulatur oder des Zwerchfells des Patienten. Durch solcherlei Trigger-Signale angeregt, also getriggert, welche kennzeichnend für Einatembemühungen des Patienten sind, kann die Beatmungsvorrichtung dann die Förderung einer vorgegeben inspiratorischen Durchflussmenge eines Gases zum Patienten initiieren, um diesen auf dessen Einatembemühungen hin zu unterstützen.
• Die unterstützende Beatmung ermöglicht damit auf Basis dieser als Einatemtriggerung bezeichneten Detektion von Einatembemühungen dem Patienten eine Erleichterung bei der Aufbringung von muskulärer Atemarbeit, sofern die Trigger-Ereignisse hinreichend präzise die Einatembemühungen indizieren und die Detektion eine gute Synchronität zwischen vom Patienten angeforderten inspiratorischen Gasmengen und den von der Beatmungsvorrichtung bereitgestellten und den, dem Patienten zugeführten inspiratorischen Gasmengen aufweist. Der Qualität der Einatemtriggerung kommt daher eine hohe Bedeutung zu.
• Da bei der unterstützenden Beatmung, insbesondere bei Betriebsarten der Beatmungsvorrichtung, in denen durch eine physikalische Triggerung mittels Detektion von Einatembemühungen des Patienten die Steuerung der Beatmung mit Ablauf von Einatmung (Inspiration) und Ausatmung (Exspiration) erfolgt, gibt es pneumatischfluidische Situationen in der Beatmungsvorrichtung, im Gasführungssystem (inspiratorischer Pfad, exspiratorischer Pfad, Verbindungssystem, Beatmungsschlauch), wie auch im pneumatisch-fluidischen Gaszugang zur Lunge des Patienten, in denen Mengen an Gas verschoben werden können und/oder sich durch Aktivierung/Deaktivierung von Ventilen Effekte von Druckerhöhungen, Druckabsenkungen oder Druckschwankungen im gasführenden System auftreten können, welche von der Beatmungsvorrichtung bei der Steuerung der Beatmung als inspiratorische Trigger-Ereignisse interpretiert werden können oder von realen Trigger-Ereignissen nicht abgrenzbar sind. Beispielsweise kann durch einen externen mechanischen Anstoß an einen Beatmungsschlauch eine Gasmengenbewegung oder Gasmengenverschiebung in diesem Beatmungsschlauch hervorgerufen werden, welche mittels eines Drucksensors, welcher in oder an der Beatmungsvorrichtung, beispielsweise im in- oder exspiratorischen Pfad angeordnet ist, messtechnisch erfassbar ist und als eine Druckänderung somit als Druck-Trigger interpretierbar sein kann. In vergleichbarer Weise ist eine solche Gasmengenbewegung oder Gasmengenverschiebung auch mittels eines Durchflussmengensensors, welcher in oder an der Beatmungsvorrichtung, beispielsweise im in- oder exspiratorischen Pfad angeordnet ist, messtechnisch erfassbar und kann ebenfalls als eine Durchflussmengenänderung somit als Flow-Trigger interpretierbar sein. Ein pneumatisch-fluidischer Gaszugang zur Lunge des Patienten kann beispielsweise in Form eines Endotrachealtubus zur Durchführung einer invasiven Beatmung oder in Form einer Gesichtsmaske zur Durchführung einer nicht-invasiven Beatmung (NIV) ausgestaltet sein. Auch können vom Anwender gewählte und nicht optimal an die Bedürfnisse des Patienten angepasste Einstellgrößen an der Beatmungsvorrichtung von Parametern, beispielsweise Beatmungsparameter [Beatmungsfrequenz (RR), Inspirations- zu Exspirationsverhältnis (I:E-Ratio), Tidalvolumen (Vt), inspirationsdruck (Pinsp), Exspirationsdruck (Pexp, PEEP)] den Verlauf von Druck und Durchflussmengen beeinflussen. Beispielhaft sei hier genannt, dass bei einer zu kurz gewählten Ausatemphase es dem Patienten erschwert wird, vollständig auszuatmen. Auch sind beispielsweise besondere Situationen möglich, in denen während einer noch andauernden Ausatmung, beispielsweise durch eine Fehlinterpretation eines Sensorsignals (Druck, Durchflussmenge) dem Patienten von der Beatmungsvorrichtung erneut eine inspiratorische Gasmenge zugeführt wird, ohne dass die Ausatemphase des Patienten schon vollständig beendet ist.
• Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils einer Beatmungsvorrichtung anzugeben.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine zur Durchführung des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils geeignete Beatmungsvorrichtung anzugeben.
• Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Beatmungsvorrichtung mit einer verbesserten Triggerungs-Funktionalität bei einer Zuführung von inspiratorischen Gasmengen anzugeben.
• Diese und weitere Aufgaben werden durch die beiliegenden, unabhängigen Patentansprüche gelöst, insbesondere durch ein Verfahren zu einer Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils einer Beatmungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, eine zur Durchführung des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils geeignete Beatmungsvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7, wie auch durch eine Beatmungsvorrichtung mit einer verbesserten Triggerungs-Funktionalität bei einer Zuführung von inspiratorischen Gasmengen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 8.
• Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.
• Das Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils einer Beatmungsvorrichtung kann auch als Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt bereitgestellt werden, so dass sich der Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung ebenfalls auf das Computerprogrammprodukt und das Computerprogramm erstrecken. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang und im Hinblick auf die Beatmungsvorrichtung und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Aspekten der Erfindung stets wechselseitig Bezug genommen wird, bzw. werden kann.
• Nach einem ersten Aspekt der Erfindung ergibt sich die Lösung der Aufgabe durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung in Abhängigkeit einer, mittels eines Volumenvergleichs ermittelten Volumendifferenz von zwei Gasmengen, wobei die Volumendifferenz der zwei Gasmengen zwischen einer inspiratorischen Gasmenge, welche einer Phase einer Einatmung eines Patienten zugeordnet werden kann und einer exspiratorischen Gasmenge, welche einer Phase einer Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt, gebildet wird.
• Die Beatmungsvorrichtungen, auf welcher das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils zur Ausführung kommen kann, sind vorzugsweise als ein Anästhesie- oder ein Beatmungsgerät ausgebildet.
• Einen weiteren Aspekt der Erfindung stellt eine erfindungsgemäße Beatmungsvorrichtung mit einer verbesserten Triggerungs-Funktionalität bei einer Zuführung von inspiratorischen Gasmengen dar. Diese erfindungsgemäße Beatmungsvorrichtung ist vorzugsweise als ein Anästhesie- oder Beatmungsgerät ausgebildet.
• Wesentlich für den ersten Aspekt der Erfindung, wie auch für die weiteren Aspekte der Erfindung ist, dass die, mittels eines Volumenvergleichs ermittelte Volumendifferenz zwischen Ein- und Ausatmung des Patienten betrachtet wird. Dabei ist die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, während einer Ausatemphase zeitlich unmittelbar nach der ersten Phase der Einatmung des Patienten vom Patienten fort geströmt und die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, ist während der Phase der Einatmung in einer Einatemphase zeitlich unmittelbar vor der Ausatemphase zum Patienten hin geströmt. Anders ausgedrückt, die Ausatemphase und die Einatemphase sind direkt zeitlich aufeinanderfolgend. Ergibt sich am Ende der Ausatemphase ein inspiratorisches Trigger-Ereignis, welches eine Einatembemühung indiziert, erfolgt in dem Verfahren zur Kontrolle des Betriebszustandes des Ausatemventils eine Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventil in Abhängigkeit der Volumendifferenz der zwei Gasmengen.
• Dabei ist vorgesehen, dass der Betriebszustand mit Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventil nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit erfolgt, wobei die Verzögerungszeit mit einer vorbestimmten Zeitdauer in Abhängigkeit des Volumenvergleichs, bzw. der Volumendifferenz gewählt wird.
• Der Schließzustand des Ausatemventils ist dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung so zu verstehen, dass das Ausatemventil in einem Zustand zwischen „Vollständig geöffnet“ und „Vollständig geschlossen“ befindlich ist, wie es bei einer maschinellen, automatisierten Beatmung eines Patienten für die Einleitung der mandatorischen Inspirationsphase, also der mandatorischen Gabe einer inspiratorischen EinatemGasmenge (inspiratorischer Atemhub) in der jeweiligen Betriebsart (Beatmungsmodus, Beatmungsform) des Beatmungsgerätes implementiert ist, bzw. vom Anwender konfiguriert ist. So ist es zumeist bei der Vielzahl der heutigen Beatmungsgeräte so, dass auch Beatmungsformen darin implementiert sind, in denen zur Kontrolle der mandatorischen Beatmung das Ausatemventil (Exspirationsventil) während der Inspiration nicht mehr komplett verschlossen ist, was dann keinerlei Strömung von Ausatemgas vom Patienten fort zulassen würde, sondern das Ausatemventil (Exspirationsventil) ist nur insoweit geschlossen, dass im Schlauchsystem vorbei am Patienten noch eine gewisse Mindest-Durchflussmenge an Atemgas als ein sogenannter Basisflow strömen kann, so dass dem Patienten eine von den mandatorischen Atemphasen des Beatmungsgerätes unabhängige Spontanatmung ermöglicht ist.
• Der grundlegende gemeinsame erfindungsgemäße Aspekt ist dadurch gegeben, dass nach einer Detektion eines inspiratorischen Trigger-Ereignisses eine Einleitung einer unmittelbar zeitlich auf die Ausatemphase folgenden Einatemphase in Abhängigkeit von einer, mittels eines Volumenvergleichs ermittelten Volumendifferenz von zwei Gasmengen nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit erfolgt. Die Volumendifferenz der zwei Gasmengen wird dabei erfindungsgemäß zwischen einer Gasmenge, bzw. einem Volumen einer vor dem inspiratorischen Trigger-Ereignis erfolgten Ausatemphase (exspiratorische Gasmenge) und einer Gasmenge, bzw. einem Volumen der zeitlich unmittelbar vor dieser Ausatemphase erfolgten Einatemphase (inspiratorische Gasmenge) gebildet.
• Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zur Einleitung der unmittelbar zeitlich auf die Ausatemphase folgenden nächsten Einatemphase nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit in Abhängigkeit des Volumenvergleichs, bzw. in Abhängigkeit der Volumendifferenz der zwei Gasmengen eine Bereitstellung eines Aktivierungssignals erfolgt.
• Das Aktivierungssignal kann bei der Steuerung der Beatmung mit Ablauf von Einatmung (Inspiration) und Ausatmung (Exspiration) zu einer Aktivierung einer Dosierung oder Förderung einer weiteren inspiratorischen Gasmenge und/oder zu einer Aktivierung eines Schließzustandes eines Ausatemventils verwendet werden.
• Dabei ist die Dauer der Verzögerungszeit abhängig von der Volumendifferenz des Volumens der vor dem inspiratorischen Trigger-Ereignis erfolgten Ausatemphase (exspiratorische Gasmenge) und dem Volumen der zeitlich unmittelbar vor dieser Ausatemphase erfolgten Einatemphase (inspiratorische Gasmenge), also von der Differenz oder dem Unterschied der beiden Gasmengen, bzw. Volumina.
• So wird beispielsweise in dem Fall, dass die messtechnisch erfasste aktuelle exspiratorische Gasmenge bis zum messtechnisch erfassten inspiratorischen Trigger-Ereignis wesentlich geringer ist als die zuvor zugeführte inspiratorische Gasmenge, also beispielsweise die aktuelle exspiratorische Gasmenge lediglich einen Anteil von 5 % bis 60 % im Vergleich mit der zeitlich vor dieser aktuellen exspiratorischen Gasmenge dem Patienten zugeführten inspiratorischen Gasmenge aufweist, die Dauer der Verzögerungszeit vor der Aktivierung der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge deutlich länger gewählt, als in dem Fall, in welchem die messtechnisch erfasste aktuelle exspiratorische Gasmenge bis zum messtechnisch erfassten inspiratorischen Trigger-Ereignis nahezu identisch mit der zeitlich vor dieser aktuellen exspiratorischen Gasmenge dem Patienten zugeführten inspiratorischen Gasmenge ist. Ein solcher Fall nahezu identischer inspiratorischer und exspiratorischer Gasmengen ist beispielsweise gegeben, wenn die aktuelle exspiratorischen Gasmenge einen Anteil von ≥ 60 % zeitlich zuvor zugeführten inspiratorischen Gasmenge aufweist. Dabei wird beispielsweise die Verzögerungszeit im Fall nahezu identischer inspiratorischer und exspiratorischer Gasmenge eine Verzögerungszeit in einem Bereich von 200 Millisekunden bis 600 Millisekunden gewählt.
• In dem Fall, dass die exspiratorische Gasmenge - wie zuvor beispielhaft ausgeführt - deutlich geringer ist als die direkt zeitlich zuvor zugeführte inspiratorische Gasmenge wird beispielsweise eine Verzögerungszeit in einem Bereich von 3 Sekunden bis 6 Sekunden gewählt.
• Eine zu einer Durchführung der erfindungsgemäßen Aspekte geeignet ausgebildete Beatmungsvorrichtung ist zu einer Verarbeitung von, von in oder an Messorten der Beatmungsvorrichtung angeordneten Sensoren oder der Beatmungsvorrichtung an zugeordneten Messorten angeordneten Sensoren bereitgestellten Sensorsignalen ausgebildet. Die Sensorsignale indizieren pneumatisch/fluidisch physikalische Zustände eines Atemgases in einem mit der Beatmungsvorrichtung und einem Patienten gasführend verbundenen und gekoppelten und zu einem Transport von Gasen ausgebildeten gasführenden Verbindungssystem von und zu dem Patienten. Aus den Sensorsignalen können Werte von, in dem gasführenden Verbindungssystem vorhandenen Drücken und in dem gasführenden Verbindungssystem strömenden Durchflussmengen und Volumina, sowie den Durchflussmengen in dem gasführenden Verbindungssystem zugehörige Strömungsrichtungen bestimmt werden.
• Die erfindungsgemäßen Verfahren und die erfindungsgemäße Beatmungsvorrichtung verwenden diese Sensorsignale zur Bestimmung der Volumendifferenz zwischen der Gasmenge, welche Phasen der Einatmung des Patienten zugeordnet werden können und der Gasmengen, welche Phasen der Ausatmung zugeordnet werden können.
• Zu einer Erfassung der Volumendifferenz der zwei Gasmengen sind Durchflusssensoren, bzw. Durchflussmessfühler, welche sich in oder an der Beatmungsvorrichtung befinden oder an dieser in oder an gasführenden Elementen oder Verbindungsystemen (Beatmungsschläuche, Y-Stück, Endotrachealtubus) angeordnet sind, zur Auswertung vorgesehen.
• In der nachfolgenden Tabelle 1 sind geeignete Messorte der Beatmungsvorrichtung zur Beatmung eines Patienten aufgeführt, an denen Durchflussmessungen ausgestaltbar sind, um die , mittels eines Volumenvergleichs ermittelte Volumendifferenz der zwei Gasmengen, bzw. der zwei Volumina zu bestimmen. Zudem sind in der Tabelle 1 Ausgestaltungsmöglichkeiten von Messorten für Sensoren und Messfühler aufgeführt, welche als Basis für die Detektion von Einatembemühungen und/oder zur Erfassung von physikalischen Trigger-Ereignissen geeignet sind. Als Sensoren und Messfühler sind dabei Durchflusssensoren, bzw. Durchflussmessfühler sowie Drucksensoren, bzw. Druckmessfühler geeignet. Es sind drei Messorte zur Druckmessung und Durchflussmessung in der Tabelle 1 aufgeführt, ein inspiratorischer Messort und ein exspiratorischer Messort innerhalb der Beatmungsvorrichtung zur Beatmung eines Patienten, sowie ein patientennaher Messort (Y-Stück), außerhalb und proximal der Beatmungsvorrichtung zur Beatmung eines Patienten. Es sind die an diesen Messorten möglichen Messungen dargestellt, wie auch die daraus bestimmbaren Größen (Volumina/Gasmengen). Tabelle 1

