DE2750450A1

DE2750450A1 - Verfahren zum ausgleich von stoerungen in beatmungsgeraeten und eine anordnung dazu

Info

Publication number: DE2750450A1
Application number: DE19772750450
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Dr Bartscher; Michel Dr Demeester; Ulrich Dr Heim; Erik Dr Ing Schwanbom
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 1977-11-11
Filing date: 1977-11-11
Publication date: 1979-05-17
Also published as: FR2408356A1; GB2008953A; SE437471B; FR2408356B1; GB2008953B; SE7811584L; DE2750450B2; DE2750450C3

Description

Dräqerwerk Aktienqesel!schaft Moislinqer Allee 53-55, 2400 Lübeck Verfahren zum Ausgleich von Störungen in Beatmunqsqeräten

und eine Anordnung dazu

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleich von Störungen in Beatmungsgeräten entsprechend dem Gattungsbegriff des Anspruches 1 und eine Anordnung dazu.

Beatmungsgeräte können über vom zu Beatmenden abgenommene physiologische Kenngrößen, wie u.a. den O_-Verbrauch oder die CO~-Produktion, gesteuert werden. Die Werte werden dabei über eine Mengenbilanz zwischen der Einatem- und der Ausatemphase ermittelt. Relativabweichungen in dpn Meßempfindlichkeiten gehen entscheidend in das Ergebnis ein. Sie sollten daher möglichst kontinuierlich bekannt werden und umgehend ausgeglichen werden, ohne dabei die Atmung des zu Beatmenden zu stören oder gar zu unterbrechen.

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Es ist eine Gasmeßvorrichtung bekannt, mit der unter Verwendunq der Infrarotabsorption der CO--Gehalt in Atemgasen kontinuierlich gemessen wird. Dabei ist eine Meßküvette mit einer Lichtquelle, einem auf C0_ abgestimmten Interferenzfilter und einem Fotodetektor im Atemluftstrom angeordnet. Durch die Meßküvette werden das Einatemgas und auch anschließend das Ausatemgas geführt. Ein ReIativabgleich zwischen Sensoren in der Einatemgasführung und der Ausatemgasführung erübrigt sich. Diese bekannte Gasmeßvorrichtung gibt jedoch nicht die Möglichkeit, weitere Sensoren zur gleichzeitigen Messung weiterer Gasparameter, wie z.B. der Gasströmung, der Feuchte, der Temperatur, des Druckes und der Konzentration mehrerer Gaskomponenten, unterzubringen und damit dann Messungen durchzuführen. Der größere Raumbedarf würde zu einer unzulässigen Vergrößerung des Totraumes bei der Beatmung führen. Die Anbringung derart vieler Meßsysteme direkt am Tubus wird das Wohlbefinden des zu Beatmenden stark beeinträchtigen. (DT-OS 24 42 589).

Es ist ein sollwertgesteuertes Beatmungsgerät mit einem Einatemzweig und einem Ausatemzweig bekannt, in denen jeweils Einrichtungen vorhanden sind, um dem Patienten das einzuatmende Atemgas sollwertgesteuert zuzuführen bzw. das auszuatmende Atemgas abzuführen. Eine Kontrolleinheit im Einatemzweig stellt den Druck, das geatmete Volumen und/oder andere gewünschte Veränderliche fest. Eine Steuereinheit verbindet die Einrichtungen untereinander und steuert sie unter Benutzung der Daten aus der Kontrolleinheit. Die Einrichtungen in den beiden Atemzweigen enthalten als Hauptelemente jeweils einen Strömungsmesser mit einem von diesem gesteuerten Strömungsreqler, sowie einen Nullabgleich. Dieser Nullabqleich wird während des Atemzyklus ohne Störung der laufenden

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Beatmung vorgenommen. Mit diesem Beatmungsgerät ist eine Kontrolle der Meßwerte der beiden Strömungsmesser oder ein Angleich der Relativabweichungen nicht möglich. (US-PS 37 41 208).

Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren, mit dem Störungen in den Steuersystemen von Beatmungsgeräten mit daraus resultierenden abweichenden Beatmungsdaten möglichst kontinuierlich und ohne Störung der Beatmung ausgeglichen werden und eine Anordnung dazu.

