BR112017015347B1

BR112017015347B1 - Dispositivo respiratório para respiração artificial assistida pelo menos parcialmente de pacientes

Info

Publication number: BR112017015347B1
Application number: BR112017015347-5A
Authority: BR
Inventors: Lars Kühn; Dominik Novotni; Thomas Laubscher
Original assignee: Hamilton Medical Ag
Priority date: 2015-02-26
Filing date: 2016-02-15
Publication date: 2022-11-29
Also published as: EP3261698A1; BR112017015347A2; CA2977709A1; JP2018505752A; US20180221609A1; DE102015203455A1; ES2745681T3; EP3261698B1; WO2016134999A1; CA2977709C; JP6522771B2; US11992614B2; CN107257698A; CN107257698B

Abstract

O dispositivo de controle (18) de um dispositivo respiratório (10) para a respiração artificial assistida pelo menos parcialmente de pacientes (12), principalmente de pacientes humanos, com um arranjo de tubo de gás respiratório (30), com um arranjo de mudança de pressão (16) para a alteração da pressão de gás respiratório no arranjo de tubo de gás respiratório (30) durante a operação de respiração do dispositivo respiratório (10) e com o dispositivo de controle (18) para o controle da operação do dispositivo respiratório (10), sendo que o dispositivo de controle (18) apresenta uma entrada de dados (24, 26) para a transferência de dados operacionais e/ou de pacientes ao dispositivo de controle (18), é construído para determinar um parâmetro de funcionamento respiratório para o funcionamento do dispositivo respiratório (10) seletivamente por meio de uma primeira relação de dados predeterminada (54) ou por meio de uma segunda relação de dados predeterminada diferente da primeira (50). De acordo com a invenção é previsto que o dispositivo de controle (18) é construído para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório para uma demanda de gás respiratório predeterminada em função de um valor de dados de resistência que indica a resistência de respiração de um paciente a ser ventilado (12) de acordo com a primeira relação de dados (54) ou de acordo com a segunda (...).

Description

Descrição

[0001] A presente invenção refere-se a um aparelho de ventilação para a respiração artificial parcial de suporte de pacientes, em particular de pacientes humanos. O aparelho de ventilação apresenta um arranjo de tubo de gás respiratório, um arranjo de mudança de pressão e um dispositivo de controle. O arranjo de mudança de pressão serve para alterar a pressão de gás respiratório no arranjo de tubo de gás respiratório durante a operação de ventilação do dispositivo respiratório. O dispositivo de controle serve para o controle da operação do dispositivo respiratório, principalmente do arranjo de mudança de pressão. O dispositivo de controle apresenta uma entrada de dados para a transferência de dados operacionais e/ou de pacientes para o dispositivo de controle. Ele é projetado para determinar um parâmetro de funcionamento respiratório para o funcionamento do dispositivo respiratório, principalmente do arranjo de mudança de pressão, seletivamente por meio de uma primeira relação de dados predeterminada ou por meio de uma segunda relação de dados predeterminada diferente da primeira.

[0002] Dispositivos respiratórios desse tipo são conhecidos da aplicação clínica, por exemplo, na cirurgia ou na terapia intensiva, para a respiração artificial de pessoas. Os dispositivos respiratórios podem ser utilizados para ventilar pessoas totalmente que não estão mais em condições de respirar por conta própria. Destes fazem parte pacientes com aparelho respiratório de sedação ou pacientes comatosos. O presente pedido de patente por essa razão, além de dispositivos respiratórios intensivos se refere também, mas não apenas, a dispositivos respiratórios de anestesia. Dispositivos respiratórios do tipo inicialmente citado, porém podem ser empregados para a ventilação de suporte de pessoas que em certa medida estão em condições de respirar por conta própria, porém não conseguem atender completamente sua demanda de gás respiratório de forma autônoma.

[0003] Além da medicina humana também são empregados dispositivos respiratórios da presente invenção na medicina veterinária, talvez para a respiração de animais durante a fase de anestesia. Também animais tratados pela medicina veterinária desse tipo devem ser "pacientes" no sentido do presente pedido de patente.

[0004] Com o arranjo de tubo de gás respiratório o gás respiratório é conduzido até o paciente, principalmente até seus órgãos respiratórios. O arranjo de tubo de gás respiratório pode ser empregado pelo menos por segmento inclusive para o desvio de gás respiratório consumido, metabolizado do paciente para a atmosfera. O arranjo de tubo de gás respiratório compreende pelo menos um tubo de gás respiratório, como tubo flexível, e pelo menos uma válvula para a escolha seletiva de vias circulatórias para a inspiração e a expiração.

[0005] O fluxo de gás respiratório necessário para a respiração artificial de pacientes no arranjo de tubo de gás respiratório é ativado através do arranjo de mudança de pressão que é projetado para mudar a pressão do gás respiratório no arranjo de tubo de gás respiratório, portanto para criar diferenças de pressão entre uma quantidade de gás respiratório fora do corpo do paciente e uma pressão de gás no interior dos órgãos respiratórios do paciente e desse modo produzir um fluxo de gás respiratório até os órgãos respiratórios do paciente ou para fora do paciente. Normalmente o arranjo de mudança de pressão compreende uma bomba, um soprador ou um compressor e similares para a manipulação da pressão do gás respiratório no arranjo de tubo de gás respiratório.

[0006] O arranjo de mudança de pressão também pode compreender uma válvula redutora. Por exemplo, as válvulas redutoras conectadas a um reservatório pressurizado de gás respiratório ali instalado, como muitas vezes ocorre em clínicas como instalação de alimentação de gás respiratório central, servem como arranjo de mudança de pressão no sentido da presente invenção. Através da válvula redutora, a pressão do gás respiratório extraível pela instalação de alimentação de gás respiratório em pontos de extração em compartimentos de tratamento e/ou de pacientes pode ser minimizada para uma faixa de pressão adequada para a respiração artificial, por exemplo com um nível máximo de sobre pressão de aproximadamente 30 mbar.

[0007] A operação do dispositivo respiratório, principalmente o arranjo de mudança de pressão, mas também por válvulas do arranjo de tubo de gás respiratório, durante a operação de respiração é controlada pelo dispositivo de controle. Através do dispositivo de controle também pode ser determinado pelo menos um parâmetro de funcionamento respiratório para o funcionamento do arranjo de mudança de pressão seletivamente por meio de uma primeira relação de dados ou de uma segunda relação de dados, que são respectivamente predeterminadas.

[0008] Um dispositivo respiratório de acordo com o gênero é conhecido do documento de patente WO 2007/085108 A. Essa publicação que tem a tarefa em geral a disponibilização de uma respiração o mais ideal possível do paciente, ensina entre outras coisas, em função de uma atividade não detalhadamente determinada do paciente a ser ventilado artificialmente calcular um volume corrente e uma frequência de respiração adequada como parâmetro de funcionamento respiratório ou de acordo com a fórmula conhecida de Otis ou de acordo com a fórmula conhecida de Mead como as relações de dados previamente conhecidas. A referida publicação não fala nada em função de qual atividade essa ou aquela fórmula deve ser empregada.