  Messort	Druckmessung	Durchflussmessung	bestimmtes Volumen/Gasmenge
  Gaszuführung (Inspiratorischer Messort)	Druck in der Gaszuführung zum Patienten	Durchflussmenge in der Gaszuführung zum Patienten	Inspiratorisches Volumen/ Inspiratorische Gasmenge
  Gasfortführung (Exspiratorischer Messort)	Druck in der Gasfortführung vom Patienten	Durchflussmenge in der Gasfortführung vom Patienten	Exspiratorisches Volumen/ Exspiratorische Gasmenge
  Patienten naher Messort (Proximal)	Patienten-Druck	PatientenDurchflussmenge	Tidalvolumen, Volumendifferenz

• Dabei ist die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, während einer Ausatemphase zeitlich unmittelbar nach der Phase der Einatmung des Patienten vom Patienten fort geströmt und die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, ist während der Phase der Einatmung in einer Einatemphase zeitlich unmittelbar vor der Ausatemphase zum Patienten hin geströmt. Anders ausgedrückt, die Ausatemphase und die Einatemphase sind direkt zeitlich aufeinanderfolgend. Ergibt sich am Ende der Ausatemphase ein inspiratorisches Trigger-Ereignis, welches eine Einatembemühung indiziert, erfolgt in dem Verfahren zur Kontrolle des Betriebszustandes des Ausatemventils eine Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventil in Abhängigkeit der Volumendifferenz der zwei Gasmengen. Dabei ist vorgesehen, dass der Betriebszustand mit Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventil nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit erfolgt, wobei die Verzögerungszeit in Abhängigkeit der Volumendifferenz gewählt wird.
• In dem Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung werden folgende Schritte ausgeführt:
• - Erfassung von Sensorsignalen, welche eine inspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Einatmung mit einer Zuführung einer Gasmenge zu einem Patienten hin zugeordnet werden kann,
• - Erfassung von Sensorsignalen, welche eine exspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Ausatmung mit einer Fortführung einer Gasmenge von dem Patienten fort zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt,
• - Durchführung eines Volumenvergleichs zwischen der inspiratorischen Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann und derjenigen exspiratorischen Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt,
• - Bereitstellung eines Aktivierungssignals zu einer Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventils nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit mit einer vorbestimmten Zeitdauer, wobei die vorbestimmte Zeitdauer der Verzögerungszeit in Abhängigkeit des Volumenvergleiches oder in Abhängigkeit der Volumendifferenz gewählt wird.
• In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung wird die vorbestimmte Zeitdauer der Verzögerungszeit in folgender Art und Weise in Abhängigkeit von der Volumendifferenz gewählt:
• In dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung des Patienten zugeordnet werden kann, geringer ist als die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten gegeben war, wird die vorbestimmte Zeitdauer der Verzögerungszeit länger gewählt als in dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung des Patienten zugeordnet werden kann, nahezu identisch mit der Gasmenge ist, welche derjenigen Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten gegeben war.
• Mit anderen Worten, falls die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, größer ist als die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt, wird die vorbestimmte Zeitdauer der Verzögerungszeit deutlich länger gewählt, als wenn die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, nahezu identisch ist mit der Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase dieser Einatmung unmittelbar anschließt.
• In einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung ist vorgesehen, dass zur Einleitung der unmittelbar zeitlich auf die Ausatemphase folgenden Einatemphase die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils mit einer Aktivierung einer Dosierung oder Förderung einer inspiratorischen Gasmenge zeitlich koordiniert erfolgt. Dabei erfolgt die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils mit der Aktivierung der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge zeitlich aufeinander abgestimmt oder zeitlich zueinander koordiniert. Diese Abstimmung, bzw. Koordination bewirkt, dass im Zusammenspiel zwischen der Aktivierung der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge und Steuerung des Ausatemventils bei Übergängen von der Ausatemphase in die unmittelbar auf die Ausatemphase folgende Einatemphase möglichst geringe undefinierte Verschiebungen von Gasmengen und möglichst wenige undefinierte Druckschwankungen im pneumatischen System bewirkt werden. Es kann dabei beispielsweise vermieden werden, dass eine Aktivierung der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge während eines noch nicht wie beabsichtigt bereits geschlossenen Schließzustandes des Ausatemventils erfolgt. Daraus ergibt sich für die besondere Ausführungsform des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung in vorteilhafter Weise, dass die physikalisch wirksame Dosierung oder Förderung der weiteren inspiratorischen Gasmenge hin zum Patienten nicht initiiert wird, bevor die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils verlässlich erfolgt ist, wobei auch evtl. vorhandene Ventil-Latenzzeiten von der Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils bis zum Zustand, dass das Ausatemventil den gewünschten physikalischen Betriebszustand erreicht hat, Berücksichtigung finden. Eine in der Praxis gut und verlässlich handhabbare zeitliche Abstimmung ergibt sich, wenn nach der Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils die Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge nach einer Aktivierungswartezeit (control - delay) im Bereich von 2 Millisekunden bis 20 Millisekunden erfolgt.
• In einer weiter bevorzugten Ausführungsform wird die Aktivierungswartezeit so gewählt, dass dabei Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils und/oder eine, bei der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge hinein in das Gasführungssystem (inspiratorischer Pfad) bis hin zum Patienten gegebene Verzögerungen als eine Aktivierungsverzugszeit (physical - delay) im Bereich von 1 Millisekunde bis 5 Millisekunden als Teil der Aktivierungswartezeit (control - delay) oder additiv zur Aktivierungswartezeit (control - delay) berücksichtigt werden. Die Aktivierungsverzugszeit ergibt sich beispielsweise daraus, dass eine gewisse Zeitdauer von der Ansteuerung einer Gasfördereinheit bis zum physikalischen Effekt eines Einströmens in das Gasführungssystem (inspiratorischer Pfad) vergeht. Dabei hat auch der Typ der verwendeten Gasfördereinheit (Radialgebläse, Blower, Kolbenpumpe) einen Einfluss auf die Zeitdauer der Aktivierungsverzugszeit.
• Die beschriebenen Ausführungsformen stellen jeweils für sich, wie auch in Kombination oder Kombinationen miteinander besondere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren bei einer, vorzugsweise als Anästhesie- oder Beatmungsgerät ausgebildeten Beatmungsvorrichtung dar. Dabei sind auch sämtliche und mögliche durch Kombination oder Kombinationen mehrerer Ausführungsformen ergebende weitere Ausführungsformen und deren Vorteile gleichwohl vom Erfindungsgedanken mit erfasst, wenn auch nicht sämtliche Kombinationsmöglichkeiten von Ausführungsformen dazu im Detail jeweils ausgeführt sind.
• Die vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens können auch in Form von computerimplementierten Verfahren als Computerprogrammprodukte mit einem Computer ausgebildet sein, wobei der Computer zur Durchführung des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst wird, wenn die Computerprogramme auf dem Computer bzw. auf einem Prozessor des Computers oder einem sogenannten „Embedded System“ als Teil eines Medizingerätes ausgeführt werden.
• Dabei können die Computerprogramme auch auf einem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert sein. In einer alternativen Ausgestaltung kann ein Speichermedium vorgesehen sein, welches zur Speicherung des vorstehend beschriebenen, computer-implementierten Verfahrens bestimmt ist und von einem Computer lesbar ist. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, dass nicht alle Schritte des Verfahrens zwangsläufig auf ein und derselben Computerinstanz ausgeführt werden müssen, sondern sie können auch auf unterschiedlichen Computerinstanzen ausgeführt werden. Auch kann die Abfolge der Verfahrensschritte, wie auch die Ausgestaltung Schritte, beispielsweise durch Aufteilung in Teilschritte oder Zusammenfassung von Schritten gegebenenfalls variiert werden. Weiterhin ist möglich, dass einzelne Abschnitte des vorstehend beschriebenen Verfahrens in einer separaten, beispielsweise für sich selbst verkaufsfähigen Einheit ausgeführt werden können.
• Vorstehend wurde die Lösung der Aufgabe in Bezug auf den erfindungsgemäßen Aspekt des beanspruchten erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben.
• Daneben ergibt sich der weitere Aspekt der erfindungsgemäßen Beatmungsvorrichtung, welche ausgestaltet ist, das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle eines Betriebszustandes eines Ausatemventils im Sinne mindestens einer der beschriebenen Ausführungsformen auszuführen. Die entsprechenden funktionalen Merkmale des Verfahrens werden dabei durch entsprechende gegenständliche Module einer Vorrichtung, insbesondere durch Hardware-Bausteine (µC, µP, DSP, FPGA, ASIC, GAL, Logik-Bausteine), ausgebildet, die beispielsweise in Form eines Prozessors (µP), mehrerer Prozessoren oder in Form von Instruktionen in einem Speicherbereich implementiert sein können, die durch den Prozessor verarbeitet werden.
• Somit ist die Kontrolleinheit der erfindungsgemäßen Beatmungsvorrichtung ausgebildet und dazu vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle eines Betriebszustandes eines Ausatemventils mit Hilfe des nachfolgend als eine Schrittabfolge beschriebenen Ablaufs auszuführen:
• - Schritt 1:
  • Erfassung von Sensorsignalen, welche eine inspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Einatmung mit einer Zuführung einer Gasmenge zu einem Patienten hin zugeordnet werden kann,
• - Schritt 2:
  • Erfassung von Sensorsignalen, welche eine exspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Ausatmung mit einer Fortführung einer Gasmenge von dem Patienten fort zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt,