Die Lösung des Teils der Aufgabe, der das Verfahren betrifft, erfolgt gemäß dem Kennzeichen des Anspruches Mit dieser einfachen und vorteilhaften Lösung durchströmt das Atemgas aus dem Beatmungsgerät, es könnte auch aus einer Eichgasleitung zugeführt werden, nacheinander die nun in Reihe geschalteten einatmungs- und ausatmungsseitigen Steuersysteme mit ihren Sensoren. Die Steuereinheit steuert die jeweils for die Parameter des Atemgases vorgesehenen Sensorenpaare ^^{n und} nimmt die Angleichung vor. Die Abgleichfaktoren werden in dem Rechner bis zur nächsten Angleichung gespeichert. Sie stehen zwischendurch für weitere Meß- und Steuervorgänge zur Verfugung. Es könnten z.B. über Zeiteinrichtungen gleichzeitig die geströmten, für die Beatmung wichtigen Mengen an Ο~ und CO- ermittelt werden. Bei bekannten Parameterdaten des Atemgases lern in einfacher Weise auch gleichzeitig eine Absoluteichung der Sensoren und der ganzen Steuersysteme vorgenommen werden.

Weitere Merkmale des Verfahrens nach der Erfindung ergeben sich aus den Kennzeichen der Ansprüche 2 und 3. Mit der während der Zeit zwischen den einzelnen Ein-

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atemphasen vorzunehmenden Angleichung wird in sicherer Weise der Teil der Aufgabe erfüllt, der eine Störung der Beatmung verhindern möchte. Wahrend das Atemgas für den Angleichvorgang zur Verfügung steht, kann der zu Beatmende ganz normal aus dem Auslaßventil nach außen ausatmen. Die mit diesem Verfahren gegebenen Möglichkeiten erfüllen einen praktisch kontinuierlichen Angleichvorgang. In der Praxis kann man die Häufigkeit der Angleichungen von der Driftstabilität der Steuersysteme abhängig machen.

Die Lösung der Aufgabe, soweit sie eine praktikable Anordnung betrifft, erfolgt gemäß den Kennzeichen der Ansprüche 5 und 6. Der darin deutlich gewordene klare Aufbau der Anordnung spricht für sich. Auf jeden Fall erlaubt sie gerätemh'ßig einfache und betriebssichere Ausbildungen der Teile.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden beschrieben.

Des beatmungsgerät 1 mit dem Gasmischer 2 versorgt über die Einatemleitung 3 den zu Beatmenden 4 mit dem Atemgas, das er dann über die Ausatemleitung 5 wieder ausatmet. Die Steuereinheit 6 ist über den Rechner 7 mit dem inspiratorischen Steuersystem 8 in der Einatemleitung und mit dem exspiratorischen Steuersystem 9 in der Ausatemleitung 5 verbunden. Das Steuersystem 8 enthält Sensoren a, b, ... und das Steuersystem 9 Sensoren a¹, b', zur Feststellung jeweils gewünschter Parameter des Atemqases. Sie sind paarweise a-a^f, b-b' usw. zu betrachten.

Die Einatemleitung 3 und die Ausatemleitung 5 sind zwischen der Zusammenführung 11, einem bekannten Y-Stück,

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und den Steuersystemen 8 und 9 durch die Kurzschlußleitung 12 miteinander verbunden. Der Anschluß erfolgt über die von der Steuereinheit 6 zu steuernden Drei-Wege-Ventile 13 und 14. Das Auslaßventil 15 in der Ausatemleitung 5, angesteuert über die Steuerverbindung 16 von der Steuereinheit 6, ermöglicht dem zu Beatmenden das Ausatmen bei durchgesteuerter Kurzschlußleitung 12.