[0009] A princípio as fórmulas de cálculo de Otis e Mead representam os fundamentos empregados há séculos para o cálculo de parâmetros de funcionamento respiratório. Como os dispositivos respiratórios atendem na terapia médica não apenas funções vitais mas sim no caso de parâmetros de funcionamento respiratório erradamente selecionados além de um cumprimento funcional não satisfatório podem possuir uma ação extremamente nociva aos respectivos pacientes tratados, os especialistas - principalmente os médicos que trabalham com dispositivo respiratório no paciente- são extremamente cautelosos no uso de outras fórmulas de cálculo como as fórmulas acima referidas comprovadas de Otis ou Mead. Sobre elas sabe-se bem que elas são adequadas para a operação funcional de dispositivos respiratórios.

[0010] É conhecido do documento de patente WO 2013/045563 A1 um sistema de tubo flexível de respiração que pode ser empregado também na presente invenção como arranjo de tubo de gás respiratório.

[0011] A tarefa da presente invenção de melhorar novamente o dispositivo respiratório inicialmente referido, parte principalmente do fato de este poder ser ajustado de modo ainda mais preciso às necessidades de gás respiratório efetivas.

[0012] Essa tarefa é solucionada de acordo com a invenção através de um dispositivo respiratório de acordo com o gênero, no qual o dispositivo de controle é projetado para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório para uma demanda de gás respiratório predeterminada dependente de um valor de dados de resistência que aponta uma resistência de respiração em conexão com um paciente a ser ventilado de acordo com a primeira relação de dados ou de acordo com a segunda relação de dados.

[0013] Neste caso, é preferivelmente concebido que o dispositivo de controle é projetado para selecionar em função de um valor de dados de resistência que aponta uma resistência de respiração em conexão com um paciente a ser ventilado uma relação de dados composta da primeira e da segunda relação de dados predeterminadas e assim determinar o parâmetro de funcionamento respiratório para uma demanda de gás respiratório predeterminada de acordo com a relação de dados selecionada a partir da primeira relação de dados e segunda relação de dados.

[0014] Um parâmetro de funcionamento respiratório no sentido da presente invenção é um parâmetro, que para o funcionamento der dispositivo respiratório, principalmente do arranjo de mudança de pressão, é ajustado a este. Dados de paciente são dados que descrevem os pacientes a serem ventilados como por exemplo peso corporal, tamanho corporal, quadro clínico, faixa etária, sexo, índice de massa corporal, nível de preparação física e similares.

[0015] A princípio é feita uma respiração artificial sempre contra a resistência de respiração imanente ao sistema do dispositivo respiratório e do paciente. O dispositivo respiratório tem que trabalhar contra essa resistência de respiração para possibilitar que os alvéolos do paciente recebam de modo suficiente gás respiratório fresco. Na verdade, também é possível um trabalho contra uma resistência de respiração para o desvio de gás respiratório consumido para fora dos alvéolos preferivelmente, porém somente a condução de gás respiratório fresco até os alvéolos (inspiração) é assistida pelo dispositivo respiratório. A expiração é normalmente produzida isolada com a elevada tensão corporal do aparelho respiratório do paciente, que foi estabelecida durante a fase de inspiração diretamente antecedente através do gás encaminhado ao corpo. Para tanto, após o fechamento de uma válvula de inspiração, com a qual é bloqueado um tubo flexível de inspiração condutor de um gás respiratório fresco ao paciente, em geral é aberta uma válvula de expiração de modo que a tensão corporal do aparelho respiratório do paciente pode ser diminuída pela liberação de gás respiratório consumido na atmosfera.

[0016] A resistência de respiração a ser superada no respectivo caso de respiração é diferente dependendo de cada caso. Como o dispositivo respiratório emprega normalmente componentes padronizados, principalmente para o arranjo de tubo de gás respiratório, diferenças na resistência de respiração por dois pacientes diferentes, ventilados com o mesmo dispositivo respiratório são essencialmente dependentes dos pacientes propriamente ditos. Dependendo do respectivo estado do paciente, a resistência de respiração pode ser provocada em grande parte pelos pacientes. Portanto, neste ponto é feita referência ao fato de que também os componentes condutores de gás respiratório do dispositivo respiratório prestam uma contribuição para a resistência de respiração. Possivelmente a contribuição do dispositivo respiratório para a resistência de respiração no caso individual ou em uma classe de casos em relação à contribuição do paciente para a resistência de respiração permanecem pode continuar desconsiderada sem que através dessa simplificação seja introduzido um grande desvio pela realidade.

[0017] Através da formulação "resistência de respiração em conexão com um paciente a ser ventilado" deve ser expresso que a princípio deve ser determinante a resistência de respiração a ser superada no total na respiração artificial, embora esta deva ser considerada permissivamente simplificada - conforme acima declarado - dependendo das circunstâncias. A expressão empregada é equivalente à resistência de respiração no respectivo caso de respiração.

[0018] A demanda de gás respiratório de um paciente resulta de seu metabolismo, para o qual o gás respiratório é necessário para a oxidação. A demanda de gás respiratório pode ser indicada pelo volume corrente, inclusive o volume de gás respiratório de uma lufada de ar, multiplicada pela frequência de respiração, também a quantidade de repetições de lufadas de ar durante um período predeterminado, normalmente 1 minuto.

[0019] Uma e a mesma demanda de gás respiratório pode neste caso ser realizada através de pares de valores diferentes de volumes de corrente e frequência de respiração. Uma aplicação de um valor exige uma diminuição recíproca do respectivo outro valor.

[0020] Para estados diferentes de paciente, como quadros clínicos, grau de sedação, esgotamento e similar, e constituições de paciente, como sexo, constituição física, massa muscular, grau de condicionamento físico e similar, existem diferentes valores de referência clinicamente aceitos com relação ao respectivo volume corrente. Estes, porém, podem dar apenas uma orientação aproximada já que para cada caso de tratamento depende muito das condições físicas e de saúde individuais do respectivo paciente.

[0021] A resistência de respiração pode apresentar como um componente uma resistência de fluxo, também produzida pela fricção do gás respiratório nas paredes de tubo que conduzem o gás respiratório e por turbulências no fluxo de gás respiratório, e como um componente alternativo ou adicional uma resistência corporal, provavelmente produzida pela deformação dos tubos condutores de gás respiratório e do corpo do paciente durante a introdução de gás respiratório no corpo do paciente. Dependendo do estado e constituição do respectivo paciente pode resultar em uma quantificação diferente dos respectivos componentes da resistência de respiração.

[0022] Ficou evidente que para um e mesmo paciente em um e mesmo estado as fórmulas a princípio aceitas e comprovadas de Otis e Mead - e na realidade são as únicas fórmulas reconhecidas por especialistas - podem levar a diferentes valores, por vezes substancialmente diferentes para um e mesmo parâmetro de funcionamento respiratório. Neste caso, de acordo com os mais recentes testes feitos pela depositante não importa surpreendentemente tanto a atividade do respectivo paciente, mas sim a resistência de respiração provocada na relação com o paciente durante uma respiração artificial.

[0023] Por essa razão, a resistência de respiração na relação com o respectivo paciente dos parâmetros, é o mais adequado parâmetro, para selecionar uma de duas relações de dados predeterminadas para a determinação do parâmetro de funcionamento respiratório o mais adequado para o respectivo paciente e sua demanda de gás respiratório.

[0024] Na verdade, os parâmetros de funcionamento respiratório determinável respectivamente de acordo com Otis e Mead sempre na faixa admissível. Portanto em cada caso específico o parâmetro de funcionamento respiratório calculado de acordo com a fórmula pode ser mais vantajoso do que o parâmetro de funcionamento respiratório calculado de acordo com a outra respectiva fórmula.