• - Schritt 3:
  • Durchführung eines Volumenvergleichs mit einer Bestimmung einer Volumendifferenz, zwischen der inspiratorischen Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann und derjenigen exspiratorischen Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt,
• - Schritt 4:
  • Bereitstellung eines Aktivierungssignals zu einer Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventils nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit mit einer vorbestimmten Zeitdauer, wobei die Verzögerungszeit in Abhängigkeit des Volumenvergleiches oder in Abhängigkeit der Volumendifferenz gewählt wird.
• Dabei kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung die Ausführung der Schrittabfolge durch die Kontrolleinheit wie in der zuvor beschriebenen Abfolge oder auch einer abweichenden Abfolge, ggf. unter Zusammenfassung einzelner Schritte oder Aufteilung von Schritten in Teilschritte erfolgen. Solch zweckmäßige Ausgestaltungen der Schrittabfolge ergeben sich je nach Ausgestaltung der Kontrolleinheit als eine oder mehrere Recheneinheiten oder Computerinstanz, wie auch die Schritte auf unterschiedlichen Recheneinheiten oder Computerinstanzen unter Koordination der Kontrolleinheit ausgeführt werden können.
• Die für das erfindungsgemäße Verfahren beschriebenen Vorteile lassen sich in gleicher oder in ähnlicher Weise mit der erfindungsgemäßen Beatmungsvorrichtung erzielen. Weiterhin sind die beschriebenen Ausführungsformen und deren Merkmale und Vorteile des Verfahrens auf die Vorrichtung übertragbar, wie auch die beschriebenen Ausführungsformen der Beatmungsvorrichtung auf das Verfahren übertragbar sind.
• Erfindungsgemäß wird die Aufgabe nach einem weiteren Aspekt der Erfindung durch eine Beatmungsvorrichtung mit einer verbesserten Triggerungs-Funktionalität bei einer Zuführung von inspiratorischen Gasmengen gelöst.
• Diese Beatmungsvorrichtung, in Ausgestaltung als Anästhesie- oder Beatmungsgerät ist zu einer maschinellen, mandatorischen oder unterstützenden Beatmung eines Patienten ausgestaltet und weist dazu erfindungsgemäß ein, zu einem Transport von Atemgasen ausgebildetes Verbindungssystem, eine Druckmesseinheit, eine Durchflussmesseinheit, eine Kontrolleinheit, eine Datenspeichereinheit, eine Gasförderungs- und Dosiereinheit mit Dosierventilen, wie Einatemventil (Inspirationsventil), Rückschlagventile und Beatmungsantrieb (Blower, Radialgebläse, Kolbenpumpe), und ein Ausatemventil (Exspirationsventil) auf.
• Die Kontrolleinheit ist dabei vorzugsweise als ein Mikroprozessor-Modul (µC) mit zugeordnetem internen und/oder externen Datenspeicher (RAM) ausgestaltet. Die Datenspeichereinheit weist einen Datenspeicher (RAM, ROM) und eine Speicherorganisation Speicherung von Messwerten, Zeitverläufen von Messwerten, zur Hinterlegung von Schwellenwerten, vorgegebenen Vergleichswerten, vorbestimmten Zeitdauern oder Vergleichskriterien, Vergleichswerten, Verhältniswerten oder Bezugsgrößen auf.
• Die Kontrolleinheit weist Elemente zur Datensortierung, zur Koordination von Datenoperationen mit dem Datenspeicher, Elemente zur Datenverarbeitung , Datenanalyse, Elemente zum Datenaustausch mit der Druckmesseinheit und der Durchflussmesseinheit, sowie Elemente zur Kontrolle, Steuerung und Regelung des Ausatemventils und Elemente zur Kontrolle, Steuerung und Regelung des Ausatemventils der Gasförderungs- und Dosiereinheit auf.
• Die Durchflussmesseinheit, wie auch die Druckmesseinheit sind zu einer Umwandlung von physikalischen Messgrößen indizierenden elektrischen Signalen, welche von den Durchflussmengen- und Druckmessfühlern bereitgestellt werden in zu einer Datenverarbeitung geeignete Datensignale ausgestaltet. In üblichen Konfigurationen von Anästhesie- und Beatmungsgeräten sind Durchflussmesseinheit und Druckmesseinheit als Elemente oder Module der Kontrolleinheit ausgeführt.
• Das Verbindungsystem weist einen exspiratorischen Pfad auf, welcher zu einer Fortführung einer exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten ausgebildet und vorgesehen ist. Das Verbindungsystem weist einen inspiratorischen Pfad auf, welcher zu einer Hinführung einer inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten ausgebildet und vorgesehen ist. Das Verbindungsystem weist eine Patientengaszuführungsleitung, beispielsweise ausgeführt in Form eines Endotracheal-Tubus auf, welcher zu einer Hinführung der inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten und zu einer Fortführung der exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten ausgebildet und vorgesehen ist. Der exspiratorische Pfad und der inspiratorische Pfad sind mittels eines Verbindungselements miteinander und mit der Patientengaszuführungsleitung verbunden. Das Verbindungselement kann dabei und ist in der Praxis oftmals als ein sogenanntes Y-Stück ausgebildet.
• Die Durchflussmesseinheit weist mindestens einen Durchflussmessfühler auf, welcher in oder an dem Verbindungssystem oder in oder an der Beatmungsvorrichtung angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte einer Gasströmung, welche in dem Verbindungssystem von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten hin strömt, zu erfassen.
• Die Durchflussmesseinheit weist mindestens einen Durchflussmessfühler auf, welcher in oder an dem Verbindungssystem oder in oder an der Beatmungsvorrichtung angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte einer Gasströmung zu erfassen.
• Die Durchflussmesseinheit ist ferner ausgebildet, die Durchflussmengenmesswerte der Kontrolleinheit bereitzustellen.
• Die Druckmesseinheit weist vorzugsweise mindestens einen Druckmessfühler auf, welcher in oder an der Beatmungsvorrichtung oder dem Verbindungssystem angeordnet und dazu vorgesehen ist, mindestens einen Druckmesswert eines Druckes zu erfassen, welcher in dem Verbindungssystem vorhanden ist. Die Druckmesseinheit ist ferner ausgebildet, diesen mindestens einen Druckmesswert der Kontrolleinheit bereitzustellen.
• Die Kontrolleinheit ist in Verbindung mit der Durchflussmesseinheit ausgebildet, aus den Durchflussmesswerten und/oder einem zeitlichen Verlauf von Durchflussmesswerten mindestens ein Triggerereignis zu ermitteln.
• Die Kontrolleinheit ist in Verbindung mit der Druckmesseinheit ausgebildet, aus den Druckmesswerten und/oder einem zeitlichen Verlauf von Druckmesswerten mindestens ein Triggerereignis zu ermitteln.
• Die Kontrolleinheit ist optional dazu ausgestaltet, in Verbindung mit der Durchflussmesseinheit und der Druckmesseinheit aus den Durchflussmesswerten, und den Druckmesswerten und/oder deren zeitlichen Verläufen mindestens ein Triggerereignis zu ermitteln. Die ermittelten Triggerereignisse repräsentieren Einatemanstrengungen (Trigger) des Patienten, welche von der Kontrolleinheit in Zusammenwirkung mit der Gasförderungs- und Dosiereinheit und dem Ausatemventil für die Ausgestaltung der Beatmung mit Einatemphasen und Ausatemphasen verwendet werden.
• Die Kontrolleinheit ist in Verbindung mit der Gasförderungs- und Dosiereinheit geeignet ausgebildet, um einen Ablauf einer Beatmung mit Druckkontrolle oder Volumenkontrolle, Grenzwertüberwachungen für Drücke und Volumina mit Ausgestaltung einer Beatmungsfrequenz und Zeitdauern (I:E) von Inspirationsphase und Exspirationsphasen mittels der Beatmungsvorrichtung zu kontrollieren und am Patienten wirksam werden zu lassen. Die Kontrolleinheit ist dabei insbesondere dazu ausgebildet, das Ausatemventil und die Gasförderungs- und Dosiereinheit zu steuern oder zu regeln, um Einatemphasen und Ausatemphasen, insbesondere auch auf Basis der Einatemanstrengungen (Trigger) des Patienten zu kontrollieren.
• Die Kontrolleinheit ist insbesondere auch dazu ausgebildet, mittels eines Aktivierungssignals die Gasförderungs- und Dosiereinheit derart anzusteuern, um eine Erhöhung einer von der Gasfördereinheit bereitgestellten Gasfördermenge zu bewirken und das Ausatemventil in einen Betriebszustand derart zu aktivieren, dass keine oder nur sehr geringe Gasmengen vom Patienten über das Ausatemventil in die Umgebung strömen können, um auf diese Weise eine Einatemphase einzuleiten und am Patienten eine hinsichtlich Druck, Durchflussmenge und Volumen kontrollierte und überwachte Einatmung einer Gasmenge bei der kontinuierlichen Durchführung der Beatmung mit Ein- und Ausatmung zu bewirken. Die sehr geringen Gasmengen würden nur in dem Fall strömen, falls das Beatmungsgerät in einer Betriebsart mit dem bereits zuvor erwähnten Basisflow betrieben wird. Dabei ist dann das Ausatemventil derart geöffnet, dass der Basisflow von der Gasfördereinheit aus dem Beatmungsgerät heraus durch das Schlauchsystem am Patienten vorbei und in das Beatmungsgerät zurück strömen kann.
• Die Kontrolleinheit ist insbesondere in Verbindung mit dem Datenspeicher auch dazu ausgebildet, aus einer Vielzahl fortlaufend im Betrieb der Beatmungsvorrichtung erfasster Messwerte der inspiratorischen und exspiratorischen Durchflussmengen durch Datenverarbeitung mittels Integration über der Zeit inspiratorische und exspiratorische Volumina zu bestimmen und das inspiratorische Volumen und das exspiratorische Volumen miteinander, wie auch mit vorbestimmten Vergleichskriterien, Vergleichswerten, Verhältniswerten oder Vergleichsoperatoren zu vergleichen, um zu bestimmen, ob ein Betriebszustand gegeben ist, dass die messtechnisch erfasste aktuelle exspiratorische Gasmenge bis zum messtechnisch erfassten inspiratorischen Triggerereignis wesentlich geringer ist als die zuvor währende der zeitlich vorherigen Einatemphase zugeführte inspiratorische Gasmenge.
• Falls auf Basis dieses Vergleich die Kontrolleinheit ermittelt, dass ein Betriebszustand gegeben ist, dass die messtechnisch erfasste aktuelle exspiratorische Gasmenge bis zum messtechnisch erfassten inspiratorischen Triggerereignis wesentlich geringer ist als die zuvor während der zeitlich vorherigen Einatemphase zugeführte inspiratorische Gasmenge, wird das Aktivierungssignal von der Kontrolleinheit zur Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventils und zu einer Aktivierung einer Förderung einer Gasmenge erst nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit T_Delay an das Ausatemventil, bzw. die Gasfördereinheit bereitgestellt. Die Verzögerungszeit T_Delay = T_x1 mit einer vorbestimmten Zeitdauer T_x1 weist in diesem Fall eine, um eine Wartezeit T_Wait verlängerte Zeitdauer T_x1 =T_x + T_Wait auf. Die vorbestimmte Zeitdauer T_x1 ist dabei vorzugsweise im Datenspeicher hinterlegt und wird dabei vorzugsweise in einem Bereich von 3 Sekunden bis 6 Sekunden gewählt.
