CH719307A2

CH719307A2 - Verfahren und System mit einer Messvorrichtung und einer Analysevorrichtung zu einer Verarbeitung von Daten.

Info

Publication number: CH719307A2
Application number: CH001520/2022A
Authority: CH
Inventors: Teschner Eckhard; Ralfs Frank
Original assignee: Draegerwerk Ag & Co Kgaa
Priority date: 2021-12-22
Filing date: 2022-12-19
Publication date: 2023-06-30
Also published as: US20230190127A1; CN116327164A; DE102021134348A1

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren (100) zur Verarbeitung von Daten (101, 102, 103), welche mittels eines bildgebenden Verfahrens gewonnen wurden, ermöglichen eine Verbesserung einer Bestimmung von Qualität und Quantität der Belüftung (Ventilation) der Lunge. Durch eine Einbeziehung eines während einer oder mehrerer Einatemphasen ermittelten Korrekturdatensatzes KDS wird ermittelt, welche Effekte sich durch Anpassungen von Druckniveaus (PEEP A , PEEP B ) (81, 82) während einer Beatmung ergeben, und das Ergebnis der Bestimmung wird als ein Ausgangssignal (900) bereitgestellt.

Description

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zu einer Verarbeitung von Daten einer Analysevorrichtung und von Messdaten, welche während einer Beatmung eines Patienten gewonnen oder ermittelt werden. Die Messdaten können von einem zu einer messtechnischen Erfassung von physikalischen Messdaten geeigneten Messsystem gewonnen und bereitgestellt werden. Die Analysevorrichtung kann vorzugsweise als System oder Gerät zur Elektroimpedanztomographie (EIT) ausgebildet sein, welche die Daten als Bilddaten oder Datenmengen an Bilddaten als eine Datenmenge von EIT-Daten bereitstellt. Die EIT- Daten können neben Bilddaten auch Impedanzwerte, Impedanzveränderungen, Impedanzzeitverläufe umfassen. Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zur Elektroimpedanztomographie (EIT) bekannt. Diese Vorrichtungen sind dazu ausgestaltet und vorgesehen, aus mit Hilfe von Impedanzmessungen gewonnenen Signalen und daraus gewonnenen Daten und Datenströmen ein Bild, mehrere Bilder oder eine kontinuierliche Bildfolge zu erzeugen. Diese Bilder oder Bildfolgen zeigen Unterschiede in der Leitfähigkeit verschiedener Körpergewebe, Knochen, Haut und Körperflüssigkeiten und Organe auf, die dann von einem Anwender zu einer Unterstützung einer Diagnose von Krankheiten oder Krankheitsbildern herangezogen werden können.

[0002] So beschreibt die US 6,236,886 einen elektrischen Impedanz-Tomographen mit einer Anordnung mehrerer Elektroden, Stromeinspeisung an mindestens zwei Elektroden und ein Verfahren mit einem Algorithmus zur Bildrekonstruktion zur Ermittlung der Verteilung von Leitfähigkeiten eines Körpers wie Knochen, Haut und Blutgefäße in einer prinzipiellen Ausgestaltung mit Komponenten zur Signalerfassung (Elektroden), Signalverarbeitung (Verstärker, A/D-Wandler), Stromeinspeisung (Generator, Spannungs-Strom-Wandler, Strombegrenzung) Komponenten zu Steuerung (µC). Mit Hilfe von Visualisierungen sind weitere Anwendungsmöglichkeiten zur Erkennung von verschiedenen Erkrankungsformen der Lunge möglich.

[0003] In der US 2019 038 173 A wird eine Vorrichtung zu einer Bestimmung von Differenzkennzahlen endexspiratorischer Impedanzwerte auf Basis von Impedanztomographie- Daten von Bereichen der Lunge eines Lebewesens beschrieben. Die Vorrichtung ermöglicht eine Bewertung (WIN/LOSS) von Veränderungen in Bereichen der Lunge hinsichtlich einer Überdehnung oder Kollabierung mittels Differenzkennzahlen In der US 5,807,251 wird ausgeführt, dass es bei der klinischen Anwendung der EIT bekannt ist, einen Satz von Elektroden bereitzustellen, welche mit einem bestimmten Abstand voneinander beispielsweise um den Brustkorb eines Patienten in elektrischem Kontakt mit der Haut angeordnet werden, und ein elektrisches Strom- oder Spannungs-Eingangssignal jeweils abwechselnd zwischen verschiedenen oder allen der möglichen Paare von Elektroden zueinander benachbart angeordneter Elektroden anzulegen. Während das Eingangssignal an eines der Paare zueinander benachbart angeordneter Elektroden angelegt wird, werden die Ströme oder Spannungen zwischen jedem zueinander benachbarten Paar der übrigen Elektroden gemessen und die erhaltenen Messdaten auf bekannte Weise verarbeitet, um eine Darstellung der Verteilung des spezifischen elektrischen Widerstands über einen Querschnitt des Patienten, um den der Elektrodenring angeordnet ist, zu erhalten und auf einem Bildschirm anzuzeigen.

[0004] Die US 5,184,624 zeigt eine Anordnung einer Vielzahl von Elektroden zu einer Elektroimpedanzmessung an einem Körper, mit Einspeisung von elektrischem Strom über ein Elektrodenpaar in den Körper und die Erfassung von Spannungspotentialen am Körper über die übrigen Elektrodenpaare. Dabei werden in der Art und Weise eines Umlaufs um den Körper nacheinander jeweils zwei Elektroden aus der Vielzahl von Elektroden zum einspeisenden Elektrodenpaar ausgewählt und eine Mehrzahl der übrigen Elektroden als Elektrodenpaare zur Erfassung der Spannungspotentiale verwendet.

[0005] In der US 4,486,835 ist eine Vorrichtung zur Elektroimpedanztomographie beschrieben, mit der an einem Körper die Einspeisung elektrischer Signale an ausgewählten ersten Elektrodenpaaren und die Erfassung elektrischer Signale an ausgewählten zweiten Elektrodenpaaren mit einer vorgegebenen Sequenz mittels einer Multiplexing- Vorrichtung durchgeführt wird und an eine an die Multiplexing-Vorrichtung gekoppelte Berechnungs-Vorrichtung zur Ermittlung elektrischer Eigenschaften einer Vielzahl örtlicher Regionen des Körpers weitergegeben wird. Dabei sind diese örtlichen Regionen in einer 3-dimensionalen bildgebenden Gitterstruktur in den Körper eingeordnet und in einem iterativen Prozess die elektrische Leitfähigkeit an der Vielzahl örtlicher Regionen fortlaufend aktualisiert.

[0006] Die US 5,311,878 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung der Elektroimpedanztomographie zur Echtzeit-Bildgebung. Es werden Impedanzmesssignale von zwei ausgewählten benachbarten Elektroden von um einen Thorax herum angeordneten Elektroden bei gleichzeitiger Einspeisung eines Einspeisestroms in ausgewählte Elektroden einer digitalen Signalverarbeitung zugeführt und mittels einer computerbasierten Rekonstruktion Echtzeit-Bilder erzeugt.

[0007] Die EP 1 292 224 B2 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Darstellung von Daten, welche mittels der elektrischen Impedanztomographie gewonnen wurden. Es sind verschiedene spezielle Modi wie Relativmodus, Absolutmodus, Perfusionsmodus, Zeitkonstantmodus und ein regionaler Spirometriemodus beschrieben. Die verschiedenen Modi dienen zur Unterscheidung verschiedener Lungenzustände.

[0008] Die US 9,713,689 B2 zeigt ein Beatmungsgerät zur automatisierten Beurteilung eines Patienten bei einer Therapie mit einem positiv endexspiratorischen Druck. Das Beatmungsgerät ermöglicht eine Unterstützung der Atmung für einen Patienten und eine Bereitstellung der Therapie mit Messung eines endexspiratorischen Lungenvolumens (EELV) des Patienten bei einem ersten endexspiratorischen Druck und Messung eines endexspiratorischen Lungenvolumens bei einem zweiten endexspiratorischen Druck. Auf Basis einer Berechnung einer Differenz zwischen dem ersten endexspiratorischen Lungenvolumen und dem zweiten endexspiratorischen Lungenvolumen wird unter Einbeziehung einer funktionellen Restkapazität (FRC) des Patienten ein Index bestimmt, der hinweisend auf die Reaktion des Patienten auf die PEEP-Therapie ist.

[0009] Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, ein Verfahren und ein System zu einer Datenverarbeitung von Daten anzugeben, welche mittels einer Messvorrichtung und einer Analysevorrichtung während der Durchführung einer Beatmung gewonnen wurden, um eine Bestimmung einer Belüftungssituation (Ventilation) der Lunge durchzuführen.

[0010] Diese und weitere Aufgaben werden durch ein System mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

[0011] Eine weitere Lösung der Aufgabe ergibt sich durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 28.

[0012] Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und werden in der folgenden Beschreibung unter teilweiser Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.

[0013] Von einem erfindungsgemäßen System zur Verarbeitung von mittels einer Messvorrichtung und einer Analysevorrichtung gewonnenen oder bereitgestellten Daten können Daten derart verarbeitet werden, dass ein Unterschied zwischen Daten, welche einer zweiten Situation zuordbar sind und Daten, welche einer ersten Situation zuordbar sind, ermittelt werden kann und von der Kontrolleinheit als ein Ausgabesignal, welches den Unterschied indiziert, mittels einer Datenausgabeeinheit bereitgestellt werden kann. Durch eine Einbeziehung von während einer oder mehrerer Einatemphasen ermittelten Korrekturdaten kann bestimmt werden, welche Auswirkungen sich hinsichtlich einer Situation einer Lunge eines Lebewesens durch unterschiedliche Niveaus in Ausatemphasen während einer Beatmung zwischen der ersten und zweiten Situation ergeben.

[0014] Im Folgenden werden einige der im Rahmen dieser Patentanmeldung verwendeten Begrifflichkeiten näher erläutert. Der Beatmungsdruck wird für Phasen der Einatmung (Inspiration) als ein inspiratorischer Beatmungsdruck Pinspbezeichnet, der Beatmungsdruck wird für Phasen der Ausatmung (Exspiration) als ein exspiratorischer Beatmungsdruck Pexpbezeichnet. Für den Beatmungsdruck am Ende der Ausatemphase wird die Bezeichnung „positiver endexspiratorischer Druck“ (Positive End Expiratory Pressure, PEEP) verwendet. Als Betrachtungszeitraum ist im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Zeitabschnitt in einem zeitlichen Verlauf zu verstehen. Beginn und Ende eines solchen Betrachtungszeitraums sind durch Ereignisse gegeben, welche durch die Eigenschaften von Atmung oder Beatmung gegeben sind. Beispiele für atmungsspezifische Betrachtungszeiträume sind ein Atemzyklus, mehrere Atemzyklen, Teile von Atemzyklen wie Einatmung (Inspiration), Inspiratorische Pause, Ausatmung (Exspiration), Exspiratorische Pause, sowie auch Teile von einem oder mehreren Atemzyklen, z.B. mehrere Inspirationen, mehrere Exspirationen. Weitere Betrachtungszeiträume, speziell bei der maschinellen Beatmung, können bestimmte Druckniveaus wie Plateau- Druck oder PEEP- Druck (PEEP) oder Zeitabschnitte sein, welche bestimmten Eigenschaften von Beatmungsformen (z. B. Bi-Level Positive Airway Pressure, BiPAP, Continuous Positive Airway Pressure CPAP) entsprechen.

[0015] Unter EIT- Daten sind dabei im Sinne der vorliegenden Erfindung folgende Signale oder Daten zu verstehen: – EIT- Rohdaten, d.h. mit einem EIT-Gerät mittels einer Gruppe von Elektroden oder mittels eines Elektrodengürtels erfasste Messsignale wie Spannungen oder Ströme, zugeordnet zu Elektroden oder Gruppen von Elektroden oder zu Positionen von Elektroden oder Gruppen von Elektroden an einem Elektrodengürtel. – EIT-Bilddaten, d.h. Daten oder Signale, die mit einem Rekonstruktionsalgorithmus aus den EIT-Rohdaten ermittelt wurden und lokale Impedanzen, Impedanzunterschiede oder Impedanzveränderungen von Bereichen der Lunge oder Bereichen der Lunge und des Herzes eines Patienten wiedergeben. – Klassifizierte EIT-Daten, d.h. EIT-Bilddaten oder Signale, die nach vorgegebenen Kriterien vorsortiert oder vorklassifiziert sind.

[0016] Das erfindungsgemäße System weist – eine Messvorrichtung – eine Analysevorrichtung – eine Dateneingangseinheit – eine Kontrolleinheit – eine Datenausgabeeinheitauf.

[0017] Die Messvorrichtung ist zu einer messtechnischen Erfassung von physikalischen Messdaten ausgebildet. Die Messvorrichtung ist zu einer messtechnischen Erfassung von Druckmesswerten eines Beatmungsdrucks oder eines zeitlichen Verlaufs eines Beatmungsdrucks ausgebildet.

[0018] Die Analysevorrichtung ist vorzugsweise als ein EIT-System ausgestaltet und weist ein Elektroimpedanztomographiegerät, eine Anordnung zur Verarbeitung von Elektroimpedanztomographie-Daten mit einer Dateneingabeeinheit und eine Anzeigeeinrichtung auf. Das Elektroimpedanztomographiegerät weist eine Elektrodenanordnung mit einer Vielzahl von Elektroden, eine Betriebselektronik, eine Messwerterfassungs- und Auswertungseinheit und eine Datenverarbeitungs- und Berechnungseinheit auf.