[0025] Mesmo que neste caso, devido ao significado marcante das fórmulas de Otis e Mead o assunto sempre seja essas fórmulas, o dispositivo respiratório de acordo com a invenção não é restrito a essas fórmulas como as relações de dados predeterminadas. A princípio a ideia da presente invenção reside no fato em selecionar a partir de uma primeira relação de dados predeterminada e de uma segunda relação de dados predeterminada aquela que é a mais adequada para a situação de terapia concretamente presente ou que conduza ao parâmetro de funcionamento respiratório mais adequado.

[0026] Isso inclui também e precisamente a possibilidade aberta através da presente invenção de que um e mesmo parâmetro com uma e mesma demanda de gás respiratório é ventilado através do dispositivo respiratório de acordo com a invenção em diferentes momentos com parâmetro de funcionamento respiratório determinado de acordo com as diferentes relações de dados se durante a respiração a resistência de respiração a ser superada se altera de modo satisfatório. A alteração da resistência de respiração pode ser possibilitada por exemplo através da recuperação parcial ou através do tratamento medicamentoso intensivo. Já, um mero deslocamento do paciente pode produzir uma alteração da resistência de respiração. Neste caso, o paciente pode apresentar durante a respiração artificial sempre a mesma atividade, tal como quando o paciente segue em estado de coma. De acordo com a presente invenção o dispositivo de controle é também projetado principalmente para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório para uma demanda de gás respiratório predeterminada dependente exclusivamente do valor de dados de resistência, que exibe uma resistência de respiração em conexão com o paciente a ser ventilado e independente de sua própria atividade, principalmente atividade de respiração, de acordo com a primeira relação de dados ou de acordo com a segunda relação de dados.

[0027] A respectiva resistência de respiração em conexão com o paciente a ser ventilado é vantajosamente representada através de um valor de dados de resistência que a exibe, que em tabelas e gráficos pode ser atribuído a valores de outras grandezas o também às relações de dados.

[0028] A princípio, isso pode ser devido ao fato de serem inseridos dados no dispositivo de controle através da referida entrada de dados. Portanto, também o valor de dados de resistência pode ser manualmente inserido por um médico responsável pelo tratamento através da entrada de dados no dispositivo de controle. A entrada de dados pode ser conectável a um aparelho adequado de entrada de dados, por exemplo, um teclado.

[0029] Vantajosamente o dispositivo respiratório, porém é projetado para determinar o valor de dados de resistência em conexão com o paciente respectivamente a ser ventilado. Neste caso, o dispositivo respiratório, por exemplo, pode detectar parâmetros de funcionamento, por exemplo, o arranjo de mudança de pressão, na sua alteração temporal. Adicionalmente ou alternativamente o dispositivo respiratório pode ser conectado com um ou vários sensores por transferência de dados, que são construídos para a detecção de parâmetros de funcionamento do arranjo de mudança de pressão e/ou do arranjo de tubo de gás respiratório. Os dados de detecção determinados por esses sensores podem ser encaminhados através da entrada de dados do dispositivo de controle, que pode determinar de acordo com modelos de cálculo em si conhecidos a partir dos valores de dados detectados pelos sensores o valor de dados de resistência atualmente presente em conexão com o paciente a ser ventilado.

[0030] Como, conforme já sugerido acima, a resistência de respiração e, portanto, o valor de dados de resistência que o exibe podem se alterar com o tempo ou até mesmo com probabilidade mais prevalente, o dispositivo respiratório é projetado de acordo com um aperfeiçoamento vantajoso da presente invenção, para determinar o valor de dados de resistência repetidamente, a fim de operar o dispositivo respiratório, melhor dizendo seu arranjo de mudança de pressão, com dados o mais atuais e parâmetros de funcionamento respiratório deles decorrentes.

[0031] Especialmente preferivelmente o dispositivo respiratório é construído para determinar o valor de dados de resistência de acordo com ou para cada ciclo de respiração de modo que para cada ciclo de respiração seguinte está presente o parâmetro de funcionamento respiratório necessário com a atualização mais recente possível.

[0032] A determinação do parâmetro de funcionamento respiratório por meio da primeira ou da segunda relação de dados pode ser uma etapa de determinação mais simples sob utilização de uma fórmula em um conjunto de dados de entrada predeterminados. A determinação do parâmetro de funcionamento respiratório, porém pode ser feita também através de vários estágios de cálculo. Por exemplo, o dispositivo respiratório pode ser projetado para primeiramente determinar para um valor de dados de resistência um primeiro parâmetro operacional básico de respiração de acordo com a primeira relação de base de dados predeterminada e um segundo parâmetro operacional básico de respiração de acordo com uma segunda relação de base de dados predeterminada da primeira. O dispositivo respiratório pode ser construído também para comparar o primeiro e o segundo parâmetro operacional básico de respiração entre si e dependendo de um resultado da comparação determinar o parâmetro de funcionamento respiratório por meio da primeira relação de dados predeterminada ou por meio da segunda relação de dados predeterminada.

[0033] Para poder utilizar os parâmetros operacionais básicos de respiração já determinados e o esforço operado para sua determinação para a outra determinação do parâmetro de funcionamento respiratório é vantajoso se a primeira relação de dados for uma função. Essa função da primeira e/ou da segunda relação de base de dados equivale a uma função condutora ao mesmo parâmetro de funcionamento respiratório do primeiro parâmetro operacional básico de respiração e/ou do segundo parâmetro operacional básico de respiração. Por exemplo, a primeira relação de dados pode ser uma função formadora de um valor médio decorrente da primeira e da segunda relação de base de dados. A ele equivale por sua vez uma função formadora de um valor médio decorrente do primeiro e do segundo parâmetro operacional básico de respiração. A princípio o referido valor médio pode ser cada tipo de valor médio, portanto um valor médio aritmético, geométrico ou harmônico. Para a aplicação na faixa da respiração artificial mostrou-se especialmente vantajoso o valor médio aritmético.

[0034] O mesmo se aplica mutatis mutandis para a segunda relação de dados, que pode também uma função da primeira e/ou da segunda relação de base de dados, e principalmente pode ser uma função formadora de um valor médio decorrente da primeira e da segunda relação de base de dados. O exposto acima em relação ao valor médio em conexão com a primeira relação de dados se refere também à segunda relação de dados. Neste caso uma função que conduz ao mesmo parâmetro de funcionamento respiratório equivale ao primeiro parâmetro operacional básico de respiração e ao segundo parâmetro operacional básico de respiração equivale uma função da primeira e/ou da segunda relação de base de dados. Em uma solução simples mais vantajosa a segunda relação de dados pode ser a segunda relação de base de dados de modo que o segundo parâmetro operacional básico de respiração é o parâmetro operacional de funcionamento respiratório se este for determinado através da segunda relação de dados.

[0035] Então, se ambas as relações de dados forem respectivamente funções da primeira e/ou da segunda relação de base de dados sendo, essas serão diferentes funções da primeira e/ou da segunda relação de base de dados, a fim de poder determinar um parâmetro de funcionamento respiratório adaptados da melhor maneira possível e adequado ao paciente a ser ventilado em função da resistência de respiração a ser superada.

[0036] A comparação que o dispositivo respiratório executa no primeiro e no segundo parâmetro operacional básico de respiração, pode ser a princípio uma comparação aleatória, também uma comparação de múltiplos estágios, na qual vários valores derivados dos respectivos parâmetros operacionais básicos de respiração podem ser comparados entre si.