• Falls auf Basis dieses Vergleich die Kontrolleinheit ermittelt, dass ein Betriebszustand gegeben ist, dass die messtechnisch erfasste aktuelle exspiratorische Gasmenge bis zum messtechnisch erfassten inspiratorischen Triggerereignis im Wesentlichen identisch mit der zuvor während der zeitlich vorherigen Einatemphase zugeführte inspiratorische Gasmenge ist, wird das Aktivierungssignal von der Kontrolleinheit zur Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventils und zu einer Aktivierung einer Förderung einer Gasmenge erst nach einem Ablauf einer gegenüber dem Fall nicht identischer Gasmengen abweichenden Verzögerungszeit T_Delay an das Ausatemventil, bzw. die Gasfördereinheit bereitgestellt. Die Verzögerungszeit T_Delay = T_x2 =T_x mit einer vorbestimmten Zeitdauer T_x2 ergibt sich in diesem Fall als die, nicht um die Wartezeit T_Wait verlängerte Zeitdauer T_x. Die vorbestimmte Zeitdauer T_x2 ist dabei vorzugsweise im Datenspeicher hinterlegt und wird dabei vorzugsweise in einem Bereich von 200 Millisekunden bis 600 Millisekunden gewählt.
• In optionaler Weise können in besonderen Ausführungsformen der Beatmungsvorrichtung wie auch in besonderen Ausführungsformen des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils in einer Beatmungsvorrichtung bei der Bestimmung der beiden Volumina, wie auch bei der Durchführung des Volumenvergleichs ein Vergleichskriterium, mehrere Vergleichskriterien, Vergleichswerte, Verhältniswerte angewendet werden, um beispielsweise eine unterschiedliche Gewichtung oder Priorisierung unterschiedlicher Größenordnungen der Durchflussmengen bei der Bestimmung der Volumen anzuwenden. So können beispielsweise Durchflussmengen in einem Bereich kleiner als 2 l/min bis 5 l/min ggf. bei der Bestimmung der Volumen vernachlässigt werden, da signifikante Unterschiede zwischen dem zuletzt ausgeatmeten exspiratorischen Volumen und dem zugehörigen vorherigen eingeatmeten Volumen auch bestimmbar sind, wenn lediglich Durchflussmengen oberhalb von 2 l/min bis 5 l/min bei der Integration oder Summation der Volumina Berücksichtigung finden. Weiterhin kann als Vergleichskriterium ein prozentualer Verhältnisbereich zwischen exspiratorischer Gasmenge und inspiratorischer Gasmenge angewendet werden, um beispielsweise dann, wenn die aktuelle exspiratorische Gasmenge einen Anteil von ≥ 60% der zeitlich zuvor zugeführten inspiratorischen Gasmenge aufweist dies derart zu bewerten, dass die beiden Gasmengen im Wesentlichen identisch sind. Weiterhin kann als ein mögliches Vergleichskriterium auch ein absoluter Unterschied zwischen den beiden Gasmengen angewendet werden, um eine Bewertung vorzunehmen, dass nur ein Teil der zugeführten inspiratorischen Gasmenge in der nachfolgenden Ausatmung auch als exspiratorische Gasmenge wieder ausgeatmet wurde.
• Beispielsweise kann dann, wenn bei einem durchschnittlichen Erwachsenen die zugeführte inspiratorische Gasmenge in einem Bereich von mehr als 100 Milliliter bis 350 Milliliter größer als die nachfolgend ausgeatmete exspiratorische Gasmenge die Situation derart gewertet werden, dass die Ausatemphase nicht vollständig beendet ist. Der genannte Bereich von mehr als 100 Milliliter bis 350 Milliliter ergibt sich auf Basis der physiologischen Zusammenhangs, dass das Tidalvolumen eines Erwachsenen im Bereich 5 ml/kg bis 8 ml/kg Körpergewicht abgeschätzt werden kann, wobei hierbei angenommen wird, dass das Tidalvolumen im Wesentlichen auch der Ausatemmenge, als der exspiratorischen Gasmenge, entspricht. Die beschrieben Möglichkeiten, in optionaler Weise Vergleichskriterien mit in Vergleich und/oder die Bewertung der Gasmengen einzubeziehen können jeweils für sich als auch in Kombination angewendet werden und sind insofern - obgleich nicht alle Kombinationsmöglichkeiten hier dargelegt sind - vom Umfang von Anwendungen optionaler Vergleichskriterien im Sinne der vorliegenden Erfindung mit umfasst.
• Für Ausgestaltungen und Ausführungsformen zur Erfassung der Durchflussmengen ergeben sich mögliche Messorte und damit daraus resultierende bevorzugte Ausführungsformen für die Durchflussmengenmessung aus der Zusammenstellung nach Tabelle 1.
• Die Beatmungsvorrichtung weist ein, zu einem Transport von Atemgasen ausgebildeten Verbindungssystem, ein Ausatemventil, eine Gasförderungs- und Dosiereinheit, eine Druckmesseinheit, eine Durchflussmesseinheit und eine Kontrolleinheit auf.
• Das Verbindungsystem weist einen exspiratorischen Pfad auf, welcher zu einer Fortführung einer exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten fort ausgebildet und vorgesehen ist. Das Verbindungsystem weist einen inspiratorischen Pfad auf, welcher zu einer Hinführung einer inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten hin ausgebildet und vorgesehen ist. Das Verbindungsystem weist dazu ferner einen Patientenverbindungs-Pfad auf, welcher zu einer Hinführung der inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten und zu einer Fortführung der exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten ausgebildet und vorgesehen ist. Der exspiratorische Pfad und der inspiratorische Pfad sind mittels eines Verbindungselements miteinander und mit dem Patientenverbindungs-Pfad gasführend verbunden.
• Die Druckmesseinheit weist mindestens einen Druckmessfühler auf, welcher in oder an der Beatmungsvorrichtung oder dem Verbindungssystem angeordnet und dazu vorgesehen ist, einen Druckmesswert mindestens eines Druckes zu erfassen, welcher in dem Verbindungssystem vorhanden ist und der Kontrolleinheit bereitzustellen.
• Die Durchflussmesseinheit weist mindestens einen Durchflussmessfühler auf, welcher in oder an dem Verbindungssystem oder in oder an der Beatmungsvorrichtung angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte einer Gasströmung zu erfassen,, welche in dem Verbindungssystem von der Beatmungsvorrichtung zu dem Patienten hin strömt. Die Durchflussmesseinheit weist mindestens einen oder einen weiteren Durchflussmessfühler auf, welcher in oder an dem Verbindungssystem oder in oder an der Beatmungsvorrichtung angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte einer Gasströmung zu erfassen, welche in dem Verbindungssystem von dem Patienten fortströmt. Die Durchflussmesseinheit ist dazu ausgebildet, die Vielzahl der Durchflussmengenmesswerte der Kontrolleinheit bereitzustellen.
• Die Kontrolleinheit ist dazu ausgebildet, aus der Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte eine Gasmenge zu bestimmen, welche einer Phase einer Einatmung mit einer Zuführung einer Einatemgasmenge zu dem Patienten zugeordnet werden kann.
• Die Kontrolleinheit ist dazu ausgebildet, aus der Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte eine Gasmenge zu bestimmen, welche einer Phase einer Ausatmung mit einer Fortführung einer Ausatemgasmenge von dem Patienten zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt.
• Falls das Beatmungsgerät in einer Betriebsart mit dem bereits zuvor erwähnten Basisflow betrieben wird, ist die Kontrolleinheit ferner dazu ausgebildet, bei der Bestimmung der Gasmenge, welche der Phase der Einatmung mit der Zuführung der Einatemgasmenge zu dem Patienten zugeordnet werden kann, auch die in dem gleichen Zeitraum erfasste Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte mit zu berücksichtigen, um diejenige Gasmenge mit einzubeziehen, welche durch den Basisflow am Patienten vorbei strömt.
• Zudem ist die Kontrolleinheit in der Betriebsart optional auch dazu ausgebildet, bei der Bestimmung der Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung mit der Fortführung der Ausatemgasmenge von dem Patienten zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt, auch die in dem gleichen Zeitraum erfasste Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte mit zu berücksichtigen, um die durch den Basisflow am Patienten vorbei strömende Gasmenge mit einzubeziehen.
• Die Kontrolleinheit ist dazu ausgebildet, einen Volumenvergleich der Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann und derjenigen Gasmenge, welche derjenigen Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt, mit Bestimmung einer Volumendifferenz durchzuführen.
• Die Kontrolleinheit ist dazu ausgebildet, mindestens ein Triggerereignis zu bestimmen. Die Kontrolleinheit ist dazu ausgebildet, zeitlich nachfolgend an das mindestens eine Triggerereignis nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit T_Delay mit einer vorbestimmten Zeitdauer T_x mindestens ein Aktivierungssignal an das Ausatemventil zu einer Aktivierung eines Schließzustandes des Ausatemventils und an die Gasförderungs- und Dosiereinheit zu einer Förderung einer Gasmenge bereitzustellen, wobei die vorbestimmte Zeitdauer T_x der Verzögerungszeit T_Delay in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich und/oder der Volumendifferenz gewählt wird.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, die vorbestimmte Zeitdauer der Verzögerungszeit T_Delay in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich derart zu wählen, dass die vorbestimmte Zeitdauer T_x der Verzögerungszeit T_Delay
• - in dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung des Patienten zugeordnet werden kann, geringer ist als die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten gegeben war,
von der Kontrolleinheit deutlich gewählt wird, als
• - in dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Ausatmung des Patienten zugeordnet werden kann, nahezu identisch mit der Gasmenge ist, welche derjenigen Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten gegeben war.
• Mit anderen Worten, ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, die Verzögerungszeit in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich derart zu wählen, dass die die vorbestimmte Zeitdauer T_x der Verzögerungszeit T_Delay
• - in dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, größer ist als die Gasmenge, welche derjenigen Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase dieser Einatmung unmittelbar anschließt,
deutlich länger zu wählen wird, als
• - in dem Fall, dass die Gasmenge, welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, nahezu identisch ist mit derjenigen Gasmenge, welche derjenigen Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, aus den Druckmesswerten und/oder einem zeitlichen Verlauf von Druckmesswerten das mindestens eine Triggerereignis zu bestimmen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, aus den Durchflussmesswerten und/oder einem zeitlichen Verlauf der Durchflussmesswerte das mindestens eine Triggerereignis zu bestimmen.
