CN105579087B - 测量装置、人工呼吸装置以及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种医疗技术上的测量装置（2）和一种人工呼吸装置（1）以及一种用于运行医疗技术上的测量装置（2）或者人工呼吸装置的方法。所述医疗技术上的测量装置（1）借助于传感装置（14）和用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）来构造用于：检测代表着用于将呼吸气体运送到病人（80）的肺里面的尺度的、吸气的测量参数，并且检测代表着用于将呼吸气体从病人（80）的肺中运送出来的尺度的、呼气的测量参数，并且从所述呼气的测量参数和所述吸气的测量参数中确定用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。

Description

测量装置、人工呼吸装置以及方法
技术领域
本发明涉及一种医疗技术上的测量装置、一种具有医疗技术上的测量装置的人工呼吸装置（Beatmungsvorrichtung）、一种用于运行医疗技术上的测量装置的方法以及一种用于运行具有医疗技术上的测量装置的人工呼吸装置的方法。
背景技术
已知医疗技术上的测量装置用于对医疗器械进行测量技术上的检查，尤其是用于在将所述医疗器械用在病人上时对其可靠且安全的运行进行检查。
“人工呼吸装置”就此而言比如可以是指人工呼吸器（Beatmungsgerät）或者麻醉机。在临床的环境中，对于人或者生物的人工呼吸可以通过人工呼吸装置来进行。为了在重症监护病房（Intensivstation）中使用，这样的人工呼吸装置可以构造为人工呼吸器。为了在手术的环境中使用，这样的人工呼吸装置也可以是麻醉机。也能够考虑，这样的、用于在紧急情况中使用的人工呼吸装置构造为紧急人工呼吸器(Notfallbeatmungsgerät)。在进行人工呼吸时，周期性地以人工呼吸频率的呼吸节拍来更换在肺中存在的呼吸空气。除了所述呼吸气体之外，在病人的肺和支气管系统（Bronchialtrakt）中额外地存在着分泌物（Sekret）。在进行自发的呼吸活动时，通常通过正常的自然的呼气来将这种在肺中存在的分泌物、所谓的黏液从肺和支气管系统中输送出来。这种从肺和支气管系统中输送出来的过程一般通过病人其它通过刺激引起的反应、比如咳嗽或者打喷嚏来得到支持。
在通过人工呼吸装置进行机器的人工呼吸时，通常借助于气管插管（Endotrachialtubus）或者鼻罩（Nasalmaske）来对病人进行人工呼吸。在所述气管插管或者鼻罩处连接了人工呼吸软管或者人工呼吸软管系统，用于导送空气且导送气体地连接到所述人工呼吸装置处。在进行机器的人工呼吸时，病人的呼吸、也就是吸气与呼气之间的交替通过所述人工呼吸装置处的调节量（Einstellungen）基本上强制地、也就是强制引导地且自动化地来预先给定。
所述人工呼吸装置处的人工呼吸参数、比如人工呼吸频率（RR-Rate）、吸气对呼气-时间比（I:E-Ratio）、吸气的压力和压力变化、呼气末压力（PEEP）、呼气的压力和压力变化、流量上限、压力上限、每分钟呼吸体积（AMV）的调节量一般与人工呼吸形式或者人工呼吸模式联在一起。按照现有技术的人工呼吸装置一般能够实现“压力受控的”以及“体积受控的”人工呼吸形式的不同的形式。按照现有技术的、用于实施机器的人工呼吸的人工呼吸器在US 2,904,035、US 5,400,777、US 5,937,853、WO 2007/085110 A1中得到了描述。按照现有技术的、用于对人或者动物实施麻醉的麻醉机在WO 2008/098382 A1、US 6,571,792、US 6,553,990中得到了描述。
一种用于根据对由病人进行的呼吸活动的测评来确定人工呼吸的质量尺度的方法从WO 2010/022513 A1中得到了公开。
人工呼吸器的调节量在这方面典型地不仅对气体交换本身有影响，而且也可能对分泌物的运送有影响。在此也可能在病人的肺中出现分泌物的积聚。在临床-医疗的文献、比如“Respiratory Care,October 2008,Vol. 53 No. 10”中描述了人工呼吸调节量对分泌物的运送的原则上的影响。肺中的这样的分泌物积聚可能对肺中的气体交换并且因此相关地也对血液中的CO2和O2的交换产生不利的影响。这个问题典型地在临床工作中通过以下方式得到解决：临床工作人员（klinische Personal）在例行临床工作的范围内以有规律的间隔来实施所谓的分泌物抽吸。为此病人短时间地与人工呼吸器断开连接，也就是说中断所述人工呼吸装置与病人之间的导送空气或者导送气体的连接，并且通过所述气管插管借助于分泌物抽吸装置来将所述分泌物从肺中抽出。
在US 5,606,968中示出了一种这样的分泌物抽吸装置。常见的例行临床工作在此大致以在所述分泌物抽吸的使用的频次方面以及在每日进程中的分泌物抽吸之间的时间间隔方面的经验值为依据。可以额外地将病人的个人的病征及其身体情况（Konstitution）和年龄一起列入到例行情况中。
所述人工呼吸器处所选择的人工呼吸形式和/或所选择的人工呼吸参数会对分泌物在病人的支气管系统或者肺中的分布有影响。此外，所选择的人工呼吸形式和/或人工呼吸参数会影响到分泌物在所述支气管区域（上支气管系统、下支气管区域、肺）内部的量分布。在所述人工呼吸器处的调节量与不同的病人的个人的身体情况与病象之间的相互作用的多样性可能引起：在例行临床工作中以一时间间隔来实施分泌物的抽吸，所述分泌物的抽吸的实施在临床的常规中并不总是必须与病人的个性化的要求相匹配。
所述分泌物抽吸的情况在大多数情况中对于病人来说不仅代表着不舒服的、部分地疼痛的、但在任何情况下给身体情况和普遍的舒适性增加负荷的过程。此外，在抽吸的时间里短时间不能给被断开连接的病人进行人工呼吸。
发明内容
本发明的任务是，对付现有技术的这些缺点以及其它缺点。尤其应该提供一种装置，用该装置在给病人进行人工的呼吸时可以尽可能小地保持分泌物朝肺中尤其是朝肺的下部的和较深的区域中的转移程度。
此外，本发明的任务是，说明一种用于运行一种具有降低分泌物朝肺中尤其是朝肺的下部的及较深的区域中的转移程度的功能的装置的方法。
作为这个任务及其它任务的解决方案，本发明设置了一种具有权利要求1的特征的装置、一种具有权利要求8的特征的装置、一种具有权利要求14的特征的方法以及一种具有权利要求17的特征的方法。
另一按本发明的解决方案设置了按照权利要求1和权利要求8的装置的、具有权利要求25的特征的的共同的应用。
有利的设计方案由从属权利要求产生。
一种按本发明的装置具有用于测量值检测、信号处理和计算的机构和传感装置，其中所述传感装置构造用于：
-检测代表着用于将呼吸气体运送到病人的肺里面的尺度的、吸气的测量参数，
并且其中所述传感装置构造用于：
-检测代表着用于将呼吸气体从病人的肺中运送出来的尺度的、呼气的测量参数，
并且其中所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构构造用于：
-从所述呼气的测量参数和所述吸气的测量参数中确定用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
所述传感装置构造用于：检测代表着用于将呼吸气体运送到病人的肺里面的尺度的、吸气的测量参数。此外，所述传感装置构造用于：检测代表着用于将呼吸气体从病人的肺中运送出来的尺度的、呼气的测量参数。所述传感装置在本发明的意义上可以由一个传感器或者多个传感器组成，其因此布置在所述装置的里面或者布置在所述装置处或者与所述装置相连接，用于检测朝肺里面的或者从肺中出来的空气或者气体运动，并且将其作为测量数据提供给所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构。所述传感装置可以优选由一个或者多个流量传感器组成。
“检测”在本发明的意义上可以典型地是指任何种类的对于状态参数、物理的、电的或者化学的测量参数或者代表着所述测量参数的、以电压、电流或者电阻的形式的电信号的检测。
吸气的测量参数在本发明的意义上可以是由所述传感装置所检测的测量参数，所述测量参数对于到肺里面的空气运动或气体运动或者空气量或气体量来说表明定性和/或定量的特征。尤其吸气的流量在本发明的意义上代表着吸气的测量参数的一种优选的方案。
呼气的测量参数在本发明的意义上可以是由所述传感装置所检测的测量参数，所述测量参数对于从肺中出来的空气运动或气体运动或者空气量或气体量来说表明定性和/或定量的特征。尤其呼气的流量在本发明的意义上代表着呼气的测量参数的一种优选的方案。
所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构有利地构造用于：检测或者记录、转换、继续处理所述传感装置或者其它的数据源的测量值、信号或者数据并且/或者用这些测量值、信号或者数据来实施换算和/或计算。