[0037] Especialmente preferida é uma solução simples sempre disponibilizável que exige pouco esforço de cálculo, na qual o dispositivo respiratório é construído para, se o primeiro parâmetro operacional básico de respiração for superior ao segundo parâmetro operacional básico de respiração, empregar um valor médio do primeiro e do segundo parâmetro operacional básico de respiração como o parâmetro de funcionamento respiratório, e então se o primeiro parâmetro operacional básico de respiração for inferior ao segundo parâmetro operacional básico de respiração ou igual ao parâmetro operacional básico de respiração, empregar o segundo parâmetro operacional básico de respiração como o parâmetro de funcionamento respiratório.

[0038] Por sua vez o valor médio é preferivelmente um valor médio aritmético, embora os outros valores médios acima referidos não devam ser excluidos.

[0039] Adicionalmente ou alternativamente uma relação de dados pode ser selecionada de primeira e segunda relação de dados predeterminada para a determinação do parâmetro de funcionamento respiratório dependendo do valor limite de dados de resistência se para pelo menos uma parte de valores de demanda de gás respiratório selecionáveis no dispositivo respiratório e/ou ajustáveis existir respectivamente um valor limite de dados de resistência. Se existirem valores limite de dados de resistência desse tipo, pode ser prevista para a seleção de uma relação de dados que o dispositivo de controle seja construído se o valor de dados de resistência do paciente a ser ventilado estiver situado abaixo do valor limite de dados de resistência, para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório de acordo com a primeira relação de dados e, se o valor de dados de resistência do paciente concreto estiver situado acima do valor limite de dados de resistência, para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório de acordo com a segunda relação de dados.

[0040] Por sua vez a primeira relação de dados pode ser preferivelmente uma função de uma primeira e/ou de uma segunda relação de base de dados e a segunda relação de dados pode ser uma função diferente da primeira relação de dados, de uma primeira e/ou de uma segunda relação de base de dados.

[0041] Os valores limite de dados de resistência podem ser determinados com base em testes realizados. Por exemplo, um valor de dados de resistência pode ser determinado como valor limite de dados de resistência se para valores inferiores de dados de resistência uma relação de dados da primeira e da segunda relação de dados fornecer um parâmetro de funcionamento respiratório melhor adequado aos pacientes a serem ventilados e se para valores superiores de dados de resistência a outra respectiva relação de dados fornece o parâmetro de funcionamento respiratório melhor adequado. Como apoio à decisão no sentido de qual parâmetro de funcionamento respiratório é o mais adequado, podem servir os valores de referência clinicamente aceitos acima descritos. Aquela relação de dados, que fornece para a dada demanda de gás respiratório de um dado paciente um parâmetro de funcionamento respiratório, que reconhecendo as circunstâncias totais está mais próximo ao valor de referência clinicamente aceito atual para o respectivo paciente, é em caso de dúvida o mais adequado.

[0042] Um valor limite de dados de resistência para uma dada demanda de gás respiratório pode resultar também em um ponto de intersecção corte dos gráficos da primeira e da segunda relação de dados como respectivas funções do parâmetro de funcionamento respiratório em função dos valores possíveis de dados de resistência. Nesse ponto de interseção a primeira e a segunda relação de dados, para a dada demanda de gás respiratório do paciente concreto, portanto em caso contrário de mesmos dados operacionais e de paciente, fornecem mesmo valor para o parâmetro de funcionamento respiratório. Nesse ponto de intersecção não importa, portanto se a primeira ou a segunda relação de dados para a determinação de parâmetro de funcionamento respiratório é empregada já que o resultado é o mesmo. Em uma faixa de valores situada em um lado do ponto de intersecção e, portanto, do valor limite de dados de resistência, mais ou menos a um valor de dados de resistência menor, porém uma relação de dados pode fornecer mais vantajosamente um parâmetro de funcionamento respiratório, em uma faixa de valores situada no outro lado do ponto de intersecção a outra respectiva relação de dados.

[0043] Conforme é comum geralmente em dispositivos respiratórios, preferivelmente o parâmetro de funcionamento respiratório é um volume corrente de respiração ou uma frequência de respiração. Para demandas de gás respiratório conhecidas, por exemplo indicadas como volumes por minuto, também como a quantidade de gás respiratório conduzida ao paciente durante um minuto, - e a presente invenção pressupõe a demanda de gás respiratório como predeterminada - o volume corrente de respiração pode ser calculado para frequência de respiração conhecida e a frequência de respiração pode ser calculada para volumes corrente de respiração conhecidos já que o volume por minuto é o produto feito de volume corrente de respiração e frequência de respiração. É preferida a demanda de gás respiratório por essa razão um volume por minuto, especialmente preferivelmente indicada em volume por minuto em porcentagem já que são possíveis a partir de um dado porcentual conhecido do volume por minuto conversões simples resultando em outros volumes por minuto, se durante a terapia o estado do paciente e com essa demanda de gás respiratório se alterar. Outros parâmetros de funcionamento respiratório podem ser, por exemplo, o valor de pico de sobre pressão que é alcançado durante uma fase de inspiração no gás respiratório, a pressão expiratória final positiva (PEEP), a umidade relativa do gás respiratório, a temperatura do gás respiratório e similares.

[0044] Inicialmente já foi esclarecido quais formas de resistência concretas podem contribuir para a resistência de respiração em conexão com um paciente. Após esse fato físico o valor de dados de resistência pode considerar uma resistência de valor de fluxo (a assim chamada "resistência ") das vias respiratórias do paciente a ser ventilado e/ou dos tubos que conduzem gás do dispositivo respiratório. Válvulas previstas eventualmente em um tubo se aplicam como parte do tubo. No caso a princípio possível, embora improvável de que a resistência de fluxo perfaz a parte mais preponderante da resistência total da respiração, pode ser suficiente dependendo das circunstâncias considerar apenas o valor de resistência de fluxo (resistência) do caso de respiração ou do paciente como valor de dados de resistência.

[0045] Adicionalmente ou alternativamente o valor de dados de resistência pode considerar um valor de flexibilidade (o assim chamado "Compliance") dos órgãos respiratórios do paciente a ser ventilado e/ou dos tubos que conduzem gás respiratório do dispositivo respiratório. Por sua vez vale para o caso a princípio possível, porém improvável que o valor de flexibilidade perfaz a parte mais preponderante da resistência total da respiração que a consideração isoladamente do valor de flexibilidade pode ser suficiente como o valor de dados de resistência.

[0046] Um quadro o mais realista da resistência de respiração do caso de respiração concreto, portanto da resistência de respiração em conexão com um paciente, resulta, porém, quando o valor de dados de resistência que o exibe considera a resistência e a Compliance do caso de respiração. Por essa razão o valor de dados de resistência considera preferivelmente uma constante de tempo de respiração formada a partir do produto de resistência e Compliance do caso de respiração. "Considerar" significa neste caso que o valor referido ou os valores referidos se encontram na determinação do valor de dados de resistência sendo que não deve ser descartado que outros valores podem também desempenhar um papel na determinação do valor de dados de resistência. É mais preferido o valor de dados de resistência, no entanto a constante de tempo de respiração para essa finalidade já usada no estado da técnica muitas vezes é mais preferida do que o produto decorrente de resistência e compliance.