[0019] Die Elektrodenanordnung ist an oder um den Thorax eines Patienten angeordnet. Mindestens zwei der Elektroden der Elektrodenanordnung sind zu einer Einspeisung eines Wechselstromes oder einer Wechselspannung ausgebildet, mindestens zwei der Elektroden der Elektrodenanordnung sind zu einer Erfassung von Messsignalen ausgebildet. Die Betriebselektronik ist zu einer Einspeisung des Wechselstroms oder der Wechselspannung in die Elektroden ausgebildet. Die Messwerterfassungs- und Auswertungseinheit ist zu einer Erfassung der Messsignale an den Elektroden ausgebildet. Die Betriebselektronik und die Messwerterfassungs- und Auswertungseinheit sind ausgestaltet, die Einspeisung des Wechselstromes oder der Wechselspannung an mindestens zwei der Elektroden und die Erfassung von Messsignalen an mindestens zwei Elektroden der Elektrodenanordnung derart vorzunehmen, dass in einer kontinuierlichen Folge nacheinander jeweils andere zwei Elektroden aus der Elektrodenanordnung zur Einspeisung des Wechselstromes oder der Wechselspannung ausgewählt werden und mit mindestens zwei Elektroden der Elektrodenanordnung die Messsignale erfasst werden. Die Datenverarbeitungs- und Berechnungseinheit ist ausgebildet, mittels eines Rekonstruktionsalgorithmus aus den Messsignalen eine Datenmenge an Signalen über einen innerhalb eines Betrachtungszeitraumes liegenden Signalverlauf von wenigstens einem Ort zu erzeugen und an die Dateneingangseinheit bereitzustellen.

[0020] Die Datenverarbeitung und Analyse lassen sich in die folgenden Schritte gliedern: – Bereitstellung einer ersten Datenmenge an Messdaten durch die Messvorrichtung, – Bereitstellung einer zweiten Datenmenge an Daten durch die Analysevorrichtung, – Bereitstellung einer dritten Datenmenge an Daten durch die Analysevorrichtung, – Durchführung eines Vergleichs mit Ermittlung eines Unterschiedes auf Basis der zweiten und dritten Datenmenge, – Einbeziehung von Korrekturdaten in den Vergleich zur Ermittlung des Unterschiedes auf Basis der ersten, zweiten und dritten Datenmenge, – Erzeugung eines Ausgabesignals, welches als Ergebnis den ermittelten Unterschied indiziert.

[0021] Diese Schritte der Verarbeitung von Daten werden in dem erfindungsgemäßen System von der Kontrolleinheit ausgeführt und kontinuierlich wiederholt.

[0022] Die verarbeiteten Daten werden dabei als Ausgabesignale in geeigneter Weise, vorzugsweise zu einer Bilddarstellung wie auch zu einer weiteren Verarbeitung oder Auswertung durch eine Datenausgabeeinheit bereitgestellt.

[0023] Die Bereitstellung der Datenmengen kann mittels einer Dateneingangseinheit und die Bereitstellung des Ausgabesignals kann mittels der Datenausgabeeinheit erfolgen.

[0024] Die Verarbeitung der Daten erfolgt als eine Datenverarbeitung mit Sortierung, Analyse, Datenvergleich und Datenauswahl durch eine Kontrolleinheit. Die Kontrolleinheit weist dazu Elemente zur Datenverarbeitung, Berechnung und Ablaufsteuerung, wie Mikrocontroller (µC), Mikroprozessoren (µP), Signalprozessoren (DSP), Logikbausteine (FPGA, PLD), Speicherbausteine (ROM, RAM, SD-RAM) und Kombinationsvarianten davon beispielsweise in Form eines „Embedded System“ auf, welche gemeinsam miteinander ausgestaltet und aneinander angepasst und durch Programmierung ausgestaltet sind, die Datenverarbeitung auszuführen.

[0025] Die Dateneingangseinheit ist zur Bereitstellung der Datenmengen oder zu einer Einlesung von Daten oder Datenmenge mittels einer Schnittstelle ausgebildet. Die Dateneingangseinheit weist vorzugsweise Schnittstellenelemente wie beispielsweise Verstärker, A/D-Wandler, Bauteile zum Überspannungsschutz (ESD-Protection), Logikelemente und weitere Elektronik-Komponenten zum drahtgebundenen oder drahtlosen Empfang der Daten und Signale sowie Anpassungselemente wie Code- oder Protokoll-Konvertierungselemente zur Anpassung der Signale und Daten für die weitere Verarbeitung in der Kontrolleinheit auf.

[0026] Die Datenausgabeeinheit ist zur Erzeugung und Bereitstellung des Ausgabesignals ausgebildet. Das Ausgabesignal ist vorzugsweise als ein Videosignal (z.B. Video Out, Component Video, S-Video, HDMI, VGA, DVI, RGB) dazu ausgestaltet, auf einer mit der Ausgabeeinheit drahtlos oder drahtgebunden (WLAN, Bluetooth, WiFi) verbundenen Anzeigeeinheit oder auf der Ausgabeeinheit selbst eine grafische, numerische oder bildliche Darstellung der für den Betrachtungszeitraum wenigstens einen charakteristischen orts- und perfusionsspezifischen Größe zu ermöglichen.

[0027] Das erfindungsgemäße System ist zu einer Verarbeitung von während einer Durchführung einer Beatmung durch eine Beatmungsvorrichtung mittels einer zu einer Bestimmung eines Lungenzustandes geeigneten Analysevorrichtung (30) gewonnenen Daten und mittels einer zu einer messtechnischen Erfassung von physikalischen Messdaten geeigneten Messvorrichtung gewonnener Messdaten ausgebildet.

[0028] Das erfindungsgemäße System weist dazu eine Dateneingangseinheit, eine Datenausgabeeinheit und eine Kontrolleinheit auf. Das System ist mittels der Dateneingangseinheit zu einer Datenerfassung oder einem Empfang von Daten der Messvorrichtung ausgestaltet. Die Daten der Messvorrichtung sind Situationen mit vorbestimmten Druckniveaus zuordbar und können als eine erste Datenmenge an Messdaten über einen Zeitverlauf eines Betrachtungszeitraums während einer Beatmung eines Lebewesens bereitgestellt werden. Das System ist mittels der Dateneingangseinheit zu einer Datenerfassung oder zu einem Empfang von Daten der Analysevorrichtung ausgestaltet. Die Daten der Analysevorrichtung sind einer ersten Situation zuordbar und können als eine zweite Datenmenge an Daten über einen Zeitverlauf eines Betrachtungszeitraums während einer Beatmung eines Lebewesens bereitgestellt werden.

[0029] Das System ist mittels eines Zusammenwirkens von Kontrolleinheit und Datenausgabeeinheit zu einer Bereitstellung eines Kontrollsignals ausgebildet. Mittels des Kontrollsignals kann von der Kontrolleinheit eine Anpassung um eine vorbestimmte Druckdifferenz von einem ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPA) auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) an einer Beatmungsvorrichtung initiiert werden.

[0030] Das System ist mittels der Dateneingangseinheit zu einer Datenerfassung oder zu einem Empfang von weiteren Daten der Analysevorrichtung ausgestaltet. Die weiteren Daten der Analysevorrichtung sind einer zweiten Situation zuordbar und können als eine dritte Datenmenge an weiteren Daten über einen Zeitverlauf eines Betrachtungszeitraums während einer Beatmung eines Lebewesens bereitgestellt werden.

[0031] Die Kontrolleinheit ist zu einer Datenverarbeitung ausgebildet und zu einer Datenverarbeitung vorgesehen. Die Kontrolleinheit ist zu einer Verarbeitung der ersten Datenmenge, der zweiten Datenmenge und der dritten Datenmenge ausgebildet. Mittels eines Vergleichs kann ein Unterschied DZ zwischen den weiteren Daten der zweiten Situation und den Daten der ersten Situation ermittelt werden. Die Kontrolleinheit ist ausgebildet ist, in den Vergleich einen Korrekturdatensatz KDS zu einer Korrektur des Unterschieds DZ mit einzubeziehen. Damit ergibt sich ein korrigierter Unterschied DZK.

[0032] In einer alternativen Ausgestaltung kann auf Basis von Strom- oder Spannungssignalen, welche beispielsweise von einer Elektrodenanordnung eines EIT- Systems bereitgestellt werden, ebenfalls ein Unterschied DZ zwischen Signalen der zweiten Situation und Signalen der ersten Situation ermittelt werden. Auch dieser auf Basis der Signale ermittelte Unterschied ermöglicht eine Auswertung dahingehend, welche Wirkung durch die Anpassung des endexspiratorischen Drucks hervorgerufen wurde. Auf Basis der Signale kann beispielsweise bestimmt werden , ob - beispielsweise bei einer Erhöhung des endexspiratorischen Drucks - die Lunge oder welche Bereiche der Lunge nicht nur unmittelbar von der Druckerhöhung bewirkten Volumenzunahme profitiert haben, und ob und in welchen Bereichen der Lunge sich eine Zunahme von wieder geöffneten Lungenbereichen (Lungenbläschen, Alveolen) ergeben hat, welche zuvor nicht zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben. Der Korrekturdatensatz KDS umfasst Datenelemente der zweiten Datenmenge, welche bestimmte Drucksituationen P1, P2zu einem Zeitpunkt t1, t2innerhalb des Betrachtungszeitraums eines Beatmungsdrucks indizieren. Die Kontrolleinheit ist ausgebildet, auf Basis des Vergleichs, auf Basis des Unterschiedes DZ oder auf Basis des korrigierten Unterschiedes DZKein Ausgabesignal zu bestimmen. Das Ausgabesignal kann den Unterschied DZ und/oder den korrigierten Unterschied DZKindizieren. Die Kontrolleinheit ist ausgebildet ist, das Ausgabesignal mittels der Datenausgabeeinheit bereitzustellen.

[0033] In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems sind Datenelemente in der ersten Datenelemente umfasst, welche bestimmte Drucksituationen P1, P2zu Zeitpunkten t1, t2auf einer ansteigenden Flanke eines inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspindizieren.

[0034] In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems sind Datenelemente in der ersten Datenmenge umfasst, welche bestimmte Drucksituationen P1, P2zu Zeitpunkten t1, t2auf einer abfallenden Flanke eines exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpindizieren.

[0035] Vorzugsweise indizieren die bestimmten Drucksituationen P1, P2jeweils Zustände im Verlauf der Beatmung, zu denen sich Volumenveränderungen in der Lunge des Lebewesens ergeben, welche mittels der Analysevorrichtung bestimmbar sind, so dass beispielsweise eine bestimmte Drucksituation während einer Einatemphase, beispielsweise ein Druckniveau P1während einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspmit einer Volumenänderung in der Lunge korrespondiert. Ähnliches gilt in übertragbarer Weise auch für die Ausatmung, wo beispielsweise eine bestimmte Drucksituation während einer Ausatemphase, beispielsweise ein Druckniveau P2, während der absteigenden Flanke des exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpmit einer Volumenänderung in der Lunge korrespondiert.

[0036] In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Analysevorrichtung zu einer Bildgebung der Lunge eines Lebewesens geeignet und ausgebildet. Eine Bildgebung der Lunge kann in einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Analysevorrichtung durch Systeme wie eine Vorrichtung zu einer elektrischen Impedanztomographie oder EIT- Systeme ausgeführt werden. Eine Bildgebung der Lunge kann weiterhin auch durch Systeme wie eine Vorrichtung zu einer Magnet- Resonanz- Tomographie ausgeführt werden. Eine Bildgebung der Lunge kann durch Systeme wie eine Vorrichtung zu einer Computer- Tomographie ausgeführt werden. Eine Bildgebung der Lunge kann durch Systeme wie eine Vorrichtung zu einer Ultraschall- Bildgebung ausgeführt werden. Vorrichtungen zur elektrischen Elektroimpedanztomographie (EIT) weisen im Vergleich zu Magnet- Resonanz-Tomographen (MRT) und auch Computer-Tomographen (CT) deutliche Vorteile auf, und zwar im Wesentlichen hinsichtlich folgender Aspekte: • EIT weist eine Echtzeit- Funktionalität auf • EIT benötigt keine Kopplung an EKG • EIT benötigt kein Kontrastmittel • EIT erlaubt eine Trenddarstellung und Analyse

[0037] Hinsichtlich sonographischer Geräte zur kardiologischen, angiologischen, pränatalen oder neonatalen Bildgebung ist anzumerken, dass diese in der Anwendung auf temporäre Untersuchungen beschränkt sind, da der Schallkopf in Verbindung mit dem Kontaktgel vom Anwender geführt und die Ausrichtung des Schallkopfes wie auch die Funktion des Kontaktgels vom Anwender visuell fortwährend während der Untersuchung beobachtet werden muss. Daraus ergeben sich die folgenden Vorteile: • EIT benötigt kein Kontaktgel • EIT benötigt keine fortwährende Funktionsüberwachung durch den Anwender

[0038] Die Elektroimpedanztomographie (EIT) ist also, im Unterschied zu den genannten weiteren zur Bildgebung geeigneten Medizingeräten (Röntgengeräte, Computer-Tomographen, Magnet-Resonanz-Tomographen, sonographischen Geräten), zu einer kontinuierlichen und dauerhaften Bildgebung, insbesondere von Lunge wie auch von Lunge und Herz geeignet, ohne eine nennenswerte physische Belastung oder Unbequemlichkeit für den Patienten zu bedingen.

[0039] In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Analysevorrichtung als eine zu einer Volumenbestimmung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung ausgebildet. Eine zu einer Volumenbestimmung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung kann durch eine Vorrichtung zur Spirometrie ausgebildet sein oder durch Mess- und Analysefunktionen einer Vorrichtung zur Beatmung eines Lebewesens, beispielsweise ein Intensiv- Beatmungsgerät, ein Notfall- Beatmungsgerät, ein Transport-Beatmungsgerät, ein Neonatal- Beatmungsgerät oder Anästhesiegerät, ausgebildet sein.

[0040] In einer bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die erste Situation einem ersten vorbestimmten Druckniveau P1zuordbar. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird die Anpassung des ersten positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEPA) mittels des Kontrollsignals auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) als eine Erhöhung um die vorbestimmte Druckdifferenz in Höhe des vorbestimmten Druckniveaus P1an einer Beatmungsvorrichtung initiiert. Das erste vorbestimmte Druckniveau P1ist vorzugsweise durch einen Zeitpunkt t1während einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspbestimmt. In dieser bevorzugten Ausführungsform wird von der Kontrolleinheit der Vergleich als eine Subtraktion der dritten Datenmenge von der zweiten Datenmenge ausgeführt. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, zur Ermittlung des korrigierten Unterschiedes DZK1, die Korrektur als eine subtraktive Korrektur DZK2= (Zy- Z1) - ZK1auszuführen.