所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构优选构造为用于测量值检测的机构、用于信号处理的机构和用于计算的机构的、一起在用于测量值检测、信号处理和计算的单元中的组合或多种组合。在替代的设计方案中，所述用于测量值检测的机构、用于信号处理的机构和用于计算的机构也可以设计在单个组合件中、设计在单个组合件的组合中或者设计为其它的和/或另外的组合件的组成部分。对于测量值、信号、数据的处理、转换、计算或者换算，在本发明的意义上是指任何种类的信号匹配、信号前置增强、信号增强、模拟的或者数字的滤波、模拟-数字转换、数字-模拟转换、数学的计算或者换算。“传感装置”的概念在本发明的意义上是指将物理的或者化学的测量参数比如压力、压差、部分压力、温度、湿度、材料集中度、速度、流动速度、流经速度（Durchflussgeschwindigkeit）、流量、体积、时间到相当的电压、电流或者电阻的转换。
此外，在本发明的意义上也能够设想，在所述传感装置中除了用于对物理的或者化学的测量参数进行测量的传感的元件之外可以集成用于测量值检测、信号处理和计算、比如检测、处理、转换、比如电压测量、电流测量、电阻测量、信号匹配、信号前置增强、信号增强、模拟的或者数字的滤波、模拟-数字转换、数字-模拟转换的机构或者单元的部分、元件。此外，所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构构造用于：从所述代表着用于将呼吸气体运送到病人的肺里面的尺度的、吸气的测量参数中并且从代表着用于将呼吸气体从病人的肺中运送出来的尺度的、呼气的测量参数中确定用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
“用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度”在本发明的意义上可以是从所述呼气的测量参数和所述吸气的测量参数中确定的、推导的、预测的、估计的或者计算出的数值，该数值如下代表着分泌物由于人工呼吸引起的转移以何种方式存在着的一种特征数值、一种指数、一种推导或者计算出的比例、一种数学上的关联或者一种关系。按本发明的、用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的一种变型方案比如可以由所述吸气的测量参数相对于所述呼气的测量参数的比例所构成或者从这个商中推导出来。所述吸气的测量参数相对于所述呼气的测量参数的比例在此可以以数学的形式从所述吸气的测量参数的一个测量值或者一系列测量值相对于所述呼气的测量参数的一个测量值或者一系列测量值的商来构成。
从本发明中尤其获得以下用于医疗器械、尤其是人工呼吸器或者麻醉机的运行的优点。所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度能够实现对于在用于对病人进行人工呼吸的人工呼吸机或者麻醉机处的调节量的调整。这种对于人工呼吸调节量的调整能够实现对于病人在分泌物抽吸的频次和花费方面更轻松的情况。通过本发明来提供所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度，这能够在分泌物在支气管系统中的分布方面并且在分泌物在肺中的积聚方面实现人工呼吸调节量的、合适的调整。由此接下来对病人来说可以以有利的方式实现降低分泌物抽吸的频次、将在分泌物抽吸时的花费最小化、降低对于相应的分泌物抽吸来说所必需的持续时间并且降低断开连接的次数和/或持续时间。总之，由此可能的是，借助于本发明能够产生更少地作用于病人的身体情况及普遍的舒适性的负荷。在没有通过所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度进行支持的情况下，对于使用者来说尤其由于在病人的人工呼吸模式、人工呼吸参数和个人条件之间的可能的相互作用的多样性而经常难以能够仅仅在所述人工呼吸器处所显示的测量值和图表的基础上比如从所述人工呼吸压力的曲线或者所述流量的曲线中估计出刚好当前所选择的人工呼吸以何种方式有利于或者不太有利于分泌物在肺中、尤其是在较深的肺部区域中的积聚。
在所述医疗技术上的测量装置的一种优选的实施方式中，所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构构造用于：实施所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值的比较。
所述预先确定的数值可以优选构造为一个阈值。通过以前所确定的用于分泌物由于人工呼吸引起转移的尺度与所述特定的数值或者与所述阈值的比较可以确定，在实施所述人工呼吸时吸气的推力（也就是说分泌物朝肺里面的运送）还是呼气的推力（也就是说分泌物从肺中出来的运送）比较大。如果所述吸气的推力和所述呼气的推力彼此处于平衡之中，那就从所述吸气的推力和所述呼气的推力的商中数学上产生一个1.0的分泌物-指数-数值（Si），对于该分泌物-指数-数值（Si）来说通常不进行所述分泌物的转移。1.0的分泌物-指数-数值（Si）由此可以优选用作平均的、用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的基准及比较参数，并且/或者用作可能的预先确定的数值或者可能的阈值。所述预先确定的数值可以以优选的方式也实施为具有上阈值和下阈值的阈值范围，从而在所述上阈值与所述下阈值之间产生滞后。进一步优选地，所述滞后的范围是用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的理论范围。在本发明的意义上，预先确定的数值或者阈值的概念在此也可以一同是指阈值范围，使得所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值的比较、比如超过所述上阈值的情况或者低于所述下阈值的情况代表着偏离所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的理论范围。而低于所述上阈值并且同时超过所述下阈值这样的情况则代表着一种情况，在这种情况中所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度处于理论范围内。所述预先确定的数值或者阈值（SBasis）优选被规定在0.8到1.2的范围内。
如果所述吸气的推力（Si＞1.0）比较大，那么由于所述人工呼吸的方式方法以及对此有因果关系的人工呼吸调节量将所述分泌物、也就是黏液主要朝病人的肺的方向往里运送。这种人工呼吸的方式方法由此间接地引起：可能的是，必须更加频繁地、成本更加高地或者用更长的持续时间来对病人进行分泌物抽吸。而如果所述呼气的推力比较大（Si＜1.0），则通过所述方式方法的人工呼吸和对此有因果关系的人工呼吸调节量来支持将所述分泌物远离病人的肺的方向向外运送，从而能够设想，接下来可以降低分泌物抽吸的频次的必要性、花费以及持续时间。对于躺着的病人来说，可以以理想化的方式来假设，在吸气的时段（吸气阶段）期间并且也在呼气的时段（呼气阶段）期间重力对分泌物在病人的支气管腔中的转移的影响可以忽略。对于躺着的病人来说，由此Si～1.0的目标值代表着一种状态，在该状态中所述呼气的推力和所述吸气的推力处于平衡之中并且同时从中产生以下结果：对于Si～1.0的这个数值来说没有分泌物朝病人的肺部的方向转移或被转移。对于坐着的病人来说，重力使分泌物朝病人的肺中的转移加剧，由此应该力求Si＜1.0 、比如Si～0.9的目标值，用于保证，分泌物朝病人的肺中由于重力引起的转移以及由于人工呼吸引起的转移在总体上产生吸气的和呼气的推力的平衡，从而在结果上又没有分泌物朝病人的肺部的方向转移或被转移。
在所述医疗技术上的测量装置的一种优选的实施方式中，用于输出和/或传输的机构布置在所述医疗技术上的测量装置的中或者布置在所述医疗技术上的测量装置处或者与所述医疗技术上的测量装置相连接。所述用于输出和/或传输的机构构造用于：输出或者传输数据、状态或者状况信息。
所述用于输出和/或传输的机构优选地与优选存在的用于输入的机构一起构造在用于输入、输出和传输的单元中。所述用于输入、输出和传输的单元优选构造用于：输出或传输数据、状态或者状况信息，并且被设置用于通过使用者来进行输入和操作。
在此，“输出、传输或者传送”是指任何种类的形式的信息、测量值、数据、状态信息或者状况信息的输出、传输或者传送，尤其还指按本发明的、用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的输出、传输或者传送。“输入或者操作”在本发明的意义上是指任何种类的通过使用者在所述医疗技术上的测量装置处进行的动作或者交互、比如数据或者数值的输入、流程、过程或者过程步骤的触发和结束。
“输出”在本发明的意义上是指任何种类的方式方法的光学的、数字的、视觉的、图像的、图示的、声学的输出或者描绘。
“数据的传送和传输”在本发明的意义上是指用将数据有线地或者无线地传送并且传输给另外的仪器、系统、计算机系统、数据网络、数据处理系统或者输出或者显示系统的任何种类的方式方法。
所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构可以以进一步优选的方式与用于输入、输出和传输的单元构造为一个共同的运行及控制模块。