Die Relativangleichung zwischen dem Steuersystem 8 und dem Steuersystem 9 erfolgt nach ihrer Hintereinanderschaltung über die Kurzschlußleitung 12. Das Atemgas fließt dann von dem Beatmungsgerät 1 über das Steuersystem 8, die Kurzschlußleitung 12 und das Steuersystem 9. Die Steuereinheit 6 steuert gleichzeitig zum Angleichen und damit Beseitigen der Relativfehler den Gasmischer 2 und das Beatmungsgerät 1 so an, daß eine geeignete Gasmenge mit gewünschten Eigenschaften nacheinander die entsprechenden Sensorenpaare a-a·, b-b·,... durchströmt. Der Rechner 7 nimmt die Meßwerte der Sensoren a,a» , b,bj.„aus den Steuersystemen 8 und 9 entgegen und gleicht die Meßwerte der jeweiligen Paare, also für die gleichen Parameter des Atemgases, auf gleiche Werte ab. Die dazu erforderlichen Abgleichfaktoren für die einzelnen Messungen werden in dem Rechner 7 bis zur nächsten Angleichung gespeichert. Sie stehen damit während der anschließenden Beatmung für weitere Steuer- und Meßvorgänge zur Verfügung.

Die Angleichung erfolgt vorteilhaft zwischen dem Ende einer Einatmung und dem Beginn der nächsten Einatmung. Je nach dem Verhältnis der Atemzuglänge zu der für die Angleichung benötigten Zeitspanne können die inspiratorische' Pause, die Ausatemzeit, die exspiratorische Pause oder die Verlängerung in Form eines künstlichen

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Seufzers einzeln, in Kombination oder in der Summe für
den Anqleichvorgang benutzt werden. Während der auf
diese Weise ausgewählten Zeitspanne steht das vom Beatmungsgerät 1 und dem Gasmischer 2 bereitgestellte Gasgemisch für den Angleichvorgang zur Verfügung, ohne daß dadurch die Beatmung gestört wird.

Während des Angleichvorganges erfolgt die Ausatmung des zu Beatmenden über das gleichzeitig von der Steuereinheit 6 angesteuerte Auslaßventil 15.

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Ausgleich von Störungen in gesteuerten BeatmungsgerSten mit getrennten, vor dem zu Beatmenden zusammengeführten EInatem- und Ausatemleitungen, in denen, gesteuert durch eine Steuereinheit, Überwachungs- und Steuereinrichtungen angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß nach Zuschaltung einer Kurzschlußleitung (12) dadurch direkt hintereinandergeschaltet ein Steuersystem (8) in der Einatemleitung (3) und ein Steuersystem (9) in der Ausatemleitung (5) mit Sensorenpaaren (a-a¹, b-bj.0 die gewünschten Parameter des Atemgases mißt und daß, gesteuert über einen Rechner (7) und/oder die Steuereinheit (6), die Steuersysteme (8, 9) angeglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuschaltung der Kurzschlußleitung (12) und Angleichung der Steuersysteme (8, 9) zwischen dem Ende einer Einatmung und dem Beginn der nächsten Einatmung erfolgt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zu Beatmende während der Zuschaltung und Anqleichung durch ein vor der Kurzschlußleitung (12) in der Ausatemleitung (5) angeordnetes und von der Steuereinheit (6) gesteuertes Auslaßventil (15) ausatmet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unter Weglassen des Steuersystems (8) in der Einatemleitung (3) der Abgleich des Steuersystems (9) in der Ausatemleitung (5) direkt ober die Daten aus dem Beatmungsgerät (1) und/oder einem Gasmischer (2) erfolgt.
5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurzschluß-

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ORIGINAL INSPECTED

leitung (12) über von der Steuereinheit (6) gesteuerte Drei-Wege-Ventile (13, 14) zwischen den Steuersystemen (8, 9) und der Zusammenführung (11) zwischen der Einatemleitung (3) und der Ausatemleitung (5) eingebaut ist und die Steuersysteme (8, 9) Sensoren (a-a¹, b-b·..) für die jeweiligen Parameter des Atemgases besitzen, die über den Rechner (7) mit der Steuereinheit (6) verbunden sind.
6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaßventil (15) in den Teil der Ausatemleitung (5) zwischen der Zusammenführunq (11) und dem Drei-Wege-Ventil (14) eingebaut ist und eine Steuerverbindung (16) zur Steuereinheit (6) besitzt.

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