[0041] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die erste Situation einem zweiten vorbestimmten Druckniveau P2zuordbar. In dieser weiter bevorzugten Ausführungsform wird die Anpassung des ersten positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEPA) mittels des Kontrollsignals auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPc) als eine Absenkung um die vorbestimmte Druckdifferenz in Höhe des vorbestimmten Druckniveaus P2an einer Beatmungsvorrichtung initiiert. Das zweite vorbestimmte Druckniveau P2ist vorzugsweise durch einen Zeitpunkt t2während einer abfallenden Flanke des exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpbestimmt. In dieser weiter bevorzugten Ausführungsform wird von der Kontrolleinheit der Vergleich als eine Subtraktion der dritten Datenmenge von der zweiten Datenmenge ausgeführt. In dieser weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, zur Ermittlung des korrigierten Unterschiedes DZK2die Korrektur als eine additive Korrektur DZK2= (Zy- Z2) + ZK2auszuführen.

[0042] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit ausgebildet, während der ersten Situation die Datenerfassung bei dem vorbestimmten Druckniveau P1während der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

[0043] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit ausgebildet, während der zweiten Situation die Datenerfassung bei dem vorbestimmten Druckniveau P2während der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

[0044] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, während der ersten Situation die Datenerfassung bei dem vorbestimmten Druckniveau P1auf einem Plateau des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzeitlich nach einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspwährend der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

[0045] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, während der zweiten Situation die Datenerfassung bei dem vorbestimmten Druckniveau P2auf einem Plateau des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzeitlich nach einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspwährend der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

[0046] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Messvorrichtung zu einer Durchführung einer Druckmessung ausgebildet. In einer Variante dieser weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems kann die Messvorrichtung ein Teilmodul der Beatmungsvorrichtung, der Analysevorrichtung oder die Messvorrichtung kann mit der Analysevorrichtung eine gemeinsame Vorrichtung ausbilden. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Messvorrichtung zu einer Durchführung einer Durchflussmessung und/oder zu einer Durchführung einer Volumenmessung ausgebildet. In einer Variante dieser weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems kann die Messvorrichtung ein Teilmodul der Beatmungsvorrichtung, der Analysevorrichtung oder die Messvorrichtung kann mit der Analysevorrichtung eine gemeinsame Vorrichtung ausbilden.

[0047] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit ausgebildet, die Datenerfassung als eine Erfassung von Impedanzwerten ausgewählter oder repräsentativer Bereiche der Lunge und/oder als eine Erfassung globaler Impedanzwerte im Zeitverlauf als eine Globale Impedanzkurve durchzuführen. Ausgewählte oder repräsentative Bereiche der Lunge in einer Vorrichtung zur Elektroimpedanztomographie sind räumlich definierte Flächen in 2- oder 3- dimensionalen Darstellungen von EIT- Daten und werden oftmals auch als ROI (Regions of interest) bezeichnet und können beispielsweise auf Basis der EIT- Daten definiert oder ermittelt werden als einzelne Impedanzwerte oder Pixel, mehrere Impedanzwerte oder Pixel, Gruppen von Impedanzwerten oder Pixeln. Eine Globale Impedanzkurve kann auf Basis der Mehrheit aller Impedanzwerte oder der Mehrheit der Pixel wie auch aller Impedanzwerten oder aller Pixel von der Kontrolleinheit aus den EIT- Daten bestimmt werden.

[0048] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit ausgebildet, mittels einer weiteren Datenerfassung im zeitlichen Verlauf vor der ersten Situation in einer Normierungssituation t0eine Ermittlung eines repräsentativen Bezugswertes Z0oder einer vierten Datenmenge von Bezugswerten als Normierungsdatensatz NDS durchzuführen. In dieser weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, mittels des Normierungsdatensatzes NDS und/oder des repräsentativen Bezugswertes Z0eine Normierung bei der Datenerfassung durchzuführen. Eine solche Normierung auf einen Bezugswert Z0kann beispielsweise regelmäßig - vorzugsweise zu einem Zeitpunkt t0zu einem endexspiratorischen Zustand im Verlauf der Beatmung, also zum Ende einer Ausatmung und vor dem Beginn der nächst- nachfolgenden Einatmung - von der Kontrolleinheit ausgeführt werden. Bevorzugt kann die Kontrolleinheit dazu einzelne Impedanzwerte, Gruppen von Impedanzwerten oder globale Impedanzwerte, also Werte der Globalen Impedanzkurve zum endexspiratorischen Zustand zum Zeitpunkt t0verwenden. Aus einer solchen Normierung ergibt sich gleichsam eine Nullung für die nachfolgend erfassten Impedanzwerte oder EIT- Daten. Eine solche Nullung kann vor oder zu Beginn eines jeden Atemzugs nach einer bestimmten Anzahl von Atemzügen, beispielsweise alle 5 bis 10 Atemzüge, jeweils zu Beginn von der Analysevorrichtung, dem EIT- Systems oder von der Kontrolleinheit durchgeführt werden. Eine solche Nullung bei der Datenerfassung im EIT- System, insbesondere eine wiederholende und regelmäßige Nullung zu immer identisch definierten Zuständen in der Lunge, insbesondere zu dem endexspiratorischen Zustand in der Lunge, in welcher das Ausatemgas weitgehend vollständig am Ende der Ausatmung aus der Lunge entwichen ist, ergibt verschiedenste Vorteile. Als Vorteile seien hier beispielsweis folgende Aspekte genannt: – Reduzierung des Einflusses der Qualität der Elektrodenankopplung und Kontaktierung an die Hautoberfläche des Lebewesens, insbesondere veränderlicher Elektrode- zu- Haut- Übergangswiderstände, – Regelmäßige Überprüfung in Bezug auf Veränderungen der Kontaktierung der Elektroden und deren Übergangswiderstände, – Identifikation von Veränderungen der Lage der Elektroden am Thorax des Lebewesens, – Identifikation von Defektelektroden, – Möglichkeit zur Justierung von Elektronik- Komponenten zu einem definierten Zustand, beispielsweise Offset- Korrektur, Anpassung von Signalverstärkung und Signalfilterung, – Möglichkeiten zur Durchführung von Vergleichen hinsichtlich Veränderungen einer Lungengesundung eines Lebewesens auf Basis der 2- oder 3-dimensionalen Darstellungen von EIT- Daten, auf Basis ausgewählter Bereich (ROI, Regions of interest) der Darstellungen oder auf Basis der Globalen Impedanzkurve.

[0049] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit ausgebildet, eine Datenanpassung zu einem Ausgleich von Zeitdifferenzen zwischen der ersten Datenmenge und der zweiten Datenmenge durchzuführen, um die Messvorrichtung und die Analysevorrichtung zeitlich zu synchronisieren. Bedingt durch die Steilheit einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspist sowohl eine an die Steilheit angepasste Datenerfassung hinsichtlich der Abtastrate wie auch eine hinreichend gute zeitliche Synchronisierung zwischen der Datenerfassung der Messvorrichtung und die Analysevorrichtung erforderlich, damit sichergestellt werden kann, dass der ausgewählte und anschließend dann zur Korrektur des zuvor ermittelten Unterschiedes verwendete Korrekturdatensatz KDS die mit den entsprechenden positiven endexspiratorischen Druckniveaus PEEPA, PEEPB, PEEPCzugehörigen vorbestimmten Druckniveaus P1, P2des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspenthält. Die Synchronisierung ist insbesondere auch dann im System relevant, wenn Analysevorrichtung und Messvorrichtung über ein Netzwerk (LAN, WLAN) verbunden sind. Zeitverzögerungen im Netzwerk können durch Datensynchronisation, vorzugsweise mit einer Synchronisation der Systemzeit bzw. der Zeitgeber (Uhren) in Analysevorrichtung und Messvorrichtung im System kompensiert werden.

[0050] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet ist, einen Beginn der Datenerfassung während der zweiten Situation nach einer zeitlichen Verzögerungszeit TDelaydurchzuführen. Die Anwendung der Verzögerungszeit TDelayergibt den Vorteil, dass sich individuelle Effekte oder Verzögerungen in der Veränderung der Einströmung von Atemluft in Bereiche der Lunge, die sich in unterschiedlicher Ausprägung bedingt durch Druckerhöhungen oder Druckabsenkungen bei der Beatmung aufgrund unterschiedlicher physiologischer und anatomischer Eigenheiten einzelner Lebewesen ergeben können, nicht mit in die erfassten Daten eingehen. Solch individuelle Effekte oder Verzögerungen wie beispielsweise regionale Belüftungsverzögerungen (RVD: Regional Ventilation Delay) einzelner Bereiche der Lunge bedingt durch Strömungseffekte, Volumenverschiebungen im Respirationstrakt oder Lunge, beispielsweise intratidale Umverteilungen von Atemgasen innerhalb der Lunge sind nach der Verzögerungszeit TDelayweitgehend abgeschlossen.

[0051] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, die Datenerfassung während der zweiten Situation in einem vorbestimmten Zeitintervall von 5 bis 10 Atemzyklen nach der Initiierung der zweiten Situation mit Erhöhung auf das zweite positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPB) durchzuführen. In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, die Datenerfassung während der zweiten Situation in einem vorbestimmten Zeitintervall von 5 bis 10 Atemzyklen nach der Initiierung der zweiten Situation mit Absenkung auf das dritte positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPc) durchzuführen.

[0052] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, mit der ersten Situation an der Beatmungsvorrichtung im Verlauf der Beatmung ein Manöver mit einem weitgehend konstanten Druckniveau des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu initiieren. Das Manöver kann beispielsweise eine Dauer eines einzelnen Atemzugs umfassen. Das weitgehend konstante Druckniveau kann beispielsweise und vorzugsweise in Höhe des vorbestimmten Druckniveaus P1, P2gewählt sein.

[0053] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit während der Durchführung der Beatmung ausgebildet, an der Beatmungsvorrichtung ein Manöver mit mehreren diskret ausgebildeten Druckniveaus auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu initiieren. Es ergibt sich damit eine Stufung der ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspmit Stufen von zeitweise und abschnittsweise konstanten Druckniveaus. Erfolgt die Druckmessung des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu Zeitpunkten t1, t2, welche im Wesentlichen zeitlich mittig in einem Zeitintervall solcher Druckniveau- Stufen liegen, so fallen mögliche Fehlerleinflüsse, bedingt durch eine nicht perfekte Synchronisierung oder Synchronisation zwischen Analysevorrichtung, insbesondere EIT- System, wie auch mögliche Fehlerleinflüsse, bedingt durch nicht optimal an die Steilheit der Anstiegsflanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspangepasste Abtastraten bei der Datenerfassung und Datenverarbeitung weniger ins Gewicht. Sowohl das weitgehend konstante Druckniveau wie auch die mehreren diskret ausgebildeten Druckniveaus auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspermöglichen, dass bei der Erfassung der Datenmengen ein stabiler bzw. zeitweise stabiler Zustand des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspgegeben ist. Auf diese Weise können die Anforderungen an die Abtastrate bei der Datenerfassung und Anforderungen an die Synchronisierung der Datenerfassung von Analysevorrichtung und Messvorrichtung verringert werden, da die Steilheit einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzumindest zeitweise nicht problematisch ist und sich dadurch ein geringerer Einfluss auf Basis der Form oder der Steilheit der ansteigenden Flanke bei der Erfassung des Korrekturdatensatzes KDS ergibt.

[0054] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Messvorrichtung als ein Modul oder als eine Komponente einer Vorrichtung zu einer Durchführung einer Beatmung ausgebildet. In einer solchen Ausführungsform sind messtechnische Komponenten wie Sensoren zur Druckmessung, Durchflussmengenmessung, Volumenmessung oder Volumenbilanzierung sowie die zugehörige Elektronik mit Signalverarbeitung, mit Signalverstärkung (OP- Amplifier), Signalfilterung, Signalwandlung (A/D- Converter), Signalverarbeitung (µC, DSP, FPGA, A/D-µC) in einer Beatmungsvorrichtung angeordnet, so dass keine zusätzliche Sensorik und/oder Elektronik in einer separaten Messvorrichtung zur Zusammenwirkung mit der Analysevorrichtung bereitgehalten werden muss. Eine Vorrichtung zur Beatmung eines Lebewesens kann beispielsweise als Intensiv- Beatmungsgerät, Notfall- Beatmungsgerät, Transport- Beatmungsgerät, Neonatal- Beatmungsgerät oder als Anästhesiegerät ausgebildet sein.

[0055] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform bilden das System mit Analysevorrichtung, Messvorrichtung und Beatmungsvorrichtung ein gemeinsames System zur Beatmung und Überwachung eines Lebewesens aus. Ein gemeinsames System bietet neben einer räumlichen Integration mit gemeinsamer Bedienung auch Vorteile hinsichtlich einer aufeinander abgestimmten Ausgestaltung der Messwert- und Signalerfassung, Signalverarbeitung zu Aspekten wie Abtastrate, Signalfilterung, zeitliche Synchronisierung der Datenmengen zueinander und der Möglichkeit einer koordinierten und/oder zentralen Kontrolle der Zusammenwirkung der Komponenten von Analysevorrichtung, Messvorrichtung und Beatmungsvorrichtung. Die zu der Ausführungsform mit der Messvorrichtung als Modul oder Komponente einer Vorrichtung zu einer Durchführung einer Beatmung erwähnten Aspekte und Vorteile gelten in gleicher und/oder übertragbarer Weise auch für die Ausführungsform des gemeinsamen Systems aus Analysevorrichtung, Messvorrichtung und Beatmungsvorrichtung, ohne an dieser Stelle zum gemeinsamen System besonders oder wiederholt einer Erwähnung zu bedürfen.