所述运行及控制模块可以部分地或者也整体上作为计算机程序或者作为计算机程序产品来提供，使得本申请的保护范围同样延伸到所述计算机程序产品和所述计算机程序。
在一进一步优选的实施方式中，所述用于输出和/或传输的机构、所述用于输入、输出和传输的单元或者所述运行及控制模块构造用于：输出、显示或者传输所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（Si）、所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值之间的比较的结果或者关于所述由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于预先确定的数值的关系的提示。
关于所述由于人工呼吸引起的转移的尺度的关系的提示及其方式方法以优选的方式从所述分泌物-指数-数值（Si）与所述预先确定的数值或者阈值（SBasis）的、直接的数学上的比较中产生。所述提示在此在本发明的意义上可以以任何种类的方式方法的光学的、数字的、视觉的、图像的、图示的、声学的输出来实现。因此，比如图解的输出的一种提示可以以一种形式来实现，使得显示元件、比如光学的起作用的元件、屏幕元件、发光器件或者LED为所述呼气的推力比较大（Si＜0.9）的情况发出绿色光，为所述吸气的推力比较大（Si＞1.1）的情况发出红色光，为所述呼气的推力和所述吸气的推力（Si～1.0）在滞后的范围内（0.9＜Si＜1.1）差不多处于平衡中的情况发出橙色光。
所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构优选构造用于：从由所述吸气的测量参数和所述呼气的测量参数构成的商中确定用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。由所述吸气的测量参数和所述呼气的测量参数来形成商，这以有利的方式产生以下结果：可以根据单个的尺度估计出当前所实施的人工呼吸在分泌物由于人工呼吸引起的转移方面以何种方式产生影响。
所述用于检测吸气的测量参数的传感装置以优选的方式通过吸气的流量传感器来实现，所述吸气的流量传感器构造用于：定量地检测通过这个吸气的流量传感器在吸气侧流动的气体量的吸气量（inspiratorisch Betrag）。所述用于检测呼气的测量参数的传感装置以优选的方式通过呼气的流量传感器来实现，所述呼气的流量传感器构造用于：定量地检测通过这个呼气的流量传感器在呼气侧流动的气体量的呼气量（exspiratorischBetrag）。以进一步优选的方式，用于检测吸气的和呼气的测量参数的传感装置通过吸气和呼气的流量传感器来实现，所述吸气和呼气的流量传感器构造用于：定性地检测通过这个吸气和呼气的流量传感器流动的气体的方向并且定量地检测通过这个吸气和呼气的流量传感器流动的气体的量。所述吸气的流量传感器和/或所述呼气的流量传感器或者所述吸气和呼气的流量传感器优选借助于连接件（Verbindungsstück）（所谓的Y形件（Y-Stück））或者鼻罩（Nasalmaske）的嘴部件的（Mundstück）与病人相连接。在测量位置上用吸气和呼气的流量传感器来进行吸气和呼气的流量测量，这产生以下优点：以相同的流动状态并且在时间上相同的测量时刻来获取所述吸气和呼气的测量值，从而几乎没有产生由于所述吸气和呼气的测量值相对于彼此的时间上的偏移而引起的不精确性。这尤其在由所述吸气的测量参数和所述呼气的测量参数形成商的情况下对于在确定作为用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度方面的质量和精度来说有很大好处。
所述吸气和呼气的流量传感器以进一步优选的方式是靠近病人的流量传感器。进一步优选地，所述靠近病人的流量传感器布置在至病人的连接件、所谓的Y形件的里面或者在其处。
在所述Y形件处的靠近病人的吸气和呼气的流量传感器产生以下优点：在直接靠近病人处与测量位置处的流动状态之间没有由于局部地在所述Y形件之后有待流经的组件、比如人工呼吸软管、细菌过滤器或者凝水分离器（Wasserfalle）发生流动状态的变化。这些另外的组件一般相应地对压力情况和/或流动情况有特殊的影响，从而以后可能对所述吸气和呼气的测量参数产生不同的影响。如果这些特殊的影响不能在测量技术上减少或者消除并且/或者在计算时不能一同加以考虑，那么由此在确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度时会产生不利的影响。这种不利的影响可以通过在所述Y形件处使用靠近病人的流量传感器降低。
按照现有技术的、主要用在人工呼吸器或者麻醉机中的流量传感器比如根据热运送方法（热线风速计、热电堆、热敏电阻）、压差方法（ΔP）或者超声波传播时间方法来检测流量。在此可以在流动中将流量传感器定心地或者在当中布置在流动通道中、布置在所述流动通道的边缘上。此外，通过所述布置方式可以对流量进行集成的测量（热线布置在流动中心中，用于检测主流动）或者逐点的测量（热电堆布置在所述流动通道的边缘上，用于检测边缘流动或者壁推应力（Wandschubspannung））。
所述用于检测吸气的测量参数的传感装置以进一步优选的方式通过吸气的压力传感器来实现。所述用于检测呼气的测量参数的传感装置以进一步优选的方式通过呼气的压力传感器来实现。
在一进一步优选的实施方式中，关于时间上的维度来转换呼气的和吸气的测量参数。这样的、关于时间上的维度的转换是对于时间的积分(∫f(t)dt)的形成或者对于时间的求导(dx/dt)的形成。因此，比如可以从所述流量传感器的测量参数中借助于积分形成来确定吸气或者呼气体积，或者可以从所述压力传感器的测量参数中借助于微分计算来确定吸气或者呼气的压力上升的曲线或者压力梯度。
所述吸气的和呼气的压力梯度或者吸气体积或者呼气体积以优选的方式是合适的测量参数，所述测量参数代表着用于运送到病人的肺中或者从病人的肺中运送出来的呼吸气体的尺度。
在一优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构来从所述在吸气侧流动的气体的吸气量和所述在呼气侧流动的气体的呼气量中计算用于所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构从所述在吸气侧流动的气体量与所述在呼气侧流动的气体量的商的形成中计算所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构，从所述在吸气侧流动的气体量借助于累进的数学关系（progressiven mathematischenBeziehung）转换的吸气量与由所述在呼气侧流动的气体量借助于累进的数学关系转换的呼气量的商的形成中来计算用于所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。作为用于转换所述呼气量和所述吸气量的数学关系，比如可以使用二次幂函数、指数函数、幂函数或者其它函数或者赋值规则（Zuweisungsvorschriften），它们引起所述呼气量和吸气量的累进的放大。所述累进的数学关系用于在检测时突出或者增强通过对于病人的人工呼吸引起的在吸气侧流动的气体量的推力以及在呼气侧流动的气体量的推力，用所述推力引起分泌物离开病人和离开到病人的转移。由所述在吸气侧流动的气体量的推力和所述在呼气侧流动的气体量的推力的商的形成产生平均的总推力作为用于所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。所述累进的增强产生以下优点：所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的敏感程度（灵敏性）得到改进，因为由此较大的流量信号幅度以数学的方式在其对所述分泌物转移的推力的影响方面几乎可以与肺和支气管系统中的实际情况相类似地得到描绘。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构从由所述在吸气侧流动的气体的吸气量的平方和由所述在呼气侧流动的气体的呼气量的平方构成的商的形成中计算所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。所述由吸气量和呼气量的平方构成的商的使用能够实现一种简单而透明的计算规则，其结果能够用简单的手段来检查、证明和验证。这产生以下优点：在没有特殊的、针对所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构的效率的要求的情况下能够进行计算，由此所述计算也能够如在用于进行压力和流量测量的传感装置（比如作为所谓的内嵌系统（Embedded System））中常见的那样在简单的处理器系统（μC）上执行。信号的乘方的、这种简单而透明的计算方法表明，在没有麻烦的、信号处理的方法（FFT分析、小波分析等等）的情况下能够确定用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度并且由此确定用于人工呼吸调节量的质量的尺度。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构从由所述在吸气侧流动的流量（吸气的体积流量）的平方的时间上的积分和所述在呼气侧流动的流量（呼气的体积流量）的平方的时间上的积分所构成的商的形成中计算所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在检测并且测评流量信号时，在临床医疗的范围内确定病人的每分钟呼吸体积并且也对吸气和呼气体积进行平衡是常见的。