[0047] Para a determinação de um parâmetro de funcionamento respiratório, principalmente dos exemplos concretos acima referidos para um parâmetro de funcionamento respiratório, existem abordagens diferentes para especialistas que se referem a hipóteses diferentes. Por exemplo, uma relação de base de dados de primeira e segunda relação de base de dados ou uma relação de dados de primeira e segunda relação de dados pode se referir a uma hipótese de mínimo esforço para a respiração e a outra relação de base de dados ou a outra relação de dados respectivamente pode se referir à uma hipótese de mínimo trabalho realizado durante a respiração. Como pode ser a princípio possível que a força minimamente aplicada também realize mínimo trabalho, para a hipótese de mínimo esforço deve-se descartar o fato de em um ponto operacional de respiração assim determinado também seja realizado um mínimo trabalho de respiração. Também para a diferenciação de ambas as hipóteses deve-se descartar que em um ponto operacional de respiração determinado a partir da hipótese do mínimo trabalho realizado durante a respiração simultaneamente a força empregada para a respiração seja mínima. Em outras palavras: para mesmas dimensões iniciais as diferentes hipóteses devem fornecer diferentes parâmetros de funcionamento respiratório.

[0048] Para a determinação o mais precisa possível de um parâmetro de funcionamento respiratório pode ser previsto de acordo com um aperfeiçoamento vantajoso da presente invenção que a primeira relação de base de dados ou a primeira relação de dados por um lado e a segunda relação de base de dados ou a segunda relação de dados por outro lado contenham ou indiquem preferivelmente respectivamente uma relação de um ou vários parâmetros decorrentes de volumes alveolares de paciente, volume morto de órgãos respiratórios de paciente, resistência de fluxo de vias respiratórias de paciente, resistência de fluxo de arranjo de tubo de gás respiratório, flexibilidade de órgãos respiratórios de paciente, flexibilidade de arranjo de tubo de gás respiratório e frequência de respiração ou parâmetros derivados ou combinados de tamanhos individuais ou de vários dos tamanhos acima referidos. Neste caso, a primeira relação de dados é diferente da segunda relação de dados, mesmo se ambas relações de dados contenham os mesmos parâmetros. "Conter" significa neste caso que além dos parâmetros acima referidos também podem ser considerados outros parâmetros na relação de dados. "Indicar " significa neste caso que a respectiva relação de dados é formada apenas de um ou vários dos parâmetros acima referidos.

[0049] O volume alveolar de paciente é neste caso aquele volume efetivo no qual se realiza troca de gás o gás respiratório encaminhado ao paciente e o sangue do paciente. O volume morto de órgãos respiratórios de paciente é aquele volume dos órgãos respiratórios do paciente a ser ventilado, no qual se encontra na verdade gás respiratório e este também é movido durante a respiração, porém o gás respiratório presente no volume morto não participa em uma troca de gás com o sangue do paciente. A resistência de fluxo de vias respiratórias de paciente, preferivelmente juntamente com a resistência de fluxo de arranjo de tubo de gás respiratório, é a resistência determinada individualmente para o respectivo caso de respiração. A flexibilidade de órgãos respiratórios de paciente é, preferivelmente juntamente com a flexibilidade de arranjo de tubo de gás respiratório, a adesão de tratamento relevante para o respectivo caso de respiração.

[0050] Portanto, uma relação de base de dados de primeira e segunda relação de base de dados ou uma relação de dados de primeira e segunda relação de dados pode ser uma relação dos parâmetros acima referidos ou dados de acordo com Mead. Também pode ser vantajoso a respectiva outra relação de base de dados ou relação de dados em conexão com os parâmetros acima referidos ou dados de acordo com Otis. As fórmulas de acordo com Otis e Mead não apenas foram comprovadas na prática há séculos, elas também são aceitas amplamente o que é de importância decisiva para a aceitação de um dispositivo respiratório no caso dos especialistas que prestam o tratamento com isso.

[0051] A princípio pode ser possível transferir ou inserir um volume morto de órgãos respiratórios de paciente, aproximadamente o volume alveolar de paciente e/ou o volume morto de órgãos respiratórios de paciente, através da presente entrada de dados para ou no dispositivo de controle. O mesmo se aplica para a demanda de gás respiratório do paciente a ser ventilado. Como a demanda de gás respiratório de um homem é metabolizada em seu corpo a demanda de gás respiratório, por exemplo, pode ser derivada de um peso corporal do respectivo paciente. Neste caso seu peso corporal efetivo pode ser empregado ou aproximadamente ou um peso corporal ideal determinado para o respectivo paciente de acordo com regras em si conhecidas (o assim chamado "ideal body weight" = IBW). Dependendo do estado do paciente o peso corporal utilizado para a determinação da demanda de gás respiratório pode ser multiplicado por um coeficiente para calcular a partir daí um volume por minuto.

[0052] O volume morto de órgãos respiratórios de paciente também pode ser determinado de uma maneira conhecida a partir de um peso corporal, principalmente a partir do peso corporal ideal já acima referido, por sua vez pela multiplicação por um coeficiente para tanto determinado.

[0053] A presente invenção será a seguir mais detalhadamente esclarecida com base nos desenhos anexos, onde:

[0054] a figura 1 mostra uma representação esquemática de um dispositivo respiratório de acordo com a invenção, projetado para a respiração artificial de um paciente,

[0055] a figura 2 mostra uma relação empregada a título de exemplo pelo dispositivo respiratório de acordo com a invenção, de diferentes valores da constante de tempo de respiração e de uma frequência de respiração como relações correspondentes ao parâmetro de funcionamento respiratório e comparativamente a este de acordo com as fórmulas de Otis e Mead para uma primeira demanda de gás respiratório,

[0056] a figura 3 mostra uma relação empregada a título de exemplo pelo dispositivo respiratório de acordo com a invenção de diferentes valores da constante de tempo de respiração e de uma frequência de respiração como relações correspondentes ao parâmetro de funcionamento respiratório e comparativamente a este de acordo com as fórmulas de Otis e Mead para uma segunda demanda de gás respiratório e

[0057] a figura 4 mostra uma relação empregada a título de exemplo pelo dispositivo respiratório de acordo com a invenção de diferentes valores da constante de tempo de respiração e de uma frequência de respiração como relações correspondentes ao parâmetro de funcionamento respiratório e comparativamente a este de acordo com as fórmulas de Otis e Mead para uma terceira demanda de gás respiratório.

[0058] Na figura 1 uma forma de concretização de acordo com a invenção de um dispositivo respiratório é em geral assinalada pelo número 10. O dispositivo respiratório 10 serve no exemplo representado para a respiração artificial de um paciente 12 humano.

[0059] O dispositivo respiratório 10 apresenta uma caixa 14, na qual - não identificável devido ao material da caixa opaco- pode ser alojado um arranjo de mudança de pressão 16 e um dispositivo de controle 18.

[0060] O arranjo de mudança de pressão 16 é construído de modo em si conhecido e pode apresentar uma bomba, um compressor, um soprador, um recipiente de pressão, uma válvula redutora e similar. Além disso, o dispositivo respiratório 10 apresenta de modo em si conhecido uma válvula de inspiração 20 e uma válvula de expiração 22.

[0061] O dispositivo de controle 18 é normalmente executado como computador ou microprocessador. Ele compreende um dispositivo de armazenamento não ilustrado na figura 1 para poder armazenar e se necessário consultar dados necessários para o funcionamento do dispositivo respiratório 10. O dispositivo de armazenamento pode ser colocado no caso de operação em rede também fora da caixa 14 e pode ser conectado através de uma conexão de transferência de dados ao dispositivo de controle 18. A conexão de transferência de dados pode ser formada através de uma linha de cabo ou uma área de transmissão por rádio. Para, porém, evitar que interferências da conexão de transferência de dados possam agir sobre a operação do dispositivo respiratório 10, o dispositivo de armazenamento é preferivelmente integrado no dispositivo de controle 18 ou pelo menos alojado na mesma caixa 14 como essa.