[0056] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems ist die Kontrolleinheit als Komponente oder Teilmodul – in der Beatmungsvorrichtung, – in der Analysevorrichtung, – in der Messvorrichtung

[0057] Ausgebildet, oder die Kontrolleinheit ist als eine Komponente oder ein Modul des gemeinsamen Systems ausgebildet. Die Kontrolleinheit kann zentral im System angeordnet oder dezentral oder modular verteilt im System ausgebildet und angeordnet sein, sowohl als Modul oder Teilmodul von Analysevorrichtung, Messvorrichtung oder Beatmungsvorrichtung. Die Kontrolleinheit kann mit mehreren Kontrollmodulen beispielsweise in Master-/ Slave- Konfigurationen im System ausgeführt sein. Die Aspekte und Vorteile, welche zu den Ausführungsformen des gemeinsamen Systems bzw. der Ausführungsform mit der Messvorrichtung als Modul oder Komponente einer Vorrichtung zu einer Durchführung einer Beatmung erwähnt wurden, gelten in gleicher und/oder übertragbarer Weise auch für diese Ausführungsform zu Ausgestaltungen der Kontrolleinheit, ohne an dieser Stelle zur Kontrolleinheit besonders oder wiederholt einer Erwähnung zu bedürfen.

[0058] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform des Systems, insbesondere des gemeinsamen Systems, ist die Kontrolleinheit während der Durchführung der Beatmung ausgebildet, an der Beatmungsvorrichtung Manöver mit mehreren Druckniveaus des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu initiieren.

[0059] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, bei einem Ablauf oder Manöver zu einer Entwöhnung eines Lebewesens von der Beatmung mit einer im Verlauf der Beatmung schrittweisen oder stufenweise Druckverminderung des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspund/oder exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpund/oder end- exspiratorischen Drucks PEEP durch die Beatmungsvorrichtung die Schritte oder Stufen der Druckverminderung mittels des Kontrollsignals in einer Höhe der Stufen der Druckverminderung oder einem Zeitintervall zwischen Schritten der Druckanpassung in Abhängigkeit vom Unterschied DZ oder in Abhängigkeit vom korrigierten Unterschiedes DZK, DZK1, DZK2zu initiieren, zu koordinieren oder zu kontrollieren. Die Kontrolleinheit kann die Durchführung einer Entwöhnungsstrategie, die individuell am Lebewesen durchgeführte Art und Weise der Entwöhnung, d.h. zu welchem Zeitpunkt, mit welchem zeitlichen Abstand und in welcher Form, d.h. welcher Größenordnung ΔP eine Druckanpassung, zumeist mit Absenkung des Niveaus des endexspiratorischen Drucks (PEEP) durch das Kontrollsignal von der Kontrolleinheit initiiert wird, abhängig von dem zuvor und fortwährend während der Entwöhnung ermittelten Unterschied DZ, DZK, DZK1, DZK2ausgestalten, ausführen und/oder anpassen. Sogar ein Rücksprung mit Erhöhung des Niveaus des endexspiratorischen Drucks (PEEP) in eine vorherige Situation auf Basis des ermittelten Unterschieds DZ, DZK, DZK1, DZK2kann somit in Art einer Regel- bzw. Anpassung- Schleife (Adaptive Control) von der Kontrolleinheit im Rahmen der Entwöhnung bei Bedarf und Erfordernis durchgeführt werden. Insbesondere eine Einbeziehung des korrigierten Unterschiedes DZK, DZK1, DZK2bietet den Vorteil, die Entwöhnung durch die Kontrolleinheit so anpassen zu können, dass sich durch die zur Entwöhnung durchgeführten Absenkungen des Niveaus des endexspiratorischen Drucks (PEEP) im Wesentlichen kein dauerhafter Verlust (LOSS) an zuvor bereits am Gasaustausch teilnehmenden Lungenbereichen ergibt. Sobald beispielsweise eine der durchgeführten Absenkungen des Niveaus des endexspiratorischen Drucks (PEEP) in einem bestimmten Lungenbereich (ROI) einen Verlust an zuvor am Gasaustausch teilnehmenden Lungenbereichen hervorgerufen hat, also eine sogenannte Derekrutierung, oftmals auch als „De- Recruitment“ bezeichnet, stattgefunden hat, kann die Kontrolleinheit entweder eine Druckerhöhung oberhalb des aktuellen Druckniveaus des endexspiratorischen Drucks (PEEP) auf das zuvor gegebene höhere Druckniveau oder eine Druckerhöhung auf ein Druckniveau zwischen dem aktuellen Druckniveau und dem zuvor gegebenen höheren Druckniveau initiieren. Alternativ oder zusätzlich kann die Kontrolleinheit auch eine im Entwöhnungsablauf vorgesehene Zeitdauer bis zur nächsten Druckabsenkung verlängern. Auf diese Weise ist es der Kontrolleinheit möglich, eine Entwöhnung eines Lebewesens von der Beatmung durch eine Beatmungsvorrichtung auf Basis von mittels der Elektroimpedanztomographie bereitgestellter Daten mit Datenanalyse hinsichtlich des aktuellen Lungenzustandes zu begleiten, abzusichern und/oder zu koordinieren. Eine Begleitung kann dabei eine Bereitstellung der Ergebnisse der Datenanalyse an den Anwender umfassen. Eine Absicherung kann dabei eine Ausgabe von mittels der Datenanalyse ermittelter Hinweise oder Warnungen umfassen. Eine Koordination kann dabei eine Kontrolle der Beatmungsvorrichtung im Hinblick auf Einstellwertes des Beatmungsdrucks, insbesondere des Niveaus des endexspiratorischen Beatmungsdrucks umfassen.

[0060] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, zu Beginn der ersten Situation an der Messvorrichtung und/oder an der Analysevorrichtung eine Anhebung der Abtastrate bei der Datenerfassung zu initiieren. Eine Erhöhung der Abtastrate, initiiert an Messvorrichtung oder Analysevorrichtung durch die Kontrolleinheit, beispielsweise für Zeitintervalle, in denen ein rascher Anstieg des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinsperwartbar ist, also insbesondere zu einer Erfassung der Werte und der Form einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspergibt den Vorteil, dass die damit verbesserte zeitliche Auflösung der Druckmessung der Kontrolleinheit die Identifikation des vorbestimmten Druckniveaus P1, bzw. P2innerhalb der ersten Datenmenge oder bei der Erfassung der Druckmesswerte, welche in die erste Datenmenge eingehen, vereinfacht. Eine ausreichend hohe Abtastrate ergibt beispielsweise den Vorteil, dass in der Kontrolleinheit keine Methodik zu Interpolation oder Schätzung zwischen Abtastwerten auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspimplementiert sein muss.

[0061] In einer weiter bevorzugten Ausführungsform ist die Kontrolleinheit ausgebildet, vor oder mit der ersten Situation an der Beatmungsvorrichtung im Verlauf der Beatmung ein Manöver mit einem vorbestimmten langsamen inspiratorischen Druckanstieg zu initiieren. Ein solches Manöver wird auch als ein sogenanntes „SLOW Inflation Manöver“ bezeichnet. Der Verlauf der ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspergibt sich bei einem Manöver mit einem vorbestimmten langsamen inspiratorischen Druckanstieg mit gegenüber einer konventionellen druckkontrollierten Beatmung verminderter Steigung, d.h. die Anforderungen an die Abtastrate bedingt durch die Druckänderung je Zeitabschnitt (ΔP/Δt) für die Dauer des Manövers stellt eine Alternative zu einer Erhöhung der Abtastrate dar. Damit kann die Kontrolleinheit beispielsweise von Zeit zu Zeit ein solches Manöver mit einem vorbestimmten langsamen inspiratorischen Druckanstieg initiieren, um einen weniger störempfindlichen Zustand zur Ermittlung verlässlicher Druckmesswerte bei der Datenerfassung der ersten Datenmenge für die vorbestimmte Drucksituation P1, P2bereitzustellen.

[0062] Vorstehend wurde die Lösung der Aufgabe in Bezug auf ein System beschrieben. Hierbei erwähnte Merkmale, Vorteile oder alternative Ausführungsformen sind auch auf das beanspruchte Verfahren zu übertragen und umgekehrt. Die entsprechenden gegenständlichen Merkmale des Systems werden im Verfahren durch entsprechende funktionale Merkmale ausgebildet.

[0063] Ein erfindungsgemäßes Verfahren zu einer Verarbeitung von Daten kann als eine Abfolge von Schritten – mit einem Empfang von Daten,welche Situationen mit vorbestimmten Druckniveaus zuordbar sind, – mit einer Bereitstellung der Messdaten als erste Datenmenge, – mit einem Empfang von EIT- Daten in einer ersten Situation, – mit einer Bereitstellung der EIT- Daten als zweite Datenmenge, – mit einem Empfang von weiteren EIT- Daten in einer zweiten Situation, – mit einer Bereitstellung der EIT- Daten als dritte Datenmenge, – mit einer Verarbeitung der ersten, zweiten und dritten Datenmenge, um mittels eines Vergleichs unter Einbeziehung eines Korrekturdatensatzes KDS einen Unterschied DZ zwischen den weiteren EIT- Daten der zweiten Situation und den EIT- der ersten Situation zu ermitteln, – mit einer Ermittlung und Bereitstellung eines Ausgabesignals, welches den Unterschied und/oder den korrigierten Unterschied indiziert, ausgebildet werden.

[0064] Die Schritte des Empfangs von Daten mit Bereitstellung von Datenmengen können beispielsweise von einer Dateneingangseinheit, die Schritte der Datenverarbeitung können beispielsweise von einer Kontrolleinheit, die Bereitstellung des Ausgabesignals kann beispielweise durch eine Ausgabeeinheit in ähnlicher Weise umgesetzt werden, wie zu dem erfindungsgemäßen System und den dazu beschriebenen Ausführungsformen zuvor ausgeführt und erwähnt. Des Weiteren kann das Verfahren auch als ein Computerprogramm oder Computerprogrammprodukt bereitgestellt werden, so dass sich der Schutzumfang der vorliegenden Anmeldung ebenfalls auf das Computerprogrammprodukt und das Computerprogramm erstreckt.

[0065] Die beschriebenen Ausführungsformen stellen jeweils für sich als auch in Kombination miteinander besondere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Systems dar. Dabei sind sich durch Kombination oder Kombinationen mehrerer Ausführungsformen ergebende Vorteile und weitere Ausführungsformen gleichwohl vom Erfindungsgedanken mit umfasst, wenn auch nicht sämtliche Kombinationsmöglichkeiten von Ausführungsformen dazu im Detail jeweils ausgeführt sind.

[0066] Die vorliegende Erfindung wird nun mit Hilfe der folgenden Figuren und den zugehörigen Figurenbeschreibungen ohne Beschränkungen des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Darstellung von Funktionselementen zu einer Verarbeitung von Bilddaten oder EIT- Daten, Figur 2 eine zweite schematische Darstellung von Funktionselementen, Figur 3 eine dritte schematische Darstellung von Funktionselementen, Figur 4 eine vierte schematische Darstellung von Funktionselementen, Figur 5 eine fünfte schematische Darstellung von Funktionselementen, Figur 6 eine sechste schematische Darstellung von Funktionselementen, Figur 7 eine schematische Darstellung von Elementen zur Datenverarbeitung von Messdaten oder Datenmengen, Figur 8 eine schematische Darstellung eines Systems zu Beatmung und Überwachung eines Lebewesens.

[0067] In den Figuren 1- 6 werden Zusammenhänge und Abläufe für die Bereitstellung und Datenverarbeitung von Datenmengen 101, 102, 103, 104 in Systemen 100, 200, 300, 400, 500, 600 mit Anordnungen von Funktionselementen beschrieben. In den Abläufen, welche in den Figuren 1 - 6 beschrieben sind, ergibt sich die zweite Situation 32 zeitlich nach der ersten Situation 31. Es soll allerdings im Rahmen der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf die zeitliche Zuordnung der „ersten“ zur „zweiten“ Situation mit umfasst sein, dass sich im Verlauf der Beatmung die erste Situation 31 auch zeitlich nach der zweiten Situation 32 ergeben kann. Vielmehr ergeben sich in den Situationen 31, 32 unterschiedliche positive endexspiratorische Druckniveaus PEEPA81, PEEPB81, PEEPc 83. In den Figuren 1- 3 erfolgt im Zeitverlauf eine Anhebung des Druckniveaus von einem ersten positiven exspiratorischen Niveau PEEPA81 in der ersten Situation 31 auf ein zweites positives exspiratorisches Niveau PEEPB82 in der zweiten Situation 32. In den Figuren 4 - 6 erfolgt im Zeitverlauf eine Absenkung des Druckniveaus von einem zweiten positiven exspiratorischen Niveau PEEPB82 in der ersten Situation 31 auf ein drittes positives exspiratorisches Niveau PEEPc 83 in der zweiten Situation 32. In den Figuren 1 - 6 erfolgt eine Handhabung und Verarbeitung von Datenmengen, ausgestaltet als erste Datenmenge 101, zweite Datenmenge 102, dritte Datenmenge 103, vierte Datenmenge 104 durch eine Kontrolleinheit 70. Die erste Datenmenge 101 umfasst Messdaten 4, insbesondere Druckmesswerte, welche kontinuierlich während des Betriebes von Messvorrichtung 40, Analysevorrichtung 30 und Beatmungsvorrichtung 2 erfasst werden. Die erste Datenmenge 101 enthält insbesondere einen Druckmesswert P141, welcher in der ersten Situation 31 erfasst wurde. Die zweite Datenmenge 102 umfasst Impedanzwerte 74 oder Daten einer globalen Impedanzkurve ZGlobal75 oder Bilddaten 3, welche in der ersten Situation 31 erfasst wurden. Die dritte Datenmenge 103 umfasst weitere Impedanzwerte 74 oder Daten einer globalen Impedanzkurve ZGlobal75 oder Bilddaten 39, welche in der zweiten Situation 32 erfasst wurden. Die vierte Datenmenge 104 umfasst einen Normierungsdatensatz NDS 330 mit Impedanzwerten Z0oder Bilddaten 3, welche in einer Normierungssituation 33 erfasst wurden. In der Figur 1 ist ein System 100 mit einer Anordnung von Funktionselementen zu einer Verarbeitung von Bilddaten oder EIT-Daten 3 in einer schematischen Form dargestellt.