通过所述在吸气侧以及在呼气侧流动的流量的时间上的积分来确定所述体积。从由所述在吸气侧以及在呼气侧流动的流量的平方的时间上的积分构成的商的形成中确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度，这可以在没有麻烦的、用于进行信号处理和测量值检测的方法的情况下差不多用吸气和呼气体积的测定或者在相同的测量值检测中用吸气量和呼气量的测定来进行。由此，这种从由所述在吸气侧以及在呼气侧流动的流量的、平方的时间上的积分构成的商的形成中确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度的方式，可以在没有较大的结构上的花费的情况下以有利的方式被一起列入到常见的、用于对流量信号和体积进行检测和测评的系统中。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构从由借助于吸气的流量传感器所检测的、在吸气侧流动的流量（吸气的体积流量）的平方的时间上的积分和借助于呼气的流量传感器所检测的、在呼气侧流动的流量（呼气的体积流量）的平方的时间上的积分所构成的商的形成中计算所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在一进一步优选的实施方式中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构从由在吸气侧流动的流量（吸气的体积流量）的平方的、借助于吸气的和呼气的流量传感器所检测的时间上的积分和在呼气侧流动的流量（呼气的体积流量）的平方的时间上的积分所构成的商的形成中计算所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
以下公式1以具有比例因子k1、k2以及缩放函数f1、f2的普遍的形式表明对于在由吸气的测量参数的时间上的积分Minsp.和呼气的测量参数的时间上的积分Mexsp.形成商的基础上确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度作为分泌物-指数-数值（Si）（黏液指数）的数学上的关联。
公式1
以下公式2作为基础公式用在吸气侧以及在呼气侧作为体积流量所检测到的流量的使用表明用吸气的和呼气的流量的乘方作为用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的缩放函数f1、f2来确定尺度Si的情况。
公式2
用k1=1和k2=1从公式2中得到作为用于确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度Si的简化的关联的公式3：
公式3
在所述公式1到3中对于至少一个吸气阶段的以及至少一个呼气阶段的积分区间来形成积分，其中对于所述吸气的和呼气的积分区间来说包含相应相同数目的呼吸阶段。
一种具有人工呼吸系统并且具有按本发明的医疗技术上的测量装置的人工呼吸装置，代表着一种能够用来将分泌物的、朝病人肺中的转移保持尽可能小的程度的装置的、另一种按本发明的实施方式。
这样的人工呼吸系统包括以下组件：执行机构、传感装置、用于运行所述人工呼吸系统并且/或者用于对人工呼吸进行控制和/或调节的监控单元、用于通过使用者来操作所述人工呼吸系统或者所述人工呼吸装置并且/或者用于与其它的仪器或者系统进行数据交换的用于进行输入、输出并且传输的机构、用于将所述人工呼吸系统或者所述人工呼吸装置与病人气动地、导送气体地连接起来的连接机构。所述用于输入、输出和传输的机构，除了用于输入或者操作本发明的意义上的医疗技术上的测量装置的元件之外，也可以一同包括用于输入或者操作、比如开始/停止人工呼吸的机构、用于选择并且/或者激活人工呼吸形式的机构、用于输入所述人工呼吸装置的的配置尤其还是病人所特有的配置的机构。特别优选所述用于输入、输出和传输的机构构造为所述监控单元的组成部分或者模块。进一步优选所述医疗技术上的测量装置的元件、比如所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构也可以被整合到所述监控单元中，或者被连接或者耦合到这个监控单元处。与病人之间的、气动的或者导送气体的连接优选通过人工呼吸软管系统来进行，其中所述人工呼吸软管系统可以构造为具有通向病人处的吸气的输入管路并且具有离开病人的呼气的排出管路的、所谓的双软管系统，或者可以构造为仅仅具有通往病人处的吸气的输入管路的、所谓的单软管系统。
“执行机构”的总概念在本发明的意义上是指任何种类的用于对气体或者液体进行配量的组件、阀、比如配量阀（Dosierventil）、尤其是吸气的配量阀和呼气阀、止回阀、安全阀以及用于产生气体压力、气体量或者气体流量的组件、比如压力源或者人工呼吸驱动装置、比如活塞泵、波纹管式驱动装置（Faltenbalgantriebe）、涡轮驱动装置或者旋转式或者径流式压缩机（Blower）以及侧通道压缩机（Seitenkanalverdichter）。
“人工呼吸装置或者由人工呼吸系统和医疗技术上的测量装置改进而来的人工呼吸装置”在本发明的意义上一方面是指用于在临床的范围内用在紧急接收（Notaufnahme）中、用于用在诊断站上、用于用在病人站（Patientenstationen）上并且用于在内临床的（innerklinisch）运送过程中使用的人工呼吸器、用于在重症监护站中使用的重症监护-人工呼吸器（Intensiv-Beatmungsgeräte）、用于在紧急情况及运送情况中进行移动的使用的紧急情况-人工呼吸器（Notfall-Beatmungsgeräte），并且另一方面还指用于在外科手术下或者在导入室或者恢复室（Einleitungs- oder Aufwachraum）中使用的麻醉机。
在所述人工呼吸装置的一种优选的实施方式中，所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元或者所述监控单元构造用于：将所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值进行比较。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式中，所述用于输入、输出和传输的机构构造用于：传输所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度、所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与所述预先确定的数值之间的比较的结果或者关于所述由于人工呼吸引起的转移的尺度的、相对于所述预先确定的数值的关系的提示或者将其输出给使用者。
可以进一步优选在所述人工呼吸装置的里面或者在其处规定，所述监控单元或者用于输入、输出和传输的单元构造用于：输出用于对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示、关于所选择的人工呼吸形式的、涉及到所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的提示或者用于用至少一个用于所述至少一个人工呼吸参数或者所述人工呼吸形式的建议值来对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示。
在这种进一步优选的构造方案的一种变型方案中，所述具有用于输入、输出和传输的单元以及监控单元的人工呼吸装置构造用于：要求用于所述至少一个建议值的确认、接收该确认作为输入值并且将所述建议值用于所述人工呼吸装置的进一步的运行。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度偏离预先确定的数值时改变或者调整吸气压力的调节值（Stellwert）、改变或者调整吸气流量的调节值或者吸气流量的最高值、改变或者调整所述吸气压力的压力斜坡的上升、改变或者调整所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间、改变或者调整吸气对呼气比、所述吸气阶段中的吸气的中断或者人工呼吸频率。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地降低所述吸气压力的调节值。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时提高所述吸气压力的调节值。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地降低所述吸气流量的调节值。在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地提高所述吸气流量的调节值。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地限制所述吸气流量的最高值。在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地取消对于所述吸气流量的最高值的限制。