• In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, aus den Durchflussmesswerten und den Druckmesswerten und/oder deren zeitlichen Verläufen das mindestens eine Trigger Ereignis zu bestimmen.
• In einer besonderen Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung ist vorgesehen, dass nach Ablauf der Verzögerungszeit die Kontrolleinheit das Ausatemventil und die Gasfördereinheit zur Einleitung der unmittelbar zeitlich auf die Ausatemphase folgenden Einatemphase eine Aktivierung eines Schließzustandes eines Ausatemventils mit einer Aktivierung einer Dosierung oder Förderung einer inspiratorischen Gasmenge zeitlich koordiniert. Dabei erfolgt die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils mit der Aktivierung der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge zeitlich aufeinander abgestimmt oder zeitlich zueinander koordiniert. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit dazu ausgebildet, die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils mit der Dosierung oder Förderung durch die Gasförderungs- und Dosiereinheit in einer zeitlichen Koordination zu vorzunehmen,
• - wobei die zeitliche Koordination durch die Kontrolleinheit derart erfolgt, dass die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils und/oder die Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge durch die Gasförderungs- und Dosiereinheit nach Ablauf der Verzögerungszeit und nach Ablauf einer Aktivierungswartezeit erfolgt,
• - wobei die Aktivierungswartezeit von der Kontrolleinheit so gewählt wird, dass dabei Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils und/oder eine Aktivierungsverzugszeit der Gasförderungs- und Dosiereinheit, welche bei der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge hinein in das Gasführungssystem zum Patienten gegeben sind, mit berücksichtigt werden.
• Daraus ergibt sich für diese besondere Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung der Vorteil, dass die physikalisch wirksame Dosierung oder Förderung der weiteren inspiratorischen Gasmenge hin zum Patienten nicht initiiert wird, bevor die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils verlässlich erfolgt ist, wobei auch evtl. vorhandene Ventil-Latenzzeiten von der Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils bis zum Zustand, dass das Ausatemventil den gewünschten physikalischen Betriebszustand erreicht hat, Berücksichtigung finden. Eine in der Praxis gut und verlässlich handhabbare zeitliche Abstimmung ergibt sich, wenn nach der Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils die Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge nach einer Aktivierungswartezeit erfolgt.
• In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung wird die Aktivierungswartezeit (control - delay) von der Kontrolleinheit so gewählt, dass von der Kontrolleinheit Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils und/oder eine, bei der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge hinein in das Gasführungssystem (inspiratorischer Pfad) bis hin zum Patienten gegebene Aktivierungsverzugszeit berücksichtigt (physical - delay) werden. Die Aktivierungswartezeit (control - delay) wird beispielsweise in einem Bereich von 2 Millisekunden bis 20 Millisekunden gewählt. Die Aktivierungsverzugszeit (physical - delay) der Gasfördereinheit liegt typischerweise in einem Bereich von 1 Millisekunde bis 5 Millisekunden.
• In einer besonderen Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung wird die Volumendifferenz von der Kontrolleinheit mittels einer Differenz eines in oder am exspiratorischen Pfad des Verbindungssystems angeordneten Durchflussmessfühlers und eines in oder am inspiratorischen Pfad des Verbindungssystems angeordneten Durchflussmessfühlers erfasst und ermittelt.
• In einer besonderen Ausführungsform der Beatmungsvorrichtung wird die Volumendifferenz von der Kontrolleinheit mittels eines in oder an der Patientengaszuführungsleitung des Verbindungssystems angeordneten Durchflussmessfühlers erfasst und ermittelt.
• Alle angegebenen Wertebereiche, wie auch die Zeitbereiche der Verzögerungszeit, ersten vorbestimmte Zeitdauer T_x1, der zweiten vorbestimmte Zeitdauer T_x2 , Wartezeit T_Wait sind in der Beschreibung und den Ausführungsformen für einen typischen erwachsenen Patienten mit ca. 80 Kg Körpergewicht angegeben. Für abweichende Körpergewichte oberhalb von 80 Kg und auch unterhalb von 80 Kg bis in den Bereich pädiatrischer Patienten im Bereich von 5 kg gelten die Angaben entsprechend angepasst, skaliert mit Tidalvolumen, Beatmungsfrequenz und I:E-Verhältnis.
• Die beschriebenen Lösungen der Aufgabe, also des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils, die zur Ausführung des Verfahrens zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils geeignete Beatmungsvorrichtung, wie auch die Beatmungsvorrichtung mit einer verbesserten Triggerungs-Funktionalität bei einer Zuführung von inspiratorischen Gasmengen und deren jeweilig Ausführungsformen stellen für die Beatmung eines Patienten oder Patienten wesentliche Vorteile bereit, welche sich zusammenfassend wie folgt darstellen:
• • Vermeidung von Gaszuführungen zum Patienten während einer noch nicht vollständig beendeten maschinellen Exspiration,
• • Vermeidung mehrfacher Gaszuführungen zum Patienten während dessen spontaner Inspiration,
• • Vermeidung von durch Mehrfach-Triggerungen ausgelöste Gaszuführungen zum Patienten, beispielsweise in Endphasen von Einatemphasen des Patienten, insbesondere bei Patienten mit hohen Atemwegswiderständen (COPD)
• • Verbesserung der Synchronität von Einatemanstrengungen des Patienten mit Gaszuführungen des Beatmungsgerätes
• • Vermeidung von Zuständen einer Asynchronie der Ein- und Ausatemphasen zwischen Patient und Beatmungsgerät,
• • Verbesserung der unterstützenden und/oder patientengetriggerten Beatmung.
• Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe der folgenden Figuren und den zugehörigen Figurenbeschreibungen ohne Beschränkungen des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert.
• Es zeigen:
• 1 eine schematische Darstellung einer zu einer Beatmung geeignet ausgebildeten Beatmungsvorrichtung,
• 2 eine Funktions- und Schrittabfolge einer Volumenbilanzierung mit Bereitstellung eines Aktivierungssignals
• Die 1 zeigt eine schematische Darstellung einer zu einer Beatmung geeignet ausgebildeten Beatmungsvorrichtung 1, beispielsweise und vorzugsweise ein Beatmungsgerät mit seinen wesentlichen Elementen. Diese wesentlichen Komponenten stellen auch die Grundkomponenten der Gasversorgung, Gasdosierung und Gaszuführung zum Patienten 3 für ein Anästhesiegerät dar. Die zusätzlichen, weiteren für ein Anästhesiegerät erforderlichen Komponenten, welche in dieser 1 nicht dargestellt und an dieser Stelle auch nicht abschließend aufgezählt werden sollen, das sie mit zur vorliegenden Erfindung bei einer Beatmungsvorrichtung 1 keinen erfindungsgemäßen Beitrag leisten, sind beispielsweise Gasversorgungselemente für Lachgas und Narkosemitteldosierung, Gaskonzentrationsmessung (Anästhesiegas-Monitoring) für Narkosemittel und Gase, Kohlendioxidentfernung, Narkosegasfortleitung (AGS). Gleichwohl sollen durch die Darstellung nach 1 Ausgestaltungen der Beatmungsvorrichtung als Anästhesiegerät, wie auch weitere Typen von Beatmungsgeräten mit unterschiedlichen Mitteln zur Erzeugung und Dosierung von Atemgas mit umfasst sein. Beispielhaft für unterschiedliche Mittel zur Erzeugung, Dosierung und Transport von Atemgas in einem Atemsystem 10 seien hier technische Ausgestaltungen mit Radialverdichter, Blower, Lüfterrad, Kolbenantrieb, Ventile oder Düsen, wie beispielsweise Ejektoren oder überkritische Düsen, genannt. Das Beatmungsgerät 1 weist eine Kontrolleinheit 27 auf, welche vorzugsweise als eine elektronische Steuerung ausgebildet ist. Die Kontrolleinheit 27 ist dazu ausgebildet und vorgesehen, eine Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 mit einem darin angeordneten Inspirationsventil 25 zur Ausgestaltung der Gasförderung und Dosierung von Atemgas in das Atemsystem 10 und zum Patienten 3 steuern oder zu regeln. Weiterhin sind in oder an dem Atemsystem 10 des Beatmungsgerätes 1 Messorte 15, 17, 19, 21 innerhalb des Beatmungsgerätes 1 dargestellt. Stromabwärts der Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 sind ein Messort der inspiratorischen Durchflussmenge 15 und ein Messort für einen inspiratorischen Druck 19 angeordnet. Nachfolgend an diese Messorte 15, 19 ist ein inspiratorischer Pfad 7 eines pneumatischen Verbindungsystems des Atemsystems 10 angeordnet, über welche das Beatmungsgerät 1 den Patienten 3 inspiratorisch Atemgase zuführt. Direkt am Patienten 3, außerhalb 150, bzw. des Beatmungsgerätes 1, aber mit dem Beatmungsgerät 1 in Zusammenwirkung stehend, sind an einem sog. Y-Stück 11 als Verbindungselement ein Messort einer Patientendurchflussmenge 11 und eines Patientendrucks 13 angeordnet, von welchem aus der Patient 3 über eine, zumeist als Endo-Tracheal-Tubus ausgebildete Patientengaszuführungsleitung 5 zum Austausch von Ein- und Ausatemluft mit dem Beatmungsgerät 1 verbunden ist.
• Alternativ zum Endo-Tracheal-Tubus können auch nicht- invasive Elemente einer Patientengaszuführungsleitung 5, wie Masken, beispielweise Nasal- Masken am Y-Stück Verwendung finden. Vom Y-Stück am Patienten 3 wird über einen exspiratorischen Pfad 9 des pneumatischen Verbindungsystems des Atemsystems 10 die Ausatemluft des Patienten 3 exspiratorisch zum Beatmungsgerät 1 zurückgeführt, wo über ein Exspirationsventil 26 gesteuert und/oder geregelt die Ausatemluft aus dem Atemsystem 10 an die Umgebung abfließt. Das Exspirationsventil 26 wird dabei von der Kontrolleinheit 27 zur Durchführung der Beatmung mit Inspirationsphasen (Exspirationsventil = geschlossen) und Exspirationsphasen (Exspirationsventil = geöffnet) kontrolliert. Innerhalb, bzw. im Innern 160 des Beatmungsgerätes 1 ist stromabwärts des Exspirationspfades der Patientengaszuführungsleitung 9 ein Messort der exspiratorischen Durchflussmenge 17 und ein Messort für einen exspiratorischen Druck 21 angeordnet.