[0062] Para a inserção de dados no dispositivo respiratório 10 ou mais precisamente no dispositivo de controle 18, o dispositivo respiratório 10 apresenta uma entrada de dados 24 que é representada no exemplo ilustrado na figura 1 através de um teclado. Como mais abaixo será ainda esclarecido o teclado não é a única entrada de dados do dispositivo de controle 18. Efetivamente o dispositivo de controle 18 pode receber dados sobre diferentes entradas de dados, por exemplo, através de uma linha de rede, uma área de rádio transmissão ou através de conexões de sensor 26, sobre as quais trataremos mais abaixo detalhadamente.

[0063] Para a emissão de dados aos médicos responsáveis pelo tratamento o dispositivo respiratório 10 pode apresentar um dispositivo de saída 28, no exemplo ilustrado uma tela.

[0064] Para a respiração artificial o paciente 12 é conectado ao dispositivo respiratório 10, mais precisamente ao arranjo de mudança de pressão 16 na caixa 14, através de um arranjo de tubo de gás respiratório 30. O paciente 12 é para tanto entubado.

[0065] O arranjo de tubo de gás respiratório 30 apresenta um tibo flexível de inspiração 32, através do qual pode ser encaminhado gás respiratório fresco desde o arranjo de mudança de pressão 16 até o pulmão do paciente 12. O tubo flexível de inspiração 32 pode ser interrompido e apresentar um primeiro tubo flexível de inspiração 34 e um segundo tubo flexível de inspiração 36 entre os quais pode ser prevista uma unidade de condicionamento 38 para a umidificação seletiva e se necessário também aclimatização do gás respiratório fresco conduzido ao paciente 12. A unidade de condicionamento 38 pode ser conectada a um reservatório de líquido externo 40, através do qual pode ser conduzida água para a umidificação ou também um medicamento para a resistência à inflamação ou para a dilatação das vias respiratórias, à unidade de condicionamento 38. No caso de uma aplicação do presente dispositivo respiratório 10 como dispositivo respiratório de anestesia anestésicos voláteis podem ser administrados controlados pelo dispositivo respiratório 10 ao paciente 12. A unidade de condicionamento 38 possibilita que o gás respiratório fresco seja encaminhado ao paciente 12 com um teor de umidade predeterminado, se necessário sob adição de um aerossol de medicamento e com uma temperatura predeterminada.

[0066] O arranjo de tubo de gás respiratório 30 além da válvula de inspiração 20 já referida 20 e válvula de expiração 22 também apresenta um tubo flexível de expiração 42, através do qual é o gás respiratório metabolizado é expulso do pulmão do paciente 12 para a atmosfera.

[0067] O tubo flexível de inspiração 32 é acoplado à válvula de inspiração 20, o tubo flexível de expiração 42 é acoplado à válvula de expiração 22. Das duas válvulas é aberta respectivamente apenas uma simultaneamente para a passagem de um fluxo de gás. O controle de acionamento das válvulas 20 e 22 é feito também através do dispositivo de controle 18.

[0068] Durante um ciclo de respiração é primeiramente durante o período de inspiração fechada a válvula de expiração 22 e a válvula de inspiração 20 é aberta, de modo que gás respiratório fresco possa ser encaminhado da caixa 14 até o paciente 12. Um fluxo do gás respiratório fresco é possibilitado pelo aumento seletivo de pressão do gás respiratório através do arranjo de mudança de pressão 16. Devido ao aumento de pressão o gás respiratório fresco circula para dentro dos pulmões do paciente 12 e se expande ali na área corporal próxima aos pulmões, portanto principalmente o tórax, contra a elasticidade individual das partes corporais próximas aos pulmões. Desse modo, a pressão de gás também aumenta no interior dos pulmões do paciente 12.

[0069] No final da fase de inspiração a válvula de inspiração 20 é fechada e a válvula de expiração 22 é aberta. Se inicia a fase de expiração. Devido à pressão de gás aumentada até o final da fase de inspiração do gás respiratório presente nos pulmões do paciente 12 este circula após a abertura da válvula de expiração 22 para dentro da atmosfera sendo que com o período contínuo de fluxo a pressão de gás diminui nos pulmões do paciente 12. Se a pressão de gás nos pulmões 12 atingir uma pressão expiratória final positiva ajustada no dispositivo respiratório 10, portanto uma pressão minimamente mais elevada do que a pressão atmosférica, a fase de expiração será finalizada com o fechamento da válvula de expiração 22 e assim segue-se uma outra fase de respiração.

[0070] Durante a fase de inspiração é conduzido ao paciente 12 o assim chamado volume corrente de respiração volume corrente de respiração, também volume corrente de gás respiratório por ciclo respiratório. O volume corrente de respiração multiplica pelo número de ciclos respiratórios por minuto, portanto multiplica com a frequência de respiração, produz o volume por minuto da respiração artificial conduzida no final.

[0071] Preferivelmente o dispositivo respiratório 10, principalmente o dispositivo de controle 18, é construído para atualizar repetidamente ou determinar parâmetros de funcionamento respiratório, que identificam a operação de respiração do dispositivo respiratório 10, durante a operação de respiração a fim de assegurar que a operação de respiração seja a todo momento ajustada de modo mais ideal possível ao paciente 12 respectivamente a ser ventilado. De modo especialmente vantajoso é feita a determinação de um ou vários parâmetros de funcionamento respiratório com a frequência de respiração, de modo que para cada ciclo de respiração possa ser disponibilizado parâmetros de funcionamento respiratório atuais e, portanto, adequados de modo ideal ao paciente 12.

[0072] Neste caso, o dispositivo respiratório 10 pode ser conectado a um ou vários sensores com respeito à transmissão de dados, que monitoram o estado do paciente e/ou a operação do dispositivo respiratório. A título de exemplo para uma série de possíveis sensores é referido na figura 1 um sensor de fluxo 44, que detecta o fluxo de gás respiratório dominante no arranjo de tubo de gás respiratório. O sensor de fluxo 44 pode ser acoplado por meio de um arranjo de sensor-tubo 46 com as entradas de dados 26 do dispositivo de controle 18. O arranjo de sensor-tubo 46 pode, mas não precisa, compreender tubos de transmissão de sinais elétricos. Ele pode apresentar também tubos flexíveis que transmitem a pressão de gás dominante na direção de fluxo em ambos os lados do sensor de fluxo 44 às entradas de dados 26 onde essas são quantificadas por sensores de pressão não ilustrados na figura 1.

[0073] Meramente com vistas a dar uma visão global é feita referência ao fato de que o dispositivo respiratório 10 de acordo com a invenção pode ser alojado como dispositivo respiratório 10 móvel em uma estrutura rolável 48.

[0074] Se partindo dos dados de paciente for conhecida a demanda de gás respiratório do paciente 12 - por exemplo calculada a partir do peso corporal do paciente 12 ideal levando-se em consideração seu quadro clínico -, será fundamental para uma respiração bem sucedida do paciente 12, subdividir a demanda de gás respiratório indicada em geral como volume por minuto ou indicada como volume por minuto em porcento em ciclos respiratórios individuais.