[0068] Als Grundkomponenten umfasst das System 100 eine Dateneingangseinheit 50, eine Kontrolleinheit 70 und eine Datenausgabeeinheit 90. An die Datenausgabeeinheit 90 kann eine - in dieser Figur 1 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht mit abgebildete - Anzeigeeinrichtung abgebildet. Eine solche Anzeigeeinrichtung kann beispielsweise Anzeigeelemente, Bildschirme oder Display zur Darstellung von Grafiken, Kurvenverläufen, Diagrammen oder Bildern oder auch Zahlenwert- Anzeigen zur Wiedergabe numerischer Werte sowie Eingabe- und Bedienelemente wie Schalter, Taster, Knöpfe, Drehknöpfe oder ein berührungssensitives Display (Touch-Screen) als Kombination von Eingabe- und Darstellungsfunktionalitäten mit umfassen. Eine solche Anzeigeeinrichtung kann als ein internes Modul oder als ein externes Gerät an die Datenausgabeeinheit 90 angebunden sein. Mittels der Datenausgabeeinheit 90 können beispielsweise drahtlose oder drahtgebundene Bereitstellungen von Daten in ein Datennetzwerk (LAN, WLAN, Ethernet), drahtlose oder drahtgebundene Bereitstellungen von Daten zur wechselseitigen Übermittlung von Messwerten und Steuerungsdaten (z.B. USB, RS232, RS485, FireWire, NMEA 0183, IrDA, Bluetooth, CAN, UMTS [SMS, MMS]) im Datenaustausch mit verschiedenen anderen externen Geräten (Anästhesie- oder Beatmungsgeräte, Beatmungsvorrichtungen, physiologische Monitore, Personal Computer, Krankenhaus-Management- Systeme) sowie Bereitstellung von Audio-/Videodaten (z.B. Video Out, Component Video, S-Video, HDMI, VGA, DVI, RGB) in verschiedenen Datenformaten (z.B. MPEG, JPEG, etc.) zur Anbindung an die Anzeigeeinrichtungen (Bildschirme, Monitor, Tablet- PCs) ermöglicht sein. Die Datenausgabeeinheit 90 ist ausgebildet, sowohl Kontrollsignale und/oder Ausgabesignale, beispielsweise zu einer Darstellung als Zahlen, Bilder, Diagramme oder Kurven, Kurvenverläufe, zeitliche Signalverläufe oder Datensätze für Anzeigeeinrichtungen (Bildschirm, Monitor, Datensichtgerät) bereitzustellen. Als Bereitstellung sind im Sinne der vorliegenden Erfindung jegliche Formen einer Signal- oder Daten-Bereitstellung zu Weiterleitung, Ausgabe, Darstellung, Anzeige, Ausdruck, Versendung, Weiterverarbeitung an weitere Geräte oder an Teile von Geräten zu verstehen. Die Kontrolleinheit 70 erfüllt eine Vielzahl von Aufgaben innerhalb des Systems 100 wie die Koordination mit der Dateneingangseinheit 50 und mit der Datenausgabeeinheit 90. Die Kontrolleinheit 70 ist vorzugsweise und beispielsweise als eine zentrale Recheneinheit (CPU, µP) oder Anordnung einzelner Microcontroller (µC) ausgebildet. Die Kontrolleinheit 70 umfasst weitere Einheiten wie Speicherbausteine (RAM, ROM, A/D- Converter), welche zur weiteren Verarbeitung, Speicherung und Aufbereitung von Signalen oder Daten ausgebildet sind. Zum System 100 gehören weiterhin verschiedene Elemente zur Spannungs- und Energieversorgung, welche aber in dieser Figur 1 nicht mit dargestellt sind. Die Verbindungen zwischen den Elementen und Einheiten des Systems 100 sind in dieser Figur 1 lediglich schematisch dargestellt, beispielsweise sind die wesentlichen Datenverbindungen und Daten- Eingänge und Daten- Ausgänge gezeigt, jedoch sind aus Gründen der Übersichtlichkeit keine Versorgungsleitungen und nicht alle Verbindungsleitungen zwischen den Elementen und Einheiten untereinander gezeigt. Diese Einheiten können als einzelne Elemente der Kontrolleinheit 70 ausgebildet sein, es ist jedoch im Sinne der vorliegenden Erfindung mit umfasst, dass die Kontrolleinheit 70 in andere Teilmodule gegliedert sein kann sowie durch Programmierung dazu ausgestaltet sein kann, um die Funktionen und Aufgaben wirkungsgleich bzw. in gleicher oder abgewandelter Reihenfolge der Verarbeitung bereitzustellen und durchzuführen. Ein Datenspeicher ist, beispielsweise als eine Anordnung von RAM-Speicher-Bausteinen, vorzugsweise angeordnet innerhalb der Kontrolleinheit 70, vorgesehen und ausgebildet, Daten oder Datenmengen 101, 102, 103, 104, beispielsweise ausgestaltet als ein- oder mehrdimensionale Felder (Arrays), als Datensätze oder Mengen von Datensätzen wie auch Ergebnisse oder Zwischenergebnisse der Datenverarbeitung (Berechnungen, Sortierungen, Zuordnungen) für die Abwicklung der Datenverarbeitung zu speichern und zu organisieren. Die Dateneingangseinheit 50 liest im Betrieb des Systems 100 Messdaten 4 von einer Messvorrichtung 40 ein. In dieser Figur 1 ist die Messvorrichtung 40 beispielhaft als ein externes Gerät oder internes Modul in das System 100 eingebunden. Die Dateneingangseinheit 50 hält nach der Bereitstellung oder Einlesung die Messdaten 4 als erste Datenmenge 101 zur weiteren Verarbeitung durch die Kontrolleinheit 70 bereit. Als Messdaten 4 der Messvorrichtung 40 werden Druckmesswerte 45 und in optionaler Weise auch weitere Sensormesswerte wie Durchflussmengenmesswerte 46 oder Volumenmesswerte 47 über die Dateneingabeschnittstelle 50 der Kontrolleinheit 70 als erste Datenmenge 101 bereitgestellt. Die Dateneingangseinheit 50 liest im Betrieb des Systems 100 Bilddaten 3 von einer Analysevorrichtung 30 ein. In den Figuren 1- 6 ist diese Analysevorrichtung als ein System zur Elektroimpedanztomographie zu einer bildgebenden Analyse der Lunge eines Lebewesens ausgebildet. Ein solches System wird auch als EIT- System 30 bezeichnet. Ein EIT- System 30 ermöglicht mittels einer um einen Oberkörper eines Patienten angeordneten oder angebrachten Elektrodenanordnung und einem Ablauf von Signaleinspeisung und Erfassung an den Elektroden eine Bestimmung von Impedanzwerten mit Impedanzverläufen und Impedanzänderungen der Lunge des Patienten. Mittels einer Bildrekonstruktion können die Impedanzwerte in globale wie auch regionale Belüftungssituationen (Ventilation) der Lunge umgerechnet und als EIT- Daten 3 in Form von Bilddaten oder Impedanzwerten bereitgestellt werden. Die Dateneingangseinheit 50 liest im Betrieb diese EIT- Daten 3 von dem EIT- System 30 ein. In dieser Figur 1 ist das EIT-System 30 beispielhaft als ein externes Gerät oder internes Modul in das System 100 eingebunden. Die Dateneingangseinheit 50 hält nach der Einlesung die EIT- Daten 3 als zweite Datenmenge 102 zur weiteren Verarbeitung durch die Kontrolleinheit 70 bereit. Im weiteren Betrieb des System 100 liest die Dateneingangseinheit 50 weitere Bilddaten 39 von dem EIT- System 30 als EIT- Daten 3 ein und hält diese als dritte Datenmenge 103 zur weiteren Verarbeitung durch die Kontrolleinheit 70 bereit. Die Kontrolleinheit 70 führt während des Betriebes des Systems 100 die nachfolgend beschriebene Datenverarbeitung durch. Der Druckmesswert P141 als Datenelement der ersten Datenmenge 101 repräsentiert einen Druck zu einem Zeitpunkt t1auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspim Verlauf der Beatmung während einer ersten Situation 31, wobei die Beatmung oberhalb eines ersten positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEPA) 81 von der Beatmungsvorrichtung 2 durchgeführt wird. Dieser Druckmesswert P141 wird für eine zweite Situation 32, welcher der ersten Situation zeitlich nachfolgend ist, von der Kontrolleinheit 70 als eine vorbestimmte Druckdifferenz ΔP 411 zwischengespeichert. Das positive endexspiratorische Druckniveau (PEEP) wird während der zweiten Situation 32 gegenüber dem ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPA) 81 um die - zwischengespeicherte - Druckdifferenz +ΔP 411 auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) 82 angehoben. Dazu verwendet die Kontrolleinheit 70 die vorbestimmte Druckdifferenz +ΔP 411 im Kontrollsignal 72 zur Druckanhebung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEP) an der Beatmungsvorrichtung 2 gemäß der Formel 1. (PEEPA) + ΔP = (PEEPB) Formel 1

[0069] Es erfolgt also in der Veranschaulichung nach den Figuren 1 bis 3 in der zweiten Situation 32 in Bezug zur ersten Situation 31 eine Veränderung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus auf ein höheres positives endexspiratorisches Druckniveau. Die Kontrolleinheit 70 erzeugt ein entsprechendes Kontrollsignal 72, um an einer Beatmungsvorrichtung 2 zu Beginn der zweiten Situation 32 eine Anhebung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus auf das zweite positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPB) 82 zu initiieren. Zur Veranschaulichung sind in der Figur 1 schematisch Druck-/ Zeitverläufe der Messvorrichtung 40 bei Durchführung der Beatmung mit Zeitpunkten t1, tymit zugehörigen Druckmesswerten P141, Py47 dargestellt. Zur weiteren Veranschaulichung sind in der Figur 1 schematisch Impedanz-/ Zeitverläufe ty, Z174, Zy77, ZGlobal75 des EIT- Systems 30 während der Beatmung mit Zeitpunkten t1, tymit zugehörigen Impedanzwerten Z174, Zy77 wie auch in Ausgestaltung als mehrdimensionale Datenfelder von Impedanzwerten Z1,1... Z1,mfür die erste Situation 31 bzw. Zy,1... Zy,mfür die zweite Situation 32 dargestellt. Zusätzlich sind die EIT- Daten 3, 39 der beiden Situationen 31,32 schematisch in einem Zeitablauf von Visualisierungen 3001 der Lunge dargestellt, dabei entsprechen in dieser beispielhaften zeichnerischen Ausgestaltung nach der Figur 1 die eher dunklen Flächenanteile in den schematischen Bildern 3001 in transversaler Ansicht der Lunge jeweils Bereichen mit guter Belüftung, helle Flächenanteile entsprechen dementsprechend dann Bereichen mit geringerer Belüftung. In praxisnahen Ausgestaltungen von EIT- Systemen 30 wird und kann die Hell-/Dunkel- Ausgestaltung zumeist auch entgegengesetzt ausgestaltet sein. Die Kontrolleinheit 70 verwendet die Impedanzwerte Z174 der ersten Situation 31 und die Impedanzwerte Zy77 der zweiten Situation 32 bzw. die zweite Datenmenge 102 und die dritte Datenmenge 103 dazu, mittels eines Vergleichs 700 mit einer Subtraktion einen Unterschied DZ 71 zwischen den beiden Situationen 31, 32 zu ermitteln. DZ = Zy- Z1Formel 2

[0070] Zudem ist von Interesse, zu bestimmen, ob die Lunge oder welche Bereiche der Lunge nicht nur unmittelbar von der (Druckerhöhung) auf das zweite positive endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) 82 bewirkten Volumenzunahme profitiert haben, sondern ob und in welchen Bereichen der Lunge sich eine Zunahme von wieder geöffneten Lungenbereichen (Lungenbläschen, Alveolen) ergeben hat, welche zuvor nicht zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben. Eine solche „Wiedereröffnung“ von Lungenbereichen, welche zuvor nicht zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben, wird als Rekrutierung bzw. auch als „Recruitment“ bezeichnet. Dazu wird in dem Vergleich die Drucksituation P141, welche in Amplitude oder Betrag dem zweiten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPB) 82 entspricht, zu einem Zeitpunkt t1auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspwährend einer Inspiration auf dem ersten positiven endexspiratorischen Niveau PEEPA) 81 erfasst bzw. mittels einer Analyse innerhalb der ersten Datenmenge 101 identifiziert. Anschließend wird mittels einer Analyse innerhalb der zweiten Datenmenge 102 zum Zeitpunkt t1ein Datensatz identifiziert. Dieser identifizierte Datensatz an Impedanzwerten wird als ein zur Drucksituation P1und zum Zeitpunkt t1zugehöriger Korrekturdatensatz KDS ZK1311 an Impedanzwerten 74 oder Bilddaten 3 zu einer Art von Normierung mit in den Vergleich 700 einbezogen. Zur Normierung des Unterschieds DZ 71 wird der Korrekturdatensatz KDS ZK1311 gemäß der folgenden Formel 3 von der Kontrolleinheit 70 angewendet, um einen sogenannten „Gewinn“ (WIN) zu ermitteln. WIN = DZK1= (Zy- Z1) - ZK1Formel 3

[0071] Der auf diese Weise bestimmte korrigierte Unterschied WIN bzw. DZK1711 kann mittels der Datenausgabeeinheit 90 als ein Ausgabesignal 900 bereitgestellt werden, welches den Unterschied 711 indiziert. Das Ausgabesignal 900 kann mittels einer schematischen Visualisierung 3000 dargestellt werden. In dieser schematischen Visualisierung 3000 sind beispielhaft vier repräsentative Bereiche I...IV (Regions of Interest: ROI) 73 dargestellt, in diesem Beispiel ist im Bereich II ein kleiner dunkler Flächenbereich sichtbar. Dieser kleine dunkle Flächenbereich II repräsentiert einen Bereich der Lunge, welcher von der Erhöhung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEPA) + ΔP = (PEEPB) mit einer Zunahme der Belüftung profitiert hat. Das bedeutet, dass in diesem Bereich II nicht nur eine unmittelbar durch die Druckerhöhung bewirkte Volumenzunahme in der Lunge stattgefunden hat, sondern dass es regional dort in der Lunge eine Zunahme von wieder geöffneten Lungenbereichen (Lungenbläschen, Alveolen) gegeben hat, welche zuvor nicht zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben. Der Vergleich 700 ermöglicht es, diesen Unterschied 71 für einen Anwender verfügbar zu machen, um beispielsweise abschätzen zu können, in welcher Weise eine Druckerhöhung neben der Volumenzunahme auch für eine Wiedereröffnung von zuvor kollabierten Lungenbereichen geeignet ist. Dadurch ist es möglich, dem Anwender direkt eine Zunahme von Flächenanteilen, welche durch eine solche therapeutische Maßnahme einer Druckerhöhung erreicht worden sind, sowohl global auf Basis der globalen Impedanzkurve oder auch regional jeweils qualitativ wie auch quantitativ, beispielsweise in Form von Prozentangaben in einer Gewinn-/Verlustdarstellung oder Gewinn- und Verlust- Angabe (WIN/LOSS) für weitere Diagnostik und Therapie an die Hand zu geben.