在一种特别的实施方式中，对于所述吸气流量的最高值的限制以及对于所述吸气流量的最高值的限制的取消逐级地进行。
在另一种实施方式中，参考所述呼气流量的最高值对所述吸气流量的最高值进行限制。公式4表明了所述吸气流量的最高值（）与所述呼气流量的最高值（）之间的关系。
公式4
在此将k3优选选择在0.45到0.95的范围内，从而保证所述呼气流量的最高值大于所述吸气流量的最高值。对于所述吸气流量的最高值的限制的优点和效应可以从公式3中看出来。所述分泌物-指数-数值（Si）（黏液指数）降低，方法是：降低吸气的流量与较大份额的对分泌物的转移的推力。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地降低所述吸气压力的压力斜坡的上升。在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地提高所述吸气压力的压力斜坡的上升。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地延长压力斜坡的上升持续时间。在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地缩短所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地在所述吸气阶段中延长吸气的中断。在所述人工呼吸装置的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地在所述吸气阶段中缩短所述吸气的中断吸气的中断。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构共同作用地构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时降低吸气压力的调节值、降低所述吸气压力的压力斜坡的上升或者延长所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又低于所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的这样的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构此外优选共同作用地构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时提高吸气压力的调节值、提高所述吸气压力的压力斜坡的上升或者缩短所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又超过所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构共同作用地构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时改变或者调整吸气对呼气比和/或人工呼吸频率和/或在所述吸气阶段中的吸气的中断，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又低于所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的这样的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构优选此外共同作用地构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时改变或者调整吸气对呼气比和/或人工呼吸频率和/或在所述吸气阶段中的吸气的中断，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又超过所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的这样的另一种实施方式中，所述监控单元和所述执行机构优选此外共同作用地构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时在所述吸气阶段中延长吸气的中断，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又超过所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的另一种实施方式中，通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时逐步地限制所述吸气流量的最高值，直至所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度又低于所述预先确定的数值。
在所述人工呼吸装置的这样的另一种实施方式中，优选通过所述监控单元与所述执行机构共同作用地在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时逐步地取消对于所述吸气流量的最高值的限制，直至所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度又超过所述预先确定的数值。
一种按本发明的用于运行医用的测量装置的方法或者一种按本发明的用于运行具有降低分泌物朝肺中的转移程度的功能的人工呼吸装置的方法通过具有多个步骤或者分步骤的步骤次序来构成。
为了实施按本发明的、具有降低分泌物朝肺中的转移程度的功能的方法，所述人工呼吸装置优选构造为人工呼吸器和麻醉机，其中为了控制并且运行所述人工呼吸器和麻醉机优选在所述人工呼吸器和麻醉机中设置了至少一个运行及控制模块。
进一步优选所述步骤的次序通过至少一个运行及控制模块来执行。所述运行及控制模块可以部分地或者全部也作为计算机程序或者作为计算机程序产品来提供。
因此可以看出，本申请的保护范围同样可以延伸到计算机程序产品和计算机程序。
所述运行及控制模块优选包括所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构、所述监控单元以及优选用于进行数据保存的机构和所述用于输入、输出和传输的机构。
在按本发明的、用于运行医疗技术上的测量装置或者用于运行人工呼吸装置的方法中，在第一步骤中借助于所述传感装置并且用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构来检测吸气的测量参数和呼气的测量参数。
在第二步骤中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构用数学的方法借助于第一累进的数学关系将所述吸气的测量参数转换为吸气的推力特性参数，并且借助于第二累进的数学关系将所述呼气的测量参数转换为呼气的推力特性参数。
在第三步骤中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构，形成由所述吸气的推力特性参数与所述呼气的推力特性参数产生的商作为用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在所述方法的一种优选的实施方式中，在另一个步骤中用所述用于输入、输出和传输的机构来输出或者传输所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度。
在所述方法的一种进一步优选的实施方式中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构将所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值进行比较，并且借助于所述用于输入、输出和传输的机构将关于所述由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于预先确定的数值的关系的提示传输或者输出给使用者。在这种进一步优选的实施方式的一种特别的变型方案中，在这样的另外的步骤中用所述用于输入、输出和传输的机构来输出用于对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示、关于所选择的人工呼吸形式在分泌物由于人工呼吸引起的转移方面的提示或者用于用至少一个用于所述至少一个人工呼吸参数或者所述人工呼吸形式的建议值对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示。