• Von der Kontrolleinheit 27 werden auf Basis von, an den Messorten 15, 17 der exspiratorischen Durchflussmenge 97, 107 (2) und der inspiratorischen Durchflussmenge 97, 105 (2) oder am Messort des Verbindungselements 11 erfasster Durchfluss-Messwerte 97, 105, 107 (2), welche mittels Signal-/Datenleitungen 83, 87, 89 der Kontrolleinheit 27 bereitgestellt werden, inspiratorische und exspiratorische Gasmengen oder Volumina 105', 107' (2) ermittelt und unter Berücksichtigung eines optionalen Vergleichskriteriums 109 (2) eine Volumendifferenz 112 (2) aus den inspiratorischen und exspiratorische Volumen 105', 107' (2) bestimmt.
• Auf Basis der ermittelten Volumendifferenz 112 (2) wird von der Kontrolleinheit 27 ermittelt, ob zu einer Verzögerungszeit T_Delay 115' (2) mit einer vorbestimmten Zeitdauer T_x 114 (2) eine Wartezeit T_Wait 113 (2) hinzu addiert wird oder ob keine Wartezeit hinzu addiert werden muss. Nach Ablauf der Verzögerungszeit T_Delay 115, 115' (2) aktiviert die Kontrolleinheit 27 mittels Steuerleitungen 98 und Aktivierungssignalen 120 (2) das Exspirationsventil 26 (Ausatemventil) und die Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 mit dem Inspirationsventil 25 zur Einleitung der Inspirationsphase. Der Verzögerungszeit T_Delay115' (2) wird dabei in dem Fall, dass das exspiratorische Volumen 107' (2) deutlich geringer ist als das inspiratorische Volumen 105' (2) die Wartezeit T_Wait 113 (2) zur Verzögerungszeit T_Delay 115' (2) hinzu addiert. In dem Fall, dass das exspiratorische Volumen 107' (2) mit dem inspiratorischen Volumen 105' (2) im Wesentlichen identisch ist wird der Verzögerungszeit T_Delay 115 (2) keine Wartezeit zur Verzögerungszeit T_Delay 115 (2) hinzu addiert.
• Dabei dient die zusätzliche Wartezeit T_Wait 113 (2) dazu sicherzustellen, dass nur Triggerereignisse eine Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils 26 hervorrufen können, welche erfasst werden, nachdem die Ausatmung des Patienten 3 sicher abgeschlossen ist.
• Dabei dient die Verzögerungszeit T_Delay 115, 115' (2) generell dazu, dass ein auf Basis von Druckmesswerten 63, 67, 69, 99 oder Durchflussmesswerten 83, 87, 89, 97 ermitteltes Triggerereignis, welches einen Einatemwunsch des Patienten 3 indiziert, nicht zeitlich unmittelbar und direkt auf die Gasförderungs- und Dosiereinheit 23, Inspirationsventil 25 und Exspirationsventil 26 gegeben wird. Diese Verzögerungszeit T_Delay 115, 115' (2) mit einer vorbestimmte Zeitdauer T_x dient im Betrieb einer Vermeidung von möglichen Schwingungseffekten bei der Steuerung und Regelung der Beatmung, welche im Zusammenspiel von Gasförderungs- und Dosiereinheit 23, Inspirationsventil 25 und Exspirationsventil 26, Rückschlagventilen, dem pneumatischen Verbindungssystem 5, 7, 9 und Datenverarbeitungseigenschaften und Regelverhalten der Kontrolleinheit 27, möglich sein können. Die zusätzliche Wartezeit T_Wait 113 (2) stellt dabei sicher, dass das Beatmungsgerät 1 dem Patienten 3 keine Gasmenge zuführen kann, sofern die Ausatemphase (Exspiration) des Patienten 3 noch nicht abgeschlossen ist.
• In alternativen und besonderen und, an die Anwendung speziell angepassten Ausgestaltungen von Beatmungsgeräten 1, wie Notfallbeatmungsgeräten oder Heimbeatmungsgeräten, wie auch Anästhesiegeräten, welche neben den für Anästhesiegeräte zu einer Narkose notwendigen Komponenten auch Komponenten zur Beatmung aufweisen, kann die Aufteilung von Messorten und Komponenten (Messfühlern) in Bezug auf die Elemente im Innen 160 und außerhalb 150 abweichend von der in dieser 1 vereinfacht gezeigten Ausgestaltung realisiert sein. So können beispielsweise die Elemente 15, 17, 19, 21 außerhalb 150 wie auch innerhalb 160 des Beatmungsgerätes angeordnet sein. Solche Ausgestaltungen sind vom Gedanken der Erfindung mit umfasst, jedoch aus Gründen einer vereinfachten Darstellung und aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit dargestellt. Die Messorte 11, 13, 15, 17, 19, 21 und die an diesen Messorten angeordneten - in dieser 1 aber aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht im Detail gezeigten - Sensoren (Durchflussmessfühler und Drucksensoren) sind jeweils über geeignete Signal- und Datenleitungen 63, 67, 69, 83, 87, 89 mit der Kontrolleinheit 27 verbunden und stellen die Übertragung der Messwerte von Druck 99 und Durchflussmenge 97 an die Kontrolleinheit 27 sicher. Die Kontrolleinheit 27 weist Elemente zur Erfassung der Messdaten der Sensoren, zur Datenverarbeitung und Datenwandlung (Signal-Verstärkung, Signalfilterung, A/D-Wandlung) auf, welche in dieser schematischen Darstellung nach 1 nicht mit gezeigt sind. Die Kontrolleinheit 27 weist weiterhin eine Prozessoreinheit 29 und eine Datenspeichereinheit 31 auf, um den Ablauf der Beatmung durch und mit dem Beatmungsgerät 1 auszugestalten und zu koordinieren. Für die Beatmung benötigte Gase 33, wie Sauerstoff und Luft, werden mittels in dieser 1 nicht gezeigter Zuleitungen der Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 zugeführt und dort in ein Gasgemisch umgesetzt, welches zu einer Beatmung des Patienten 3 mittels des Inspirationsventils 25 geeignet ist. An die Kontrolleinheit 27 ist oftmals eine Ausgabeeinheit 44 zur Textausgabe, beispielsweise ein Bildschirm, eine Alarmierungseinheit 40 mit einem optischen Signalgabeelement 41 und mit einem akustischen Signalgabeelement 42 angebunden, um Hinweise oder Alarmsituationen, welche im Betrieb des Beatmungsgerätes 1 auftreten können, an den Anwender zu signalisieren. Daneben ist an die Kontrolleinheit eine Eingabeeinheit 43 angebunden, über welche der Anwender sowohl Einstellungen, wie Beatmungsparameter, wie z.B. Beatmungsfrequenz, Tidalvolumen, Beatmungsdrücke (Pinsp, PEEP) und dazu zugehörige Alarmgrenzen, wie maximal zulässiger Atemwegsdruck (P_aw-high), Volumengrenzen (MV_Low) am Beatmungsgerät 1 vornehmen kann, als auch signalisierte Alarmsituationen quittieren kann.
• Die 2 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Funktions- und Schrittabfolge 100 einer Ermittlung einer Volumendifferenz aus inspiratorischen und exspiratorischen Gasmengen mit Bereitstellung eines Aktivierungssignals 120.
• Beginnend mit einem Start 101 wird ein kontinuierlicher Beatmungsbetrieb 103 durchgeführt. Während des kontinuierlichen Beatmungsbetriebes 103 werden sowohl inspiratorische Durchflussmengen 105, wie auch exspiratorische Durchflussmengen 107 erfasst. Nach der Erfassung der inspiratorischen Durchflussmenge 105, bzw. der exspiratorischen Durchflussmenge 107 wird in einer Recheneinheit, welche als Teil einer Kontrolleinheit 27 (1) beispielsweise als Prozessoreinheit 29 (1) ausgebildet ist, mittels Integralrechnung ein inspiratorisches Volumen 105' und ein exspiratorisches Volumen 107' ermittelt.
• Diese beiden Volumina 105', 107' werden in einem Volumenvergleich 111 miteinander verglichen, um festzustellen, ob das zuletzt ausgeatmete exspiratorische Volumen 107' wesentlich geringer ist als das dieser selbstmaligen Atmung zugehörige zuvor eingearbeitete Volumen 105'.
• Dazu können in optionaler Weise bei der Bestimmung der beiden Volumina 105', 107' wie auch bei der Durchführung des Volumenvergleichs 111 ein Vergleichskriterium 109 oder mehrere Vergleichskriterien 109 hinzugenommen werden, um beispielsweise eine unterschiedliche Gewichtung oder Priorisierung unterschiedlicher Größenordnungen der Durchflussmengen 105, 107 bei der Bestimmung der Volumen 105', 107' anzuwenden. So können beispielsweise geringe Durchflussmengen in einem Bereich ggf. bei der Bestimmung der Volumen 105', 107' vernachlässigt werden, da signifikante Unterschiede zwischen dem zuletzt ausgeatmeten exspiratorischen Volumen 107' und dem zugehörigen vorherigen eingeatmeten Volumen 105' auch bestimmbar sind, wenn lediglich größerer Durchflussmengen bei der Integration oder Summation der Volumina Berücksichtigung finden. Weiterhin kann als Vergleichskriterium ein prozentualer Verhältnisbereich zwischen exspiratorischer Gasmenge 107' und inspiratorischer Gasmenge 105' angewendet werden, um beispielsweise dann, wenn die aktuelle exspiratorische Gasmenge 107' einen wesentlichen Anteil der zeitlich zuvor zugeführten inspiratorischen Gasmenge 105' aufweist dies derart zu bewerten, dass die beiden Gasmengen 105', 107' im Wesentlichen identisch sind. Weiterhin kann als ein mögliches Vergleichskriterium auch ein absoluter Volumenunterschied zwischen den beiden Gasmengen 105', 107' angewendet werden, um eine Bewertung vorzunehmen, dass nur ein Teil der zugeführten inspiratorischen Gasmenge 105' in der nachfolgenden Ausatmung auch als exspiratorische Gasmenge 107' wieder ausgeatmet wurden.
• Nachdem die Volumendifferenz 112 mittels des Volumenvergleichs 111 bestimmt ist, wird in dem Fall, dass die Volumendifferenz 112 sich derart ergibt, dass das zuletzt ausgeatmete exspiratorische Volumen 107' wesentlich geringer ist als das zuvor eingeatmete Volumen 105', eine Verzögerungszeit T_Delay 115 gewählt, welche eine vorbestimmte Zeitdauer T_x 114 aufweist.
• In dem Fall, dass das zuletzt ausgeatmete exspiratorische Volumen 107' wesentlich geringer ist als das zuvor eingearbeitete Volumen 105' eine Verzögerungszeit T_Delay 115' gewählt, wobei in diesem Fall die vorbestimmte Zeitdauer T_x 114 um eine zusätzliche Wartezeit T_Wait 113 additiv verlängert ist. Die Verzögerungszeit T_Delay 115, 115' dient generell dazu, mögliche Schwingungseffekte bei der Steuerung und Regelung der Beatmung zu vermeiden. Die zusätzliche Wartezeit T_Wait 113 dient dazu, sicherzustellen, dass nur Triggerereignisse eine Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils 26 hervorrufen können, welche erfasst werden, nachdem die Ausatmung des Patienten 3 (1) sicher abgeschlossen ist.
• Nach Ablauf der Verzögerungszeit 115 T_Delay, bzw. der verlängerten Verzögerungszeit T_Delay 115' erfolgt eine Bereitstellung 117 eines Aktivierungssignals 120. Mittels dieses Aktivierungssignals 120 können dann in der Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 ein Beatmungsantrieb 122, beispielsweise ausgebildet als ein Blower oder Radialverdichter, angesteuert, wie auch das Ausatemventil 26 aktiviert werden. Dabei sind in dieser 2 der Beatmungsantrieb 122, die Gasförderungs- und Dosiereinheit 23 und das Ausatemventil 26 der Übersichtlichkeit halber - in gestrichelter Linienführung- mit angedeutet, Details, wie auch weitere Aspekte zur Ausgestaltungen der Beatmungsvorrichtung 1 (1) ergeben sich als Anästhesiegerät, ein Notfall- oder Intensiv-Beatmungsgerät. Diese Ausgestaltungen der Beatmungsvorrichtung 1 (1) sind zur Ausführung der Funktions- und Schrittabfolge 100 aus der 1, mit den in der Zusammenschau aus 1, in der Tabelle 1 und mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen und Merkmalen geeignet.
• Bezugszeichenliste