[0072] Die Figur 2 und die Figur 3 zeigen Erweiterungen nach der Figur 1, gleiche Elemente in den Figuren 1, 2, 3 werden in den Figuren 1, 2, 3 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In den Figuren 2, 3 werden Ausgestaltungen dargestellt, in welchen zu einem Zeitpunkt einer Normierungssituation 33, welche zeitlich vor der ersten Situation 31 und der zweiten Situation 32 liegt, zu einem Zeitpunkt t0Impedanzwerte Z0oder Bilddaten 3 als Normierungsdatensatz 330 vom EIT-System 30 erfasst und als vierte Datenmenge 104 abgelegt. Die Normierungssituation 33 ergibt sich in einer Situation vor Beginn der Inspiration bzw. am Ende einer Exspiration. Die Normierungen in den Normierungssituationen 33 werden von der Kontrolleinheit 70 in den Figuren 2, 3 unterschiedlich ausgeführt. In der Figur 2 erfolgt in einem System 200 eine Normierung des mit dem Vergleich 700 ermittelten Unterschiedes 71 auf Basis der vierten Datenmenge 104. Weder die zweite Datenmenge 102 noch die erste Datenmenge 103 sind von der Normierung direkt mit umfasst. Eine solche Ausgestaltung nach dieser Figur 2 kann als Ergänzung des Systems 100 nach Figur 1 verwendet werden. In der Figur 3 erfolgen in einem System 300 Normierungen der zweiten Datenmenge 102, der dritten Datenmenge 103 und aller weiterer, im Verlauf der Datenerfassung mit dem EIT-System 30 ermittelten Impedanzwerte 74, 75, Bilddaten 3, 39 auf Basis während der Normierungssituation 33 ermittelten vierten Datenmenge 104. Damit gehen diese Normierungen auch mittelbar in die Ermittlung des Unterschieds 71 ein, so dass das Ausgangssignal 900 den Unterschied DZ 71 bzw. den korrigierten Unterschied DZK, in einer auf die Normierungssituation 33 normierten Form indiziert.

[0073] Die Figuren 4 bis 6 zeigen Ausgestaltungen der Figuren 1 bis 3 der Datenverarbeitung durch die Kontrolleinheit 70 als Systeme 400, 500, 600. Gleiche Elemente in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6 werden in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Den auf den Figuren 4 bis 6 basierenden beschriebenen Abläufen der Datenverarbeitung ist gemeinsam, dass im Zeitverlauf der Beatmung durch die Beatmungsvorrichtung eine Absenkung eines Druckniveaus von einem zweiten endexspiratorischen Druckniveau PEEPB82 auf ein drittes endexspiratorisches Druckniveau PEEPc 83 durch die Kontrolleinheit 70 initiiert wird. Die Aspekte zu Kontrolleinheit 70, Dateneingangseinheit 50, Datenausgabeeinheit 90, Visualisierungen 3001, 3002 wie auch Einlesung und Bereitstellung von Messdaten 4 als erste Datenmenge 101 und von EIT- Daten 3, 39 als zweite Datenmenge 102 und auch dritte Datenmenge 103 sind vergleichbar ausgestaltet, wie zu den Figuren 1 bis 3 mit den Systemen 100, 200, 300 beschrieben. Die Erfassung der ersten Datenmenge 101 erfolgt durch die Kontrolleinheit in gleicher Weise, wie zu den Figuren 1 - 3 beschrieben, in fortwährender Weise, d.h. kontinuierlich, so dass die erste Datenmenge eine Vielzahl von Datenelementen enthält, welche Druckmesswerte und einen Verlauf von Druckmesswerten des Beatmungsdrucks im Verlauf der Beatmung indizieren. Die Kontrolleinheit 70 führt während des Betriebes des Systems 400 die nachfolgend beschriebene Datenverarbeitung mit einer ersten Situation 31 und einer zweiten Situation 32 durch. Zur Veranschaulichung sind in der Figur 4 schematisch Druck-/ Zeitverläufe der Messvorrichtung 40 bei Durchführung der Beatmung mit Zeitpunkten t2, tymit zugehörigen Druckmesswerten P242, Py47 - in vergleichbarer Weise wie zu den Figuren 1 bis 3 gezeigt und beschrieben - dargestellt. Zur weiteren Veranschaulichung sind in der Figur 4 schematisch Impedanz-/ Zeitverläufe ty, Z276, Zy77, ZGlobal75 des EIT- Systems 30 während der Beatmung - in vergleichbarer Weise wie zu den Figuren 1 bis 3 in Form von Datenfeldern (Arrays) gezeigt und beschrieben - dargestellt. Zusätzlich sind die EIT-Daten 3, 39 der beiden Situationen 31, 32 schematisch in einem Zeitablauf von Visualisierungen 3002 der Lunge dargestellt. Die Kontrolleinheit 70 führt während des Betriebes des Systems 400 nach der Figur 4 die nachfolgend beschriebene Datenverarbeitung basierend auf der ersten Datenmenge 101, der zweiten Datenmenge 102 und der dritten Datenmenge 103 durch. Im Unterschied zu den Figuren 1 bis 3 erfolgt in dieser Figur 4 im System 400 ein leicht abweichender funktioneller Ablauf im Vergleich 800. Das positive endexspiratorische Druckniveau (PEEP) wird während der zweiten Situation 32 gegenüber dem ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPB) 82 um die Druckdifferenz -ΔP 421 auf das dritte positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPB) 83 abgesenkt. Die Kontrolleinheit 70 verwendet im Kontrollsignal 72 die vorbestimmte Druckdifferenz -ΔP 421 zur Druckabsenkung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEP) an der Beatmungsvorrichtung 2 gemäß der Formel 4. (PEEPB) - ΔP = (PEEPC) Formel 4

[0074] Die Kontrolleinheit 70 verwendet - wie schon zu der Figur 1 beschrieben - die Impedanzwerte der ersten Situation 31 und die Impedanzwerte der zweiten Situation 32 bzw. die zweite Datenmenge 102 und die dritte Datenmenge 103 dazu, mittels eines Vergleichs 800 mit einer Subtraktion einen Unterschied DZ 71 zwischen den beiden Situationen 31, 32 zu ermitteln. DZ = Zy- Z2Formel 5

[0075] Der Druckmesswert P242 als Datenelement innerhalb der ersten Datenmenge 101 repräsentiert ein Druckniveau eines inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu einem Zeitpunkt t2einer ansteigenden Flanke im Verlauf der Beatmung während der zweiten Situation 32, wobei die Beatmung auf dem abgesenkten endexspiratorischen Druckniveau PEEPc 83 von der Beatmungsvorrichtung 2 durchgeführt wird. Auch in dieser Ausgestaltung nach der Figur 4 ist es von Interesse zu bestimmen, ob die Lunge oder welche Bereiche der Lunge nicht nur unmittelbar von der (Druckabsenkung) bewirkten Volumenabnahme beeinflusst worden sind, sondern ob und in welchen Bereichen der Lunge sich eine Abnahme von Lungenbereichen (Lungenbläschen, Alveolen) ergeben hat, welche zuvor zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben. Ein solcher „Verschluss“ von Lungenbereichen, welche zuvor zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben, wird auch als Derekrutierung bzw. „De- Recruitment“ bezeichnet. Dazu wird in dem Vergleich 800 die Drucksituation P242 zum Zeitpunkt t2der zweiten Situation 32, welche in Amplitude oder Betrag dem zweiten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPB) 82 während der ersten Situation 31 entspricht, mittels einer Analyse innerhalb der ersten Datenmenge 101 identifiziert. Anschließend wird mittels einer Analyse innerhalb der dritten Datenmenge 103 zum Zeitpunkt t2ein Datensatz identifiziert. Dieser identifizierte Datensatz an Impedanzwerten wird als ein zur Drucksituation P2und zum Zeitpunkt t2zugehöriger Korrekturdatensatz KDS ZK2321 an Impedanzwerten 77 oder Bilddaten 39 zu einer Art von Normierung mit in den Vergleich 800 einbezogen. Zur Normierung des Unterschieds DZ 71 wird der Korrekturdatensatz KDS ZK1321 gemäß der folgenden Formel 5 von der Kontrolleinheit 70 angewendet, um einen „Verlust“ (LOSS) zu ermitteln. LOSS= DZK2= Zy- Z2+ ZK2Formel 6

[0076] Der auf diese Weise bestimmte korrigierte Unterschied LOSS bzw. DZK2721 kann mittels der Datenausgabeeinheit 90 als ein Ausgabesignal 900 bereitgestellt werden, welches den Unterschied 721 indiziert. Das Ausgabesignal 900 kann mittels einer schematischen Visualisierung 3000 dargestellt werden. In dieser schematischen Visualisierung 3000 sind beispielhaft vier repräsentative Bereiche I...IV (Regions of Interest: ROI) dargestellt, in diesem Beispiel ist im Bereich II ein kleiner dunkler Flächenbereich sichtbar. Dieser kleine dunkle Flächenbereich II repräsentiert einen Bereich der Lunge, in welchem sich bei der Absenkung des positiven endexspiratorischen Druckniveaus eine regionale Abnahme in der Belüftung der Lunge ergeben hat. Das bedeutet, dass in diesem Bereich II nicht nur eine unmittelbar durch die Druckabsenkung -ΔP bewirkte Volumenabnahme in der Lunge stattgefunden hat, sondern dass es regional dort in der Lunge eine Abnahme in der Menge von Lungenbereichen (Lungenbläschen, Alveolen) gegeben hat, welche zuvor noch zum Gasaustausch zur Verfügung gestanden haben.