在这种进一步优选的实施方式的这种特别的变型方案中，在接下来的另一个步骤中借助于所述监控单元结合所述用于输入、输出和传输的机构来要求对于所述至少一个建议值的确认，并且在紧随此后的另一个步骤中在收到所述确认之后在所述用于输入、输出和传输的单元处将这个建议值由所述监控单元用于所述人工呼吸装置的进一步的运行。
在所述方法的另一种实施方式中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构将所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值进行比较，并且在所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度偏离所述预先确定的数值时借助于所述监控单元和所述执行机构来改变或者调整吸气压力，改变或者调整吸气流量的调节值或者最高值，改变或者调整吸气压力的压力斜坡的上升或者改变或者调整所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在另一个步骤中在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时降低所述吸气压力的调节值。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时在另一个步骤中提高所述吸气压力的调节值吸气压力的调节值。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时在另一个步骤中降低所述吸气压力的压力斜坡的上升。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时提高所述吸气压力的压力斜坡的上升。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度超过所述预先确定的数值时在另一个步骤中延长所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间。
在所述方法的另一种实施方式的一种进一步优选的变型方案中，在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度低于所述预先确定的数值时缩短所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间。
在所述方法的另一种优选的实施方式中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构将所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值进行比较，并且在超过所述预先确定的数值时借助于所述监控单元和所述执行机构来降低吸气压力的调节值、降低所述吸气压力的压力斜坡的上升、降低吸气流量的调节值、限制所述吸气流量的最高值或者延长所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又低于所述预先确定的数值。
在所述方法的另一种优选的实施方式中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构将所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值进行比较，并且在超过所述预先确定的数值时借助于所述监控单元和所述执行机构来如此改变吸气对呼气比和/或人工呼吸频率，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度接下来又低于所述预先确定的数值。
所述方法的、前面所描述的、按本发明的实施方式也可以构造为具有计算机程序的计算机程序产品，其中在计算机上或者在该计算机的处理器上执行所述计算机程序时促使所述计算机实施上面所描述的按本发明的方法。一种备选的任务解决方案也在于一种具有计算机程序代码的计算机程序，所述计算机程序在其在所述计算机上被执行时用于实施被要求保护的或者上面所描述的方法的所有方法步骤。在此，所述计算机程序也可以被保存在机器可读的存储介质上。一种备选的任务解决方案设置了一种存储介质，该存储介质被确定用于保存前面所描述的、用计算机来实现的方法并且能够由计算机读出。
在本发明的范围内的是：不是所述方法的所有步骤都必须强制地在一台且同一台主管计算机（Computerinstanz）上执行，而是其还能在不同的主管计算机上执行。必要时也可以改变所述方法步骤的次序。除此以外可能的是，使前面所描述的方法的各个部分可以实施在一个可以销售的单元（比如用于输入-输出-传输的单元）中并且其余的组件可以实施在另一个可以销售的单元（比如所述医疗技术上的测量装置、所述运行及控制模块或者所述仪器本身）中（可以说作为分散的系统）。
前面在所述要求保护的方法方面对所述任务的解决进行了描述。在此所提到的特征、优点或者备选的实施方式同样也可以转用到所述医疗技术上的测量装置或者人工呼吸装置的、其它要求保护的对象上并且反之亦可。换句话说，物的权利要求（比如针对模块或者仪器的权利要求）也可以用结合所述方法所描述的或者所要求保护的特征来得到改进。所述方法的、相应的功能上的特征在此通过相应的具体的模块、尤其是通过硬件结构块（Hardware-Bausteine）来构成，其比如能以微处理器（μP）、微控制器（μC）的形式或者以指令的形式来实现，他们可以在电子的开关电路中被存放在存储结构块（Speicherbaustein）中并且通过处理器来处理。
所述医疗技术上的测量装置的按本发明的使用通过以下方式来构成：用所述用于输入、输出和传输的机构来要求对于所述至少一个建议值的确认，检测确认所特有的信号，将所述确认所特有的信号处理成控制信号并且将所述控制信号提供给人工呼吸装置的监控单元。
附图说明
下面借助于附图来对本发明进行详细解释。附图示出：
图1是医疗技术上的测量装置；
图2是人工呼吸装置；
图3是用于运行医疗技术上的测量装置的方法的、示意性的流程图。
具体实施方式
在图1中示出了与病人80相连接的、医疗技术上的测量装置2，该图在三个图示变型方案81、82、83中说明了所述医疗技术上的测量装置2与病人80的、三种不同的连接可行方案。在第一种图示变型方案81中通过气管插管49来向病人80供给呼吸气体。在第二种图示变型方案82中，通过鼻罩48来向病人80供给呼吸气体。不仅所述鼻罩48而且所述气管插管49都气动地与吸气和呼气的流量传感器14相连接。在所述吸气和呼气的流量传感器14处，借助于连接件47、所谓的Y形件、呼气的人工呼吸软管45和吸气的人工呼吸软管41连接了-在该图1中未示出的-人工呼吸器、新生儿-人工呼吸器、紧急情况-人工呼吸器或者麻醉机。在一种特别的变型方案中，所述吸气和呼气的流量传感器14可以在结构上耦合到所述连接件47的里面或者到其处或者被集成到这个连接件47中。病人80与人工呼吸器的连接设置用于对病人80进行人工呼吸并且是必要的。在第三种图示变型方案83中，在没有与所述人工呼吸器产生连接的情况下，病人80通过嘴部件50导送气体地与所述医疗技术上的测量装置2相连接。病人通过所述嘴部件50与所述吸气和呼气的流量传感器14自由地从环境27中吸入呼吸空气，并且又将其自由地呼出到所述环境27中。
所述医疗技术上的测量装置2具有一个用于测量值检测、信号处理和计算的单元21和一个用于输入、输出和传输的单元23，其中所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21具有用于测量值检测的机构、用于信号处理的机构和用于计算的机构；并且其中所述用于输入、输出和传输的单元23具有用于输入的机构（比如按键及开关元件、触摸传感的屏幕、键盘）用于输出的机构（比如发光器件、光学的和/或声学的信号器件、屏幕）以及用于传输的机构（比如有线的或者无线的接口）。所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21以及所述用于输入、输出和传输的单元23在按照图1的实施方式中一起构造为一个中心的运行及控制模块3。由此，在该图1中所述吸气和呼气的流量传感器14与所述中心的运行及控制模块3一起基本上构成所述医疗技术上的测量装置2。在所述用于输入、输出和传输的单元23处，设置了用于与-在该图1中未示出的-外部的仪器体（屏幕、人工呼吸器、监控系统）或者网络交换数据的接口29。这个接口29可以以有线的方式（比如作为数据网络、LAN、以太网、VGA、DVI、HDMI、USB、RS232、RS485、TOS-Link）或者以无线的方式（比如作为无线网络、WLAN、IrDA、IrOBEX）来实施。所述吸气和呼气的流量传感器14在数据及信号技术上与所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21相连接，在所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21中借助于基于所述公式2或者3中之一的计算将用所述吸气和呼气的流量传感器14所检测的、吸气的流量并且将呼气的流量换算为用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度Si。这个尺度Si由所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21来传输给所述用于输入、输出和传输的单元23，其中在所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21中也可以比如借助于阈值比较来将所述尺度分类到预先确定的数值空间中。所述尺度Si借助于所述用于输入、输出和传输的单元23来直接地、比如数字地、图像地或者以经过编辑的形式、比如在相对于阈值的关系中在用色方面调整地输出给使用者并且/或者在所述接口29处可供使用。