[0075] Na figura 2 são indicadas para um volume por minuto em porcento de 100 % para o paciente 12 três diferentes relações de dados, que indicam respectivamente uma relação entre a constante de tempo de respiração RC e uma frequência de respiração. A constante de tempo de respiração RC é formada através do produto de resistência e Compliance. Ela mostra a resistência de respiração em conexão com o paciente 12. A frequência de respiração é um exemplo para um parâmetro de funcionamento respiratório do dispositivo respiratório 10.

[0076] A curva 50 é neste caso determinada com base na fórmula conhecida de Otis de acordo com uma hipótese de mínimo trabalho de respiração. Ela fornece para o volume por minuto em porcento de 100 % para cada valor de constante de tempo de respiração realístico a menor frequência de respiração e, portanto, o máximo volume corrente de respiração, já que o volume por minuto é o produto de frequência de respiração e volume corrente de respiração.

[0077] A curva 52 na figura 2 mostra uma relação de dados entre a constante de tempo de respiração RC e a frequência de respiração, que foi determinada de acordo com a fórmula conhecida de Mead com base em uma hipótese de mínima força dispendida para a respiração. Essa relação de dados de acordo com a fórmula de Mead fornece para os valores de constante de tempo de respiração realístico a máxima frequência de respiração e, portanto, o mínimo volume corrente de respiração.

[0078] O dispositivo respiratório 10 de acordo com a invenção pode neste caso ser operado como segue: com base em valores detectados por sensores, por exemplo, com base em uma medição quantitativa acumulada correlacionada com o tempo do gás respiratório na fase de expiração, pode ser determinada o valor de constante de tempo de respiração atualmente presente. O valor de constante de tempo de respiração é por definição comum aquele intervalo de tempo que é necessário para exalar 63 % do volume corrente de respiração.

[0079] Porém existem alternativamente ainda outros métodos para a determinação de constantes de tempo para o caso de respiração artificial. Nesse contexto é feita referência a uma contribuição de Brunner em "Critical Care Medicine" no ano de 1995 ou de Lourens em "Intensive Care Medicine" de 2000. Ali é proposta a determinação de uma constante de tempo expiratório como quociente do valor de 75% do volume corrente expiratório dividido pelo fluxo expiratório, que domina no momento de atingir uma quantidade de expiração de 75% do volume de corrente expiratório.

[0080] Com o valor constante de tempo de respiração assim recém- determinado o dispositivo respiratório 10, mais precisamente o dispositivo de controle 18, determina uma frequência de respiração segundo Mead a partir da curva 52 como um primeiro parâmetro operacional básico de respiração e determina uma frequência de respiração conforme Otis a partir da curva 50 como um segundo parâmetro operacional básico de respiração. As curvas 50 e 52 são por essa razão no presente exemplo de acordo com a introdução à descrição acima uma segunda ou uma primeira relação de base de dados.

[0081] Em uma etapa seguinte, o dispositivo respiratório 10, mais precisamente o dispositivo de controle 18, compara o primeiro parâmetro operacional básico de respiração, também a frequência de respiração segundo Mead, com o segundo parâmetro operacional básico de respiração, também com a frequência de respiração segundo Otis. Se o resultado da comparação de que o primeiro parâmetro operacional básico de respiração segundo Mead é superior ao segundo parâmetro operacional básico de respiração segundo Otis, então o dispositivo respiratório 10 determinará a frequência de respiração como o parâmetro de funcionamento respiratório como valor médio de frequência de respiração aritmético segundo Mead e segundo Otis:

[0082] Se em contrapartida para o valor de constante de tempo de respiração determinado a frequência de respiração segundo Otis for superior à frequência de respiração segundo Mead, a frequência de respiração segundo Otis é selecionada como parâmetro operacional básico de respiração.

[0083] No exemplo da figura 1 para todos os valores de constante de tempo de respiração realisticamente alcançáveis a frequência de respiração segundo Otis é inferior àquela segundo Mead, de modo que sempre a média aritmética das relações de dados segundo Otis e segundo Mead será selecionada como a relação de dados, de acordo com qual é determinada uma frequência de respiração para um volume por minuto conhecido e para um valor de constante de tempo de respiração determinado. Essa relação de dados é assinalada na figura 2 como curva 54.

[0084] Na figura 3, as relações de base de dados essencialmente iguais 50 e 52 são mostradas para um volume por minuto em porcento de 200 %. A princípio se aplica o exposto acima em relação à figura 2 inclusive para a figura 3: primeiramente é determinado de maneira conhecida em si o valor de constante de tempo de respiração atualmente presente RC. Para esse valor de constante de tempo de respiração RC cada frequência de respiração segundo Mead e segundo Otis é calculada. As frequências de respiração assim determinadas segundo Mead e segundo Otis são comparadas entre si. Então se a frequência de respiração segundo Mead for superior àquela segundo Otis, o valor médio aritmético de ambas as frequências de respiração será calculado como o parâmetro de funcionamento respiratório de acordo com a fórmula acima referida (1). Então se a frequência de respiração segundo Otis for superior àquela segundo Mead, a frequência de respiração segundo Otis será empregada como o parâmetro de funcionamento respiratório para o funcionamento do dispositivo respiratório 10.

[0085] Pode-se observar na figura 3, que as relações de base de dados das curvas 50 e 52 com um valor de constante de tempo de respiração de aproximadamente 1,12 s se interseccionam em um ponto de intersecção 56. Portanto, à esquerda do ponto de intersecção 56, portanto com valor de constante de tempo de respiração inferior a 1,12 s, a frequência de respiração calculada para cada valor de constante de tempo de respiração segundo Mead é superior àquela segundo Otis, de modo que para essa faixa de valor de constante de tempo de respiração inferior a 1,12 s sempre a formula (1) acima será empregada para a determinação da frequência de respiração a ser ajustada no dispositivo respiratório 10 como o parâmetro de funcionamento respiratório.

[0086] Para o valor de constante de tempo de respiração superior a 1,12 s sempre o oposto é verdadeiro: neste caso para cada valor de constante de tempo de respiração a frequência de respiração assim calculada segundo Otis é superior àquela segundo Mead, de modo que para essa faixa o valor de constante de tempo de respiração a frequência de respiração segundo Otis será empregada ou ajustada sempre como o parâmetro de funcionamento respiratório no dispositivo respiratório 10. O ponto de intersecção 56 é um valor limite de dados de resistência, conforme é referido acima na introdução à descrição.

[0087] A figura 4 mostra essencialmente as mesmas relações de dados ou relações de base de dados como nas figuras 2 e 3, porém para um volume por minuto em porcento de 300 % também para uma demanda de gás respiratório fortemente aumentada. Vale para a figura 4 mutatis mutandis o exposto na figura 3 desde que o ponto de intersecção ou valor limite de dados de resistência 56 para a demanda de gás respiratório presente na figura 4 com um valor de constante de tempo de respiração seja de 0,75 s.

[0088] Com o dispositivo respiratório 10 da presente invenção a respiração artificial conduzida ao paciente 12 pode ser melhor ajustada do que era feito até então, aos pacientes concretos e ao seu estado. Como tanto o método de cálculo segundo Otis como o método de cálculo segundo Mead são largamente reconhecidos e aceitos, não se pode também negar o reconhecimento da aplicabilidade a um valor, que é colocado entre os resultados de ambos os métodos de cálculo conhecido. Então se todo parâmetro de funcionamento respiratório obtido a partir de Otis e Mead for terapeuticamente apto para um valor de constante de tempo de respiração e para uma demanda de gás respiratório concreta, precisará ser também apto terapeuticamente um parâmetro de funcionamento respiratório novo e colocado entre esses conhecidos parâmetros de funcionamento respiratório.