1

Medizingeräteanordnung, Beatmungsgerät

3

Patient

5

Patientenverbindungs-, Patientengaszuführungsleitung

6

Umgebung, Atmosphäre

7

inspiratorischer Pfad (Verbindungssystem)

9

exspiratorischer Pfad, Exspirationspfad (Verbindungssystem)

10

Atemsystem

11

Messort der Patientendurchflussmenge, Y-Stück, Verbindungselement

13

Messort für Patientendruck, Atemwegsdruck

15

Messort der inspiratorischen Durchflussmenge

17

Messort der exspiratorischen Durchflussmenge

19

inspiratorischer Druck, Messort

21

exspiratorischer Druck, Messort

23

Gasförderungs- und Dosiereinheit

25

Inspirationsventil, Einatemventil

26

Exspirationsventil, Ausatemventil

27

Kontrolleinheit, elektronische Steuerung

29

Prozessoreinheit

31

Datenspeichereinheit

40

Alarmierungseinheit, Alarmausgabe

41

optisches Signalgabeelement

42

akustisches Signalgabeelement

43

Eingabeeinheit

44

Ausgabeeinheit zur Textausgabe, Bildschirm

63, 67, 69

Signal-/Datenleitungen der Druckmessorte

83, 87, 89

Signal-/Datenleitungen der Durchfluss-Messorte

97

Durchflussmesswerte

98

Steuerleitungen/Steuersignale zur Aktivierung/Deaktivierung

99

Druckmesswerte

100

Funktions- und Schrittabfolge

101

Beginn, Start

103

Kontinuierlicher Beatmungsbetrieb

105

Erfassung der inspiratorischen Durchflussmenge

105'

Volumen der inspiratorischen Gasmenge

107

Erfassung der exspiratorischen Durchflussmenge

107'

Volumen der exspiratorischen Gasmenge

109

Vergleichskriterium

111

Volumenvergleich

112

Volumendifferenz, Volumenbilanz

113

Wartezeit T_Wait

114

vorbestimmte Zeitdauer T_x

115, 115'

Verzögerungszeit T_Delay

117

Bereitstellung des Aktivierungssignals

120

Aktivierungssignal

122

Beatmungsantrieb (Blower)