在图2中，作为按照图1的医疗技术上的测量装置2的改进方案的一种变型方案示出了与病人80相连接的人工呼吸装置1。图1和2中的相同的元件在图2中用相同的附图标记来表示。在该图2中存在着一个中心的运行及控制模块3，该中心的运行及控制模块包括用于测量值检测、信号处理和计算的单元21、用于输入、输出和传输的单元23、数据接口29以及用于进行控制和/或调节的监控单元25，其中所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21具有用于测量值检测的机构、用于信号处理的机构和用于计算的机构；并且其中所述用于输入、输出和传输的单元23具有用于输入的机构、比如按键及开关元件、触摸传感的屏幕、键盘、用于输出的机构、比如发光器件、光学的和/或声学的信号器件、屏幕。
所述人工呼吸装置1具有吸气的出气口39和呼气的进气口43。病人80通过气管插管49导送气体地借助于连接件47通过呼气的人工呼吸软管45与所述呼气的进气口43相连接并且通过吸气的人工呼吸软管41与所述吸气的出气口39相连接。此外，所述人工呼吸装置1在所述吸气的出气口39处具有吸气的流量传感器7和吸气的压力传感器9，并且在所述呼气的进气口43处具有呼气的流量传感器13和呼气的压力传感器15。其它的传感器是环境压力传感器17和环境温度传感器19。传感器7、9、13、15、17、19在数据及信号技术上与所述运行及控制模块3相连接。如关于图1所描述的那样，所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21、所述用于输入、输出和传输的单元23以及所述接口29可比较地构成并且配备了可比较的功能。所述监控单元25额外地一同布置在所述中心的运行及控制模块3中，用以借助于布置在所述吸气的出气口39中并且在数据及信号技术上与所述监控单元25相连接的吸气配量阀5以及布置在所述呼气的进气口43中并且在数据及信号技术上与所述监控单元25相连接的呼气阀11来控制和/或调节并且由此实施所述用于对病人80进行人工呼吸的人工呼吸装置1的运行。所述人工呼吸装置1中的其它用于实施的组件是气体混合单元31和人工呼吸驱动装置33。所述气体混合单元31借助于在该图2中未示出的阀和传感装置混合气体和/或流体，所述气体和/或流体比如作为压缩氧气通过第一气体接头35并且比如作为医学上的压缩空气-氧气通过第二气体接头37被输送给所述气体混合单元31并且将这些气体和/或流体作为新鲜的呼吸气体提供给所述人工呼吸驱动装置33。所述人工呼吸装置33优选并且比如构造为波纹管式驱动装置或者构造为径流式压缩机（Blower）。所述新鲜的呼吸空气在吸入（吸气）期间从所述人工呼吸装置33通过由所述监控单元25操控的吸气配量阀5通过所述吸气的流量传感器7经过所述吸气的出气口39并且经过吸气的人工呼吸软管41、所述连接件47借助于气管插管49或者备选地借助于在该图2中未示出的鼻罩48到达病人80的肺中。通过所述气管插管49或者所述鼻罩48在呼出（呼气）时被消耗的呼吸气体从病人80经过所述连接件47和呼气的人工呼吸软管45朝所述呼气的进气口43返回到达所述人工呼吸装置1中，通过所述呼气的流量传感器13并且通过所述由监控单元25操控的呼气阀11最后经过废气排出口46朝所述人工呼吸装置1的外部到达环境27中。所述连接件47、所述气管插管49、所述吸气的人工呼吸软管41、所述呼气的人工呼吸软管45与所述传感装置7、9、13、15、17、19、所述气体混合单元31、所述人工呼吸驱动装置33、所述呼气阀11、所述吸气配量阀5和所述监控单元25构成所谓的人工呼吸系统51。
所述人工呼吸系统51与所述医疗技术上的测量装置2（图1）一起形成所述人工呼吸装置1。所述医疗技术上的测量装置2（图1）在该图2中被并入到中心的运行及控制模块3中。所述吸气的流量传感器7和所述呼气的流量传感器13在数据及信号技术上与所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21相连接，在所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21中将用所述吸气的流量传感器7所检测的吸气的流量和用所述呼气的流量传感器13所检测的呼气的流量借助于基于所述公式2或者公式3中之一的计算来换算为所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度Si。这个尺度Si由所述用于进行信号处理和计算的单元21来传输给所述用于输入、输出和传输的单元23，其中在所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元21中也可以将所述尺度比如借助于阈值比较来分类到预先确定的数值空间中。所述尺度Si借助于所述用于输入、输出和传输的单元23直接地、比如数字地、图像地或者以经过编辑的形式例如在相对于阈值的关系中在用色方面调整地输出给使用者并且/或者在所述接口处可供使用。此外，所述尺度Si可以直接地或者在经过处理或者转换的情况下被传输给所述监控单元25。所述监控单元25构造用于在所述尺度Si的基础上对所述用于对病人80进行人工呼吸的人工呼吸装置1的人工呼吸驱动装置33进行调整。
在所述尺度Si的基础上进行的调整在此可以通过吸气压力的变动、所述吸气压力的压力斜坡的上升的变动或者所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间的变动、所述吸气流量的变动、所述吸气流量的最高值的限制、吸气的中断的变动、人工呼吸频率的变化或者吸气-呼气比（I：E-Verhältnis）的变化来进行。
图3示出了一种用于运行具有吸气的和呼气的流量测量功能的、医疗技术上的测量装置2（图1）、比如用于运行按照图1的医疗技术上的测量装置2或者用于运行按照图2的人工呼吸装置1的方法的示意性的流程图99。
在起动S0 100所述医疗技术上的测量装置2之后，在第一步骤S1 110中检测吸气的测量值Minsp. 111和呼气的测量值Mexsp. 112。
在第二步骤S2 120中借助于数学关系和积分形成来将所述吸气的测量值Minsp.111经由吸入阶段的积分区间转换为所述吸气的推力特性参数Ninsp. 121并且借助于数学关系和积分形成将所述呼气的测量值Mexsp. 112经由呼出阶段的积分区间转换为呼气的推力特性参数Nexsp. 122。
在第三步骤S3 130中，由所述吸气的推力特性参数Ninsp. 121和所述呼气的推力特性参数Nexsp. 122形成商，并且由此确定所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度Si141。
在第四步骤S4 140中，输出或者提供所述用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度Si 141。
在最佳的第五步骤S5 150中，将所述尺度Si141与预先确定的数值VDef151进行比较，并且作为结果Rcomp 152输出。在另一个最佳的第六步骤S6 160中，将比较的结果Rcomp152加以利用，用以与所述尺度Si141、所述预先确定的数值VDef151或者在所述预先确定的数值VDef151与所述尺度Si141之间的差匹配地调节所述人工呼吸装置1（图2）的运行状态Sop 161。
附图标记列表：
1 人工呼吸装置
2 医疗技术上的测量装置
3 中心的运行及控制模块
5 吸气配量阀
7 吸气的流量传感器
9 吸气的压力传感器
11 呼气阀
13 呼气的流量传感器
14 吸气及呼气的流量传感器
15 呼气的压力传感器
17 环境压力传感器
19 环境温度传感器
21 用于测量值检测、信号处理及计算的单元
23 用于输入、输出和传输的单元
25 监控单元
27 环境
29 接口
31 气体混合单元
33 人工呼吸驱动装置
35 第一气体接头
37 第二气体接头
39 吸气的出气口
41 吸气的人工呼吸软管
43 呼气的进气口
45 呼气的人工呼吸软管
46 废气排出口
47 连接件、Y形件
48 鼻罩
49 气管插管
50 嘴部件
80 病人
81、82、83 医疗技术上的测量装置2的图示变型方案
99 流程图
100 开始S0
110 第一步骤S1
111 吸气的测量值Minsp.