Claims

1. Dispositivo respiratório (10) para respiração artificial assistida pelo menos parcialmente de pacientes (12), principalmente de pacientes humanos, com um arranjo de tubo de gás respiratório (30), com um arranjo de mudança de pressão (16) para a alteração da pressão de gás respiratório no arranjo de tubo de gás respiratório (30) durante a operação de respiração do dispositivo respiratório (10) e com um dispositivo de controle (18), que controla o arranjo de mudança de pressão (16) de tal modo que um volume por minuto de gás respiratório predeterminado é conduzido ao paciente (12), sendo que o dispositivo de controle (18) apresenta uma entrada de dados (24, 26) para a transferência de dados operacionais e/ou de pacientes ao dispositivo de controle (18) e sendo que o dispositivo de controle (18) é executado para determinar um volume corrente de respiração ou uma frequência de respiração como um parâmetro de funcionamento respiratório para o funcionamento do arranjo de mudança de pressão (16) seletivamente por meio de uma primeira relação de dados predeterminada (54) ou por meio de uma segunda relação de dados predeterminada (50) diferente da primeira (54), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (18) é executado para, em função de um valor de dados de resistência que indica uma resistência de respiração em conexão com um paciente (12) a ser ventilado, selecionar uma relação de dados (50, 54) a partir da primeira relação de dados (54) predeterminada e da segunda relação de dados (50) predeterminada e, assim, para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório para o volume por minuto de gás respiratório predeterminado segundo a relação de dados selecionada (50, 54) a partir da primeira relação de dados (54) e da segunda relação de dados (50).

2. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo respiratório (10) é executado para determinar o valor de dados de resistência, preferivelmente determinar repetidamente, especialmente preferivelmente para determinar de acordo com cada ou para cada ciclo de respiração, sendo que, para tanto, o dispositivo respiratório (10) pode ser preferivelmente conectado a um ou a vários sensores para a detecção de parâmetros operacionais do arranjo de mudança de pressão (16) e/ou do arranjo de tubo de gás respiratório (30) com respeito à transmissão de dados.

3. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo respiratório (10) é executado para determinar, para um valor de dados de resistência, um primeiro parâmetro operacional básico de respiração de acordo com uma primeira relação de base de dados (52) predeterminada e um segundo parâmetro operacional básico de respiração de acordo com uma segunda relação de base de dados (50) predeterminada diferente da primeira, sendo que o dispositivo respiratório (10) é também executado para comparar entre si o primeiro e o segundo parâmetro operacional básico de respiração e, em função de um resultado da comparação, determinar o parâmetro de funcionamento respiratório por meio da primeira relação de dados (54) predeterminada ou por meio da segunda relação de dados (50) predeterminada.

4. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a primeira relação de dados (54) é uma função da primeira (52) e/ou da segunda relação de base de dados (50), preferivelmente uma função formadora de um valor médio, especialmente preferivelmente um valor médio aritmético, a partir da primeira (52) e da segunda relação de base de dados (50), e sendo que a segunda relação de dados (50) é uma função da primeira (52) e/ou da segunda relação de base de dados (50), preferivelmente da segunda relação de base de dados (50).

5. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo respiratório (10) é executado, se o primeiro parâmetro operacional básico de respiração for superior ao segundo parâmetro operacional básico de respiração, empregar um valor médio, preferivelmente valor médio aritmético, do primeiro e do segundo parâmetro operacional básico de respiração como o parâmetro de funcionamento respiratório e, se o primeiro parâmetro operacional básico de respiração for inferior ao segundo parâmetro operacional básico de respiração ou igual ao parâmetro operacional básico de respiração, empregar o segundo parâmetro operacional básico de respiração como o parâmetro de funcionamento respiratório.

6. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que, para pelo menos uma parte de valores de demanda de gás respiratório selecionáveis e/ou ajustáveis no dispositivo respiratório, (10) existe respectivamente um valor-limite de dados de resistência (56), sendo que o dispositivo de controle (18) é executado, se o valor de dados de resistência do paciente (12) a ser ventilado estiver abaixo do valor limite de dados de resistência (56), para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório de acordo com a primeira relação de dados (54), preferivelmente na forma de uma função de uma primeira (52) e/ou de uma segunda relação de base de dados (50) e, se o valor de dados de resistência do paciente concreto (12) estiver acima do valor limite de dados de resistência (56), para determinar o parâmetro de funcionamento respiratório de acordo com a segunda relação de dados (50), principalmente preferivelmente na forma de uma função de uma primeira (52) e/ou de uma segunda relação de base de dados (50).

7. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a primeira (54) e a segunda relação de dados (50), com dados operacionais e de paciente de outro modo iguais, para o valor limite de dados de resistência (56) produzem a determinação essencialmente do mesmo valor para o parâmetro de funcionamento respiratório.

8. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a demanda de gás respiratório é um volume por minuto em porcento.

9. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o valor de dados de resistência considera um valor de resistência de fluxo (resistência) das vias respiratórias do paciente (12) a ser ventilado e/ou do arranjo de tubo de gás respiratório (30) e/ou um valor de flexibilidade (compliance) dos órgãos respiratórios do paciente (12) a ser ventilado e/ou do arranjo de tubo de gás respiratório (30), sendo que o valor de dados de resistência considera preferivelmente uma constante de tempo de respiração formada pelo produto de valor de resistência de fluxo (resistência) e valor de flexibilidade (compliance) em conexão com o paciente (12) a ser ventilado, o mais preferivelmente a constante de tempo de respiração.

10. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira relação de base de dados (52) ou a primeira relação de dados (54) se refere a uma hipótese de mínimo gasto de energia para a respiração sem simultaneamente mínimo trabalho realizado durante a respiração e sendo que a segunda relação de base de dados (50) ou a segunda relação de dados (50) se refere a uma hipótese de mínimo trabalho realizado durante a respiração sem simultaneamente mínima força empregada para a respiração.

11. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a primeira relação de base de dados (52) ou a primeira relação de dados (54), por um lado, e a segunda relação de base de dados (50) ou a segunda relação de dados (50), por outro lado, respectivamente contém ou preferivelmente indicam uma relação de parâmetros individuais ou vários parâmetros a partir de volume alveolar de paciente, volume morto de órgãos respiratórios de paciente, resistência de fluxo de vias respiratórias de paciente, flexibilidade de órgãos respiratórios de paciente, resistência de fluxo de arranjo de tubo de gás respiratório, flexibilidade de arranjo de tubo de gás respiratório e frequência de respiração ou parâmetros derivados ou combinados de parâmetros individuais ou de parâmetros acima referidos, sendo que especialmente preferivelmente a primeira relação de base de dados (52) ou a primeira relação de dados (54) é uma relação dos dados referidos segundo Mead e sendo que especialmente preferivelmente a segunda relação de base de dados (50) ou a segunda relação de dados (50) é uma relação dos dados referidos segundo Otis.

12. Dispositivo respiratório (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (18) é executado para determinar, em função de dados de paciente de um paciente (12) a ser ventilado, um volume parcial de órgãos respiratórios de paciente e/ou uma demanda de gás respiratório.

13. Dispositivo respiratório (10) de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle (18) é executado para determinar um volume morto de órgão respiratório de paciente em função de um peso corporal ideal do paciente (12) a ser ventilado e/ou é executado para determinar um volume por minuto em função de um peso corporal ideal do paciente (12) a ser ventilado.