150

Außerhalb des Gerätes angeordnete Komponenten

160

Innerhalb des Gerätes angeordnete Komponenten

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
• Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
• Zitierte Patentliteratur
• US 2904035 [0002]
• US 5400777 [0002]
• US 5937853 [0002]
• WO 2007/085110 A1 [0002]
• WO 2008/098382 A1 [0003]
• US 6571792 [0003]
• US 6553990 [0003]
• US 7882835 B2 [0005]

Claims (15)

1. Verfahren zur Kontrolle von Betriebszuständen eines Ausatemventils (26) in einer Beatmungsvorrichtung (1) wobei von einer Kontrolleinheit (27) folgende Schritte ausgeführt werden: - Erfassung von Sensorsignalen, welche eine inspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Einatmung mit einer Zuführung einer Gasmenge (105') zu einem Patienten (3) hin zugeordnet werden kann, - Erfassung von Sensorsignalen, welche eine exspiratorische Gasmenge indizieren, welche einer Phase einer Ausatmung mit einer Fortführung einer Gasmenge (107') von dem Patienten (3) fort zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt, - Durchführung eines Volumenvergleichs (111) mit Bestimmung einer Volumendifferenz (112) zwischen der Gasmenge (105'), welche der Phase der Einatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann und derjenigen Gasmenge (107'), welche der Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt, - Aktivierung (117) eines Schließzustandes des Ausatemventils (26) nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') mit einer vorbestimmten T_x Zeitdauer (114), wobei die vorbestimmte T_x Zeitdauer (114) der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich (111) und/oder der Volumendifferenz (112) gewählt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte T_x Zeitdauer (114) der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') derart in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich (112) und/oder der Volumendifferenz gewählt wird, dass die vorbestimmte T_x Zeitdauer (114) der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115'), - in dem Fall, dass die Gasmenge (105'), welche der Phase der Ausatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann, geringer ist als die Gasmenge (107'), welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten (3) gegeben war, deutlich länger gewählt wird, als - in dem Fall, dass die Gasmenge (105'), welche der Phase der Ausatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann, nahezu identisch mit der Gasmenge (107') ist, welche derjenigen Phase der Einatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten (3) gegeben war.
3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils (26) mit der Aktivierung einer Dosierung oder Förderung der zeitlich unmittelbar an die der Phase der Ausatmung folgenden inspiratorischen Gasmenge in einer zeitlichen Koordination erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die zeitliche Koordination derart erfolgt, dass die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils (26) und/oder die Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge nach Ablauf der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') und nach Ablauf einer Aktivierungswartezeit erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Aktivierungswartezeit so gewählt wird, dass Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils (26) mit berücksichtigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Aktivierungswartezeit so gewählt wird, dass Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils (26) und eine, bei der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge hinein in das Gasführungssystem bis hin zum Patienten (3) gegebene Aktivierungsverzugszeit berücksichtigt werden.
7. Beatmungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Beatmungsvorrichtung (1) mit - einem, zu einem Transport von Atemgasen ausgebildeten Verbindungssystem (5, 7, 9), - einem Ausatemventil (26), - einer Gasförderungs- und Dosiereinheit (23), - einer Druckmesseinheit, - einer Durchflussmesseinheit, - und einer Kontrolleinheit (27), - wobei das Verbindungsystem (5, 7, 9) einen exspiratorischen Pfad (9) aufweist, welcher zu einer Fortführung einer exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten (3) fort ausgebildet und vorgesehen ist, - wobei das Verbindungsystem (5, 7, 9) einen inspiratorischen Pfad (7) aufweist, welcher zu einer Hinführung einer inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung (1) zu dem Patienten (3) hin ausgebildet und vorgesehen ist, - wobei das Verbindungsystem (5, 7, 9) einen Patientenverbindungs-Pfad (5) aufweist, welcher zu einer Hinführung der inspiratorischen Menge an Atemgas von der Beatmungsvorrichtung (1) zu dem Patienten (3) und zu einer Fortführung der exspiratorischen Menge an Atemgas von dem Patienten (3) ausgebildet und vorgesehen ist, - wobei der exspiratorische Pfad (9) und der inspiratorische Pfad (7) mittels eines Verbindungselements (11) miteinander und mit dem Patientenverbindungs-Pfad (5) gasführend verbunden sind, - wobei die Druckmesseinheit mindestens einen Druckmessfühler (13, 19, 21) aufweist, welcher in oder an der Beatmungsvorrichtung (1) oder dem Verbindungssystem (5, 7, 9) angeordnet und dazu vorgesehen ist, einen Druckmesswert (99) mindestens eines Druckes zu erfassen, welcher in dem Verbindungssystem (5, 7, 9) vorhanden ist, - wobei die Druckmesseinheit ausgebildet ist, diesen mindestens einen Druckmesswert der Kontrolleinheit (27) bereitzustellen, - wobei die Durchflussmesseinheit mindestens einen Durchflussmessfühler (11, 15) aufweist, welcher in oder an dem Verbindungssystem (5, 9) oder in oder an der Beatmungsvorrichtung (1) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte (97,105) einer Gasströmung zu erfassen,, welche in dem Verbindungssystem (5, 7) von der Beatmungsvorrichtung (1) zu dem Patienten (3) hin strömt, - wobei die Durchflussmesseinheit mindestens einen oder einen weiteren Durchflussmessfühler (11,17) aufweist, welcher in oder an dem Verbindungssystem (5, 9) oder in oder an der Beatmungsvorrichtung (1) angeordnet ist und dazu vorgesehen ist, eine Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte (97,107) einer Gasströmung zu erfassen, welche in dem Verbindungssystem (5, 9) von dem Patienten (3) fortströmt, - wobei die Durchflussmesseinheit dazu ausgebildet ist, die Vielzahl der Durchflussmengenmesswerte (97, 105, 107) der Kontrolleinheit (27) bereitzustellen, - wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, aus der Vielzahl inspiratorischer Durchflussmengenmesswerte (97,105) eine Gasmenge (105') zu bestimmen, welche einer Phase einer Einatmung mit einer Zuführung einer Einatemgasmenge zu dem Patienten (3) zugeordnet werden kann, - wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, aus der Vielzahl exspiratorischer Durchflussmengenmesswerte (97,107) eine Gasmenge (107') zu bestimmen, welche einer Phase einer Ausatmung mit einer Fortführung einer Ausatemgasmenge von dem Patienten zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung zeitlich unmittelbar anschließt, - wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, einen Volumenvergleich (111) der Gasmenge (105'), welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann und derjenigen Gasmenge (107'), welche Phase der Ausatmung zugeordnet werden kann, welche sich an die Phase der Einatmung unmittelbar anschließt, mit Bestimmung einer Volumendifferenz (112) durchzuführen, - wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, mindestens ein Triggerereignis zu bestimmen, - wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, zeitlich nachfolgend an das mindestens eine Triggerereignis nach einem Ablauf einer Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') mit einer vorbestimmten Zeitdauer T_x(114) mindestens ein Aktivierungssignal (120) an das Ausatemventil (26) zu einer Aktivierung (117) eines Schließzustandes des Ausatemventils (26) und an die Gasförderungs- und Dosiereinheit (23) zu einer Förderung einer Gasmenge bereitzustellen, wobei die vorbestimmte Zeitdauer T_x (114) der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich (112) und/oder der Volumendifferenz (112) gewählt wird.
9. Beatmungsvorrichtung (1) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, die vorbestimmte T_x Zeitdauer (114) der Verzögerungszeit (115, 115') in Abhängigkeit von dem Volumenvergleich (112) derart zu wählen, dass die vorbestimmte T_x Zeitdauer (114) der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115'), - in dem Fall, dass die Gasmenge (105'), welche der Phase der Ausatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann, geringer ist als die Gasmenge (107'), welche der Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten (3) gegeben war, von der Kontrolleinheit (27) deutlich länger gewählt wird, als - in dem Fall, dass die Gasmenge (105'), welche der Phase der Ausatmung des Patienten (3) zugeordnet werden kann, nahezu identisch mit der Gasmenge (107') ist, welche derjenigen Phase der Einatmung des Patienten zugeordnet werden kann, welche zeitlich unmittelbar vor der Phase der Ausatmung des Patienten (3) gegeben war.
10. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, aus den Druckmesswerten (99) und/oder einem zeitlichen Verlauf von Druckmesswerten (99) das mindestens eine Triggerereignis zu bestimmen.
11. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, aus den Durchflussmesswerten (97) und/oder einem zeitlichen Verlauf der Durchflussmesswerte (97) das mindestens eine Triggerereignis zu bestimmen.
12. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, aus den Durchflussmesswerten (97) und den Druckmesswerten (99) und/oder deren zeitlichen Verläufen (97, 99) das mindestens eine Triggerereignis zu bestimmen.
13. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 12, wobei die Kontrolleinheit (27) dazu ausgebildet ist, die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils (26) mit der Dosierung oder Förderung durch die Gasförderungs- und Dosiereinheit (23) in einer zeitlichen Koordination zu kontrollieren, - wobei die zeitliche Koordination durch die Kontrolleinheit (27) derart erfolgt, dass die Aktivierung des Schließzustandes des Ausatemventils (26) und/oder die Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge durch die Gasförderungs- und Dosiereinheit (23) nach Ablauf der Verzögerungszeit T_Delay (115, 115') und nach Ablauf einer Aktivierungswartezeit erfolgt, - wobei die Aktivierungswartezeit von der Kontrolleinheit (27) so gewählt wird, dass dabei Ventil-Latenzzeiten des Ausatemventils (26) und/oder eine Aktivierungsverzugszeit der Gasförderungs- und Dosiereinheit (23), welche bei der Dosierung oder Förderung der inspiratorischen Gasmenge (105, 105') hinein in das Gasführungssystem (5, 7) zum Patienten (3) berücksichtigt werden.
14. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Volumendifferenz (112) von der Kontrolleinheit (27) mittels einer Differenz eines in oder am exspiratorischen Pfad (9) des Verbindungssystems angeordneten Durchflussmessfühlers (17) und eines in oder am inspiratorischen Pfad (7) des Verbindungssystems () angeordneten Durchflussmessfühlers (15) erfasst und ermittelt wird.
15. Beatmungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 13, wobei die Volumendifferenz (112) von der Kontrolleinheit (27) mittels eines in oder an der Patientengaszuführungsleitung (5) des Verbindungssystems angeordneten Durchflussmessfühlers (11) erfasst und ermittelt wird.

Images