[0077] Die Figur 5 und die Figur 6 zeigen Erweiterungen nach der Figur 4. Gleiche Elemente in den Figuren 4, 5, 6 werden in den Figuren 4, 5, 6 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. In den Figuren 5, 6 werden Ausgestaltungen dargestellt, in welchen zu einem Zeitpunkt einer Normierungssituation 33, welche zeitlich vor der ersten Situation 31 und der zweiten Situation 32 liegt, zu einem Zeitpunkt t0Impedanzwerte Z0oder Bilddaten 3 als Normierungsdatensatz 330 vom EIT-System 30 erfasst und als vierte Datenmenge 104 abgelegt. Die Normierungssituation 33 ergibt sich in einer Situation vor Beginn der Inspiration bzw. am Ende einer Exspiration. Die Normierungen in den Normierungssituationen 33 werden von der Kontrolleinheit 70 in den Figuren 5, 6 unterschiedlich ausgeführt. In der Figur 5 erfolgt in einem System 500 eine Normierung des mit dem Vergleich 800 ermittelten Unterschiedes 71 auf Basis der vierten Datenmenge 104. Weder die zweite Datenmenge 102 noch die erste Datenmenge 103 sind von der Normierung direkt mit umfasst. Eine solche Ausgestaltung nach dieser Figur 5 kann als Ergänzung des Systems 400 nach Figur 4 verwendet werden. In der Figur 6 erfolgen in einem System 600 Normierungen der zweiten Datenmenge 102, der dritten Datenmenge 103 und aller weiterer, im Verlauf der Datenerfassung mit dem EIT-System 30 ermittelten Impedanzwerte 74, 75, Bilddaten 3, 39 auf Basis während der Normierungssituation 33 ermittelten vierten Datenmenge 104. Damit gehen diese Normierungen auch mittelbar in die Ermittlung des Unterschieds 71 ein, so dass das Ausgangssignal 900 den Unterschied DZ 71 bzw. den korrigierten Unterschied DZK2in einer auf die Normierungssituation 33 normierten Form indiziert. Weitere Varianten in der Ausgestaltung der Abläufe 400 und weitere Möglichkeiten zur Verwertung des Ausgabesignals 900 ergeben sich entsprechend, wie schon zu den Figuren 1 - 3 beschrieben. Mit den anhand der Figuren 1 bis 6 beschriebenen Ausgestaltungen ist es möglich, dem Anwender direkt eine Ab- oder Zunahme von Flächenanteilen, welche durch therapeutische Maßnahmen von Druckerhöhung oder Druckabsenkung bedingt sind, sowohl global auf Basis der globalen Impedanzkurve oder auch regional jeweils qualitativ wie auch quantitativ, beispielsweise in Form von Prozentangaben in einer Gewinn-/Verlustdarstellung oder Gewinn- und Verlust- Angabe (WIN/LOSS) für weitere Diagnostik und Therapie an die Hand zu geben. In typischen Ausgestaltungen der Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 kann vor der Erfassung nach Initiierung der zweiten Situation 31 durch die Kontrolleinheit 70 eine vorbestimmte Wartezeitdauer berücksichtigt werden. So kann in einer optionalen Ausgestaltungsvariante die Kontrolleinheit eine vorbestimmte Wartezeitdauer 35, beispielsweise von 5 bis 10 Atemzyklen berücksichtigen, bevor Impedanzwerte für den Vergleich 700, 800 zur Ermittlung des Unterschiedes 71, 711, 721 herangezogen werden. In optionalen Ausgestaltungen der Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 können von der Messvorrichtung 40 zusätzlich zu Druckmesswerten 41, 45 auch Durchflussmesswerte 46 oder Volumina 49 an der Dateneingangseinheit 50 bereitgestellt werden. Auf diese Weise können Zuordnungen von Impedanzwerten 74, 75 zu Tidalvolumina wie auch inspiratorischen oder exspiratorischen Durchflussmengen im Verlauf der Beatmung durch die Kontrolleinheit 70 vorgenommen werden, was zu Ausgestaltungen oder Erweiterungen als Elektroimpedanz- Tomographie- System vorteilhaft sein kann, in denen die ermittelten Impedanzwerte nicht nur deren relative Veränderungen qualitativ ermitteln und visualisieren können, sondern Volumen und Volumenänderungen im Verlauf der Beatmung auch zu quantitativen Betrachtungen aufbereiten können. Insbesondere dann, wenn das Messystem 40 als ein Teil der Beatmungsvorrichtung 2 ausgestaltet ist, stehen entsprechende Messwerte oder Daten zu Durchflussmengen oder Volumina zumeist zur Verfügung. In optionalen Ausgestaltungen der Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 nach den Figuren 1, 2, 3, 5, 6 können Normierungen vor jedem Atemzyklus vor Beginn der Einatmung beispielsweise am Minimum der globalen Impedanzkurve durchgeführt werden, die Normierung kann aber auch weniger häufig, beispielsweise alle 5 bis 10 Atemzyklen ausgeführt werden. In alternativen Ausgestaltungen der Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 der Figuren 1 bis 6 kann - wie bereits zuvor zum zeitlichen Zusammenhang von erster und zweiter Situation 31, 32 angedeutet - anstatt der Vorbestimmung der Druckmesswerte P141 bzw. P242 während der ersten Situation 31 zur Ausgestaltung des zweiten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPB) 82, (PEEPc) 83 auch ein alternativer Ablauf ausgestaltet werden, in welcher die zweite Situation 32 zeitlich vor der ersten Situation 31 gegeben ist. Dieser alternative Ablauf kann wiederum auch anhand und unter Bezugnahme auf die Darstellungen nach den Figuren 1 bis 6 erläutert werden.

[0078] In alternativen Abläufen, hier beispielhaft beschrieben für einen Ablauf nach den Figuren 1 - 3, wird in der zweiten Situation 32 innerhalb der ersten Datenmenge 101 ein Wert des exspiratorischen Drucks am Ende der Exspiration (PEEP) bestimmt. Anschließend wird innerhalb der ersten Datenmenge 101 der Druckmesswert P141 während einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspoberhalb des ersten positiven endexspiratorischen Druckniveaus (PEEPA) 81 in der ersten Situation 31 im Verlauf der Beatmung identifiziert und bestimmt. Mittels des Druckmesswertes P141 wird damit in gleichsam retrospektiver Weise der Zeitpunkt t1innerhalb ersten Datenmenge 101 identifiziert. Sodann wird innerhalb der zweiten Datenmenge 103 zum Zeitpunkt t1ein Datensatz an Impedanzwerten ermittelt, welcher dem zweiten endexspiratorischen Druckniveau (PEEPB) 82 im Verlauf der Beatmung entspricht.

[0079] In alternativen Ausgestaltungen der Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 der Figuren 1 bis 6 kann dieser identifizierte Datensatz an Impedanzwerten als ein zur Drucksituation P1und zum Zeitpunkt t1zugehöriger Korrekturdatensatz KDS ZK1311 bzw. ZK2321 mit in den Vergleich 700 bzw. Vergleich 800 mit einbezogen werden, wie in den Erläuterungen zu den Figuren 1 - 3 bzw. 4 - 6 beschrieben. Mittels des Ausgabesignals 900 kann das Ergebnis des Vergleichs 700, 800 zu einer Gewinn-/Verlustdarstellung oder Gewinn- und Verlust- Angabe (WIN/LOSS) weiter verwertet werden.

[0080] Die Figur 7 zeigt eine schematische Darstellung von Elementen zur Datenverarbeitung von Messdaten oder Datenmengen als ein System 1000 mit einer Messvorrichtung 40, einer Kontrolleinheit 70, einer Datenausgabeeinheit 90, einer Dateneingabeeinheit 50 und einer Analysevorrichtung in einer Ausgestaltung, in welcher die Analysevorrichtung 30 nach den Figuren 1 - 6 als eine Vorrichtung 60 zu einer Bestimmung und Bereitstellung einer ersten Datenmenge 101 von Druckmesswerten 45 und einer fünften Datenmenge 105 von Durchflussmesswerten 46, Volumen- Messwerten 49 ausgestaltet ist. Gleiche Elemente in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 werden in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die fünfte Datenmenge 105 kann von der Kontrolleinheit 70 situationsabhängig in eine zweite Datenmenge 102 und eine dritte Datenmenge 103, wie zur Figur 1 beschrieben, also zur ersten Situation 31 bzw. zur zweiten Situation 32 zugeordnet werden. In dieser Figur 7 ist die Vorrichtung 60 mit der Messvorrichtung 40 als eine gemeinsame Vorrichtung 40, 60 ausgestaltet. Daten der fünften Datenmenge 105 sind als Volumina 67 in einem Zeitablauf in Visualisierungen 3003 dargestellt. Es sind Situationen von inspiratorischen Beatmungsdrücken Pinspmit Druckmesswerten P1, 41, Py, 47, P242 im Zeitverlauf mit Zeitpunkten t1, t2auf ansteigenden Flanken des inspiratorischen Drucks Pinspauf unterschiedlichen Druckniveaus des endexspiratorischen Drucks PEEPA, PEEPB, PEEPC81, 82 83 dargestellt. Die Druckniveaus des endexspiratorischen Drucks PEEPA, PEEPB, PEEPC81, 82 83 unterscheiden sich in Druckdifferenzen +ΔP 411, -ΔP 421. Ein Vergleich 880 bezieht zur Ermittlung eines Unterschiedes DV 71 Volumenmesswerte der fünften Datenmenge 105 und Druckmesswerte der ersten Datenmenge 101 der zwei Situationen sowie einen zur Situation spezifischen Korrekturdatensatz KDS 311, 321 mit ein. Der Korrekturdatensatz KDS 311, 321 umfasst Volumina oder Volumenmesswerte, welche zu den Zeitpunkten t1, t2im Zeitverlauf des inspiratorischen Drucks Pinspkorrespondieren. Zum Zeitpunkt t1mit dem Druckmesswert P141 des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspkorrespondiert ein seit Beginn der Einatemphase summarisch bis zu diesem Zeitpunkt t1eingeströmtes Volumen 64 als Korrekturdatensatz KDS 311. Zum Zeitpunkt t2mit dem Druckmesswert P242 des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspkorrespondiert ein seit Beginn der Einatemphase summarisch bis zu diesem Zeitpunkt t2eingeströmtes Volumen 67 als Korrekturdatensatz KDS 321. Der Unterschied DV 71 bzw. der auf Basis des Korrekturdatensatzes KDS 311, 321 ermittelte korrigierte Unterschied, DVK1711 bzw. DVK2721 kann mittels der Datenausgabeeinheit 90 als ein Ausgabesignal 900 bereitgestellt werden.

[0081] Die Figur 8 zeigt ein gemeinsames System 2000 zu Beatmung und Überwachung eines Lebewesens mit Analysevorrichtung 30, 60, Messvorrichtung 40, Kontrolleinheit 70, Datenausgabeeinheit 90, Dateneingabeeinheit 50, Beatmungsvorrichtung 2. Gleiche Elemente in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 werden in den Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Die Datenverarbeitung durch die Kontrolleinheit 70 der Datenmengen 101, 102, 103, 104, 105 ergibt sich in vergleichbarer Form, wie zu den Figuren 1 - 7 beschrieben. Es wird von der Kontrolleinheit ein Unterschied 71 bzw. ein korrigierter Unterschied 711, 721 auf Basis der Datenmengen 101, 102, 103, 104, 105 ermittelt und bereitgestellt, wie zu den Figuren 1 bis 7 erläutert und beschrieben ist. Die Kontrolleinheit kann zentral im System angeordnet oder modular verteilt im System 2000 ausgebildet und angeordnet sein, sowohl als Modul oder Teilmodul von Analysevorrichtung 40, 60, Messvorrichtung 40, Kontrolleinheit 70, Datenausgabeeinheit 90, Dateneingabeeinheit 50, Beatmungsvorrichtung 2 wie auch als zentrale Kontrolleinheit. Aufteilungen in Master-/ Slave- Konfigurationen sind im System 2000 möglich. Das System 2000 kann als Schnittstellen 20 ein Netzwerk (LAN, WLAN, Ethernet) oder ein Bussystem (RS232, CAN- Bus, I<2>C- Bus, SPI, USB, SCSI, IEEE488) aufweisen, über welche die Komponenten 2, 30, 40, 50, 60, 70, 90 zu einem uni- oder bidirektionalem Datenaustausch im System verbunden sein können. Das gemeinsame System 2000 zu Beatmung und Überwachung eines Lebewesens kann eine koordinierte und kontrollierte Entwöhnung (Weaning) eines Lebewesens von der Beatmung ermöglichen. Die Kontrolleinheit 70 kann dazu mittels des Kontrollsignals 72 ein Manöver zur Entwöhnung initiieren, koordinieren oder kontrollieren. Bei einer Entwöhnung erfolgt im Verlauf der Beatmung eine schrittweise oder stufenweise Druckverminderung des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspund/oder exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpund/oder end- exspiratorischen Drucks PEEP durch die Beatmungsvorrichtung 2. Die Kontrolleinheit 70 kann dabei die Schritte oder Stufen der Druckverminderung mittels des Kontrollsignals in einer Höhe der Stufen der Druckverminderung oder einem Zeitintervall zwischen Schritten der Druckverminderung in Abhängigkeit des ermittelten Unterschieds 71, 711, 721 an der Beatmungsvorrichtung initiieren, koordinieren oder kontrollieren. Ein Initiieren ermöglicht der Kontrolleinheit 70 eine Triggerung oder Aktivierung von aktiven Elementen, Aktuatoren wie Beatmungsantrieben (Blower, Kolben, Pumpen), Stell- und Schaltelementen, Dosierelementen, beispielsweise Ventilen in der Beatmungsvorrichtung 2. Ein Koordinieren ermöglicht der Kontrolleinheit 70 im System 2000 eine Koordination von Messwerterfassung, Einbeziehung von Sensoren oder Aktuatoren, Datenverarbeitung und Aktivierung der Stell- und Schaltelemente. Ein Kontrollieren ermöglicht der Kontrolleinheit 70 eine Steuerung (Open Loop Control), beispielsweise eine Verstellung oder Einstellung bestimmter analoger, digitaler oder logischer Zustände der Stell- und Schaltelemente. Ein Kontrollieren ermöglicht der Kontrolleinheit 70 eine Regelung bzw. ein Regeln (Closed Loop Control) mittels Verstellung oder Einstellung bestimmter analoger, digitaler oder logischer Zustände der Stell- und Schaltelemente in einem geschlossenen Regelkreis und eine Ausgestaltung einer Regelung oder eines Reglers eine bestimmten Typs, beispielsweise als P- Regler PI- Regler, PID- Regler mit bestimmten Eigenschaften (Verstärkung KP, Nachstellzeit TN, Vorhaltezeit Tv).

[0082] Für eine Umsetzung einer Entwöhnungsmethodik bei der Beatmung kann es sehr in Ausgestaltungen nach den Figuren 1 bis 8 vorteilhaft sein, wenn die Beatmungsvorrichtung 2 die Analysevorrichtung 30, 60, die Messvorrichtung 40, die Kontrolleinheit 70, die Datenausgabeeinheit 90, die Dateneingabeeinheit 50 umfasst und damit das System das gemeinsame System 2000 wie auch die Systeme 100, 200, 300, 400, 500, 600 ausbildet.

Bezugsziffernliste

[0083] 100, 200, 300 System 400, 500, 600 System 2 Beatmungsvorrichtung 3, 39 Bilddaten 4 Messdaten 20 Schnittstellen, Bussystem, Datenbus, Netzwerk, Ethernet 30 EIT System 31 erste Situation 32 zweite Situation 33 Normierungssituation 35 Wartezeitdauer 40 Messvorrichtung 46 Durchflussmesswerte 41 Druckmesswert P145 Drucksensor, Druckmesswerte 411 vorbestimmte Druckdifferenz +ΔP 421 vorbestimmte Druckdifferenz -ΔP 50 Dateneingangseinheit 60 Volumenmessvorrichtung 64 Volumenmesswerte V166 Volumenmesswerte Vy67 Volumenmesswerte V270 Kontrolleinheit 71 Unterschied DZ, DV 711, 721 Korrigierter Unterschied DZK, DVK 72 Kontrollsignal 73 Region of Interest, repräsentativer Bereich (ROI) 74 Impedanzwert Z175 Globale Impedanzkurve, ZGlobal76 Impedanzwert Z277 Impedanzwerte Zy81 erstes PEEPANiveau A 82 zweites PEEPBNiveau B 82 drittes PEEPc Niveau C 90 Datenausgabeeinheit 101 erste Datenmenge 102 zweite Datenmenge 103 dritte Datenmenge 104 vierte Datenmenge 105 fünfte Datenmenge 3000, 3001, 3002, 3003 Visualisierungen 311, 321 Korrekturdatensatz KDS 330 Normierungsdatensatz NDS, repräsentativer Bezugswert Z0700, 800, 880 Vergleich 900 Ausgabesignal 1000 System 2000 Gemeinsames System

Claims

1. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) zu einer Verarbeitung von während einer Durchführung einer Beatmung durch eine Beatmungsvorrichtung – mittels einer zu einer Bestimmung eines Lungenzustandes geeigneten Analysevorrichtung (30) gewonnener Daten (74, 3, 39) und – mittels einer zu einer messtechnischen Erfassung von physikalischen Messdaten geeigneten Messvorrichtung (40) gewonnener Messdaten (4), mit – einer Dateneingangseinheit (50), – mit einer Datenausgabeeinheit (90), – mit einer Kontrolleinheit (70), wobei das System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) mittels der Dateneingangseinheit (50) zu einer Datenerfassung oder einem Empfang von Daten (4) der Messvorrichtung (40), welche Situationen (31, 32) mit vorbestimmten Druckniveaus (41, 42) zuordbar sind, ausgestaltet ist, um diese Daten (4) als eine erste Datenmenge (101) an Messdaten (41, 42) über einen Zeitverlauf eines Betrachtungszeitraums während einer Beatmung eines Lebewesens bereitzustellen, wobei das System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) mittels der Dateneingangseinheit (50) zu einer Datenerfassung oder zu einem Empfang von Daten (74, 3, 39) der Analysevorrichtung (30), welche einer ersten Situation (31) zuordbar sind, ausgestaltet ist, um diese Daten (74, 3, 39) als eine zweite Datenmenge (102) über einen Zeitverlauf eines Betrachtungszeitraums während einer Beatmung eines Lebewesens bereitzustellen, wobei das System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) mittels eines Zusammenwirkens von Kontrolleinheit (70) und Datenausgabeeinheit (90) zu einer Bereitstellung eines Kontrollsignals (72) ausgebildet ist, wobei von der Kontrolleinheit (70) mittels des Kontrollsignals (72) eine Anpassung um eine vorbestimmte Druckdifferenz (411) von einem ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPA) (81) auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) (82) an einer Beatmungsvorrichtung (2) initiiert wird, wobei das System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) mittels der Dateneingangseinheit (50) zu einer Datenerfassung oder einem Empfang von weiteren Daten (77, 39) der Analysevorrichtung (30), welche einer zweiten Situation (32) zuordbar sind, ausgestaltet ist, um diese weiteren Daten (77, 39) als eine dritte Datenmenge (103) über einen Zeitverlauf von wenigstens einem Ort über einen Betrachtungszeitraum während einer Beatmung eines Lebewesens bereitzustellen, wobei die Kontrolleinheit (70) zu einer Verarbeitung der ersten Datenmenge (101), der zweiten Datenmenge (102) und der dritten Datenmenge (103) ausgebildet ist, um mittels eines Vergleichs (800, 700, 880) einen Unterschied DZ (71, 72) zwischen den weiteren Daten (77, 39) der zweiten Situation (32) und den Daten (74, 3) der ersten Situation (31) zu ermitteln, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, in den Vergleich (700, 800, 880) einen Korrekturdatensatz KDS (311, 321) zu einer Korrektur (311, 321) des Unterschieds (71, 72) mit einzubeziehen, wobei der Korrekturdatensatz KDS (311, 321) Datenelemente der zweiten Datenmenge (102) umfasst, welche bestimmte Drucksituationen P1, P2(41, 42) zu Zeitpunkten t1, t2innerhalb des Betrachtungszeitraums indizieren, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, auf Basis des Vergleichs (700, 800, 880), auf Basis des Unterschiedes DZ (71) oder auf Basis des korrigierten Unterschiedes DZK(711, 721) ein Ausgabesignal (900) zu bestimmen, welches den Unterschied (71) und/oder den korrigierten Unterschied (711, 721) indiziert, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, das Ausgabesignal (900) mittels der Datenausgabeeinheit (90) bereitzustellen.

2. System nach Anspruch 1, wobei die zweite Datenmenge (102) Datenelemente umfasst, welche bestimmte Drucksituationen P1, P2(41, 42) zu Zeitpunkten t1, t2 – auf einer ansteigenden Flanke eines inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspund/oder – auf einer abfallenden Flanke eines exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpindizieren.

3. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei die Analysevorrichtung (30) zu einer Bildgebung der Lunge eines Lebewesens geeignet und ausgebildet ist.

4. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 3, wobei die Analysevorrichtung (30) als – eine zu einer Bildgebung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung (30) zu einer Elektrischen Impedanztomographie oder einem EIT- System (30), – eine zu einer Bildgebung geeignete Vorrichtung der Lunge eines Lebewesens zu einer Magnet- Resonanz- Tomographie, – eine zu einer Bildgebung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung zu einer Computer- Tomographie, – eine zu einer Bildgebung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung zu einer Ultraschall- Bildgebung ausgebildet ist.

5. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Analysevorrichtung (30) als eine zu einer Volumenbestimmung der Lunge eines Lebewesens geeignete Vorrichtung (60) ausgebildet ist.

6. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Situation (31) einem ersten vorbestimmten Druckniveau P1(41) zuordbar ist, wobei die Anpassung des ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPA) (81) mittels des Kontrollsignals (72) auf ein zweites positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPB) (82) um eine vorbestimmte Druckdifferenz (411) als eine Erhöhung um die vorbestimmte Druckdifferenz (411) in Höhe des vorbestimmten Druckniveaus P1(41) an einer Beatmungsvorrichtung (2) initiiert wird, wobei von der Kontrolleinheit (70) der Vergleich (700) als eine Subtraktion der dritten Datenmenge (103) von der zweiten Datenmenge (102) ausgeführt wird, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, zur Ermittlung des korrigierten Unterschiedes DZK2(711) die Korrektur (311) als eine subtraktive Korrektur DZK2= (Zy- Z1) - ZK2auszuführen.

7. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Situation (32) einem zweiten vorbestimmten Druckniveau P2(42) zuordbar ist, wobei die Anpassung des ersten positiven endexspiratorischen Druckniveau (PEEPA) (81) mittels des Kontrollsignals (72) auf ein drittes positives endexspiratorisches Druckniveau (PEEPc) (83) um die vorbestimmte Druckdifferenz (421) als eine Absenkung um eine vorbestimmte Druckdifferenz (421) in Höhe des vorbestimmten Druckniveaus P2(42) an einer Beatmungsvorrichtung (2) initiiert wird, wobei von der Kontrolleinheit (70) der Vergleich (800, 880) als eine Addition der dritten Datenmenge (103) mit der zweiten Datenmenge (102) ausgeführt wird, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, zur Ermittlung des korrigierten Unterschiedes DZK2(721) die Korrektur (321) als eine additive Korrektur DZK2= (Zy- Z2) + ZK2auszuführen.

8. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 6, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, während der ersten Situation (31) die Datenerfassung (74, 3) bei dem vorbestimmten Druckniveau P1(41) während der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

9. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 7, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, während der zweiten Situation (32) die Datenerfassung (77, 39) bei dem vorbestimmten Druckniveau P2(42) während der Durchführung der Beatmung durchzuführen.

10. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 6 oder 8, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, während der ersten Situation (31) die Datenerfassung (74, 3) bei dem vorbestimmten Druckniveau P1(41) auf einem Plateau des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzeitlich nach einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspdurchzuführen.

11. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 7 oder 10, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, während der zweiten Situation (32) die Datenerfassung (77, 39) bei dem vorbestimmten Druckniveau P2(42) auf einem Plateau des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzeitlich nach einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspdurchzuführen.

12. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messvorrichtung (40) zu einer Durchführung – einer Druckmessung (44) und/oder – einer Durchflussmessung (45) und/oder – einer Volumenmessung (49) ausgebildet ist.

13. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, die Datenerfassung (74, 76, 77, 3, 39) als eine Erfassung von Impedanzwerten (74, 76) ausgewählter oder repräsentativer Bereiche (73) der Lunge und/oder als eine Erfassung globaler Impedanzwerte im Zeitverlauf als eine Globale Impedanzkurve (75) durchzuführen.

14. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, – mittels einer weiteren Datenerfassung im zeitlichen Verlauf vor der ersten Situation (31) in einer Normierungssituation t0(33) eine Ermittlung eines repräsentativen Bezugswertes Z0(330) oder einer vierten Datenmenge (104) von Bezugswerten als Normierungsdatensatz NDS (330) durchzuführen und – mittels des Normierungsdatensatzes NDS und/oder des repräsentativen Bezugswertes Z0eine Normierung bei der Datenerfassung (74, 76, 3, 77, 75, 39) durchzuführen.

15. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, eine Datenanpassung zu einem Ausgleich von Zeitdifferenzen zwischen der ersten Datenmenge (101) und der zweiten Datenmenge (102) durchzuführen, um die Messvorrichtung (40) und die Analysevorrichtung (30) zeitlich zu synchronisieren.

16. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, einen Beginn der Datenerfassung während der zweiten Situation (32) nach einer zeitlichen Verzögerungszeit TDelaydurchzuführen.

17. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 16, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, die Datenerfassung (77, 39) während der zweiten Situation (32) in einem vorbestimmten Zeitintervall von 5 bis 10 Atemzyklen nach der Initiierung (72) der zweiten Situation (32) mit Erhöhung auf das zweite positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPB) (82) durchzuführen.

18. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach Anspruch 16, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, die Datenerfassung (77, 39) während der zweiten Situation (32) in einem vorbestimmten Zeitintervall von 5 bis 10 Atemzyklen nach der Initiierung (72) der zweiten Situation (32) mit Absenkung auf das zweite positive endexspiratorische Druckniveau (PEEPc) (83) durchzuführen.

19. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, mit der ersten Situation (31) an der Beatmungsvorrichtung (2) im Verlauf der Beatmung ein Manöver mit einem weitgehend konstanten Druckniveau zu initiieren.

20. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) während der Durchführung der Beatmung ausgebildet ist, an der Beatmungsvorrichtung (2) ein Manöver mit mehreren diskret ausgebildeten Druckniveaus auf einer ansteigenden Flanke des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu initiieren.

21. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messvorrichtung (40) als ein Modul oder als eine Komponente einer Vorrichtung zu einer Durchführung einer Beatmung (2) ausgebildet ist.

22. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000) mit Analysevorrichtung (30), Messvorrichtung (40) und Beatmungsvorrichtung (2) ein gemeinsames System (2000) zu Beatmung und Überwachung eines Lebewesens ausbildet.

23. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000, 2000) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kontrolleinheit (70) als Komponente oder Teilmodul – in der Beatmungsvorrichtung (2), – in der Analysevorrichtung (30), – in der Messvorrichtung (40) ausgebildet ist oder wobei die Kontrolleinheit (70) als eine Komponente oder ein Modul des gemeinsamen Systems (2000) ausgebildet ist.

24. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000, 2000) nach einem der Ansprüche 15 bis 23, wobei die Kontrolleinheit (70) während der Durchführung der Beatmung ausgebildet ist, an der Beatmungsvorrichtung (2) Manöver mit mehreren Druckniveaus des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspzu initiieren.

25. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000, 2000) nach einem der Ansprüche 15 bis 24, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, bei einem Ablauf oder Manöver zu einer Entwöhnung eines Lebewesens von der Beatmung mit einer im Verlauf der Beatmung schrittweisen oder stufenweise Druckverminderung des inspiratorischen Beatmungsdrucks Pinspund/oder exspiratorischen Beatmungsdrucks Pexpund/oder end- exspiratorischen Drucks PEEP (81, 82, 83) durch die Beatmungsvorrichtung (2) die Schritte oder Stufen der Druckverminderung mittels des Kontrollsignals (72) in einer Höhe der Stufen der Druckverminderung oder einem Zeitintervall zwischen Schritten der Druckverminderung in Abhängigkeit vom Unterschied DZ, DZK1, DZK2(71, 711, 721) zu initiieren, zu koordinieren oder zu kontrollieren.

26. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000, 2000) nach einem der Ansprüche 15 bis 25, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, vor oder mit der ersten Situation (31) an der Beatmungsvorrichtung (2) im Verlauf der Beatmung ein Manöver mit einem vorbestimmten langsamen inspiratorischen Druckanstieg zu initiieren.

27. System (100, 200, 300, 400, 500, 600, 1000, 2000) nach einem der Ansprüche 15 bis 26, wobei die Kontrolleinheit (70) ausgebildet ist, zu Beginn der ersten Situation (31) an der Messvorrichtung (40) und/oder an der Analysevorrichtung (30) eine Anhebung der Abtastrate bei der Datenerfassung zu initiieren.

28. Verfahren zu einer Verarbeitung von Daten (30, 40) – mit einem Empfang von Messdaten (4), welche Situationen mit vorbestimmten Druckniveaus (41, 42) zuordbar sind, – mit einer Bereitstellung der Messdaten (4) als erste Datenmenge (101), – mit einem Empfang von EIT- Daten (3, 74) in einer ersten Situation (31), – mit einer Bereitstellung der EIT- Daten (39, 77) als zweite Datenmenge (102), – mit einem Empfang von weiteren EIT- Daten (39) in einer zweiten Situation (32), – mit einer Bereitstellung der EIT- Daten (39) als dritte Datenmenge (103), – mit einer Verarbeitung der ersten Datenmenge (101), der zweiten Datenmenge (102) und der dritten Datenmenge (103), um mittels eines Vergleichs (800, 700, 880) unter Einbeziehung eines Korrekturdatensatzes KDS (311, 321) einen Unterschied DZ (71, 72) zwischen den weiteren EIT-Daten (77, 39) der zweiten Situation (32) und den EIT- Daten (74, 3) der ersten Situation (31) zu ermitteln, – mit einer Bereitstellung eines Ausgabesignals (900), welches den Unterschied (71) und/oder den korrigierten Unterschied (711, 721) indiziert.