112 呼气的测量值Mexsp.
120 第二步骤S2
111 吸气的推力特性参数Ninsp.
112 呼气的推力特性参数Nexsp.
130 第三步骤S3
140 第四步骤S4
141 用于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度S1
150 第五步骤S5
151 预先确定的数值VDef
152 结果Rcomp
160 第六步骤S6
161 运行状态Sop

Claims (21)

1.医疗技术上的测量装置（2），具有传感装置（7、9、13、14、15、17、19）并且具有用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21），所述传感装置（7、9、13、14、15、17、19）构造用于：检测代表着用于将呼吸气体运送到病人（80）的肺里面的尺度的吸气的测量参数（111），并且
检测代表着用于将呼吸气体从病人（80）的肺中运送出来的尺度的呼气的测量参数（112），并且
其中，所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）构造用于：从所述吸气的测量参数（111）和所述呼气的测量参数（112）构成的商中确定分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）。
2.按权利要求1所述的医疗技术上的测量装置（2），其中，所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）构造用于：实施所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值（151）的比较。
3.按权利要求1或者权利要求2所述的医疗技术上的测量装置（2），具有用于输入、输出和传输的机构（23），其中，所述用于输入、输出和传输的机构（23）构造用于：输出或者传输所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）、在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值（151）之间的比较的结果或者关于分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于所述预先确定的数值（151）的关系的提示。
4.按权利要求1或权利要求2所述的医疗技术上的测量装置（2），其中，用于检测所述吸气的测量参数（111）的传感装置（7、9、13、14、15、17、19）是吸气的流量传感器（7）或者吸气的压力传感器（9）。
5.按权利要求1或权利要求2所述的医疗技术上的测量装置（2），其中，用于检测所述呼气的测量参数（112）的传感装置（7、9、13、14、15、17、19）是呼气的流量传感器（13）或者呼气的压力传感器（15）。
6.按权利要求1或权利要求2所述的医疗技术上的测量装置（2），其中，用于检测所述吸气的测量参数（111）以及用于检测所述呼气的测量参数（112）的传感装置（7、9、13、14、15、17、19）是吸气和呼气的流量传感器（14）。
7.人工呼吸装置（1），具有人工呼吸系统（51）并且具有按权利要求1到6中任一项所述的医疗技术上的测量装置（2），其中，在所述人工呼吸系统（51）中或者在所述人工呼吸系统（51）处布置了用于将呼吸气体运送到病人（80）的肺里面以及从病人（80）的肺中运送出来的执行机构（5、11、33），其中，在所述人工呼吸系统（51）中或者在所述人工呼吸系统（51）处布置了用于对人工呼吸系统（51）的运行进行控制以及用于对人工呼吸进行调节的监控单元（25），其中，在所述人工呼吸系统（51）中或者在所述人工呼吸系统（51）处布置了用于输入、输出和传输的机构（23）用于操作所述人工呼吸系统（51）或者所述人工呼吸装置（1）或者用于与其它的仪器或者系统进行数据交换，并且其中，在所述人工呼吸系统（51）中或者在所述人工呼吸系统（51）处布置了用于所述人工呼吸系统（51）与病人（80）气动的、导送气体的连接的连接机构（41、43）。
8.按权利要求7所述的人工呼吸装置（1），其中，所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）或者所述监控单元（25）构造用于：将所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值进行比较。
9.按权利要求7或者按权利要求8所述的人工呼吸装置（1），其中，所述用于输入、输出和传输的机构（23）构造用于：将所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）、在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度与预先确定的数值之间的比较的结果或者关于所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于所述预先确定的数值的关系的提示传输或者输出给使用者。
10.按权利要求8所述的人工呼吸装置（1），其中，所述监控单元（25）构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度偏离所述预先确定的数值时改变吸气压力的调节值、改变吸气流量的调节值、改变吸气流量的最高值、改变所述吸气压力的压力斜坡的上升、改变所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间、改变吸气的中断、改变吸气对呼气比或者人工呼吸频率。
11.按权利要求8所述的人工呼吸装置（1），其中，所述监控单元（25）在与所述执行机构（5、11、33）的共同作用中构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）超过所述预先确定的数值时降低吸气压力的调节值、降低吸气流量的调节值、限制吸气流量的最高值、降低所述吸气压力的压力斜坡的上升或者延长所述吸气压力的压力斜坡的上升持续时间或者延长吸气的中断，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）接下来又低于所述预先确定的数值。
12.按权利要求8所述的人工呼吸装置（1），其中，所述监控单元（25）在与所述执行机构（5、11、33）的共同作用中构造用于：在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）超过所述预先确定的数值（151）时改变或者调整吸气对呼气比和/或人工呼吸频率，使得所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）接下来又低于所述预先确定的数值。
13.用于运行按权利要求1到6中任一项所述的医疗技术上的测量装置（1）的方法，其中，
在第一步骤（110）中，借助于所述传感装置（7、9、13、14、15、17、19）并且用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）来检测吸气的测量参数（111）和呼气的测量参数（112）；
在第二步骤（120）中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）数学上借助于第一累进的数学关系将所述吸气的测量参数（111）转换为吸气的推力特性参数（121）并且借助于第二累进的数学关系将所述呼气的测量参数（112）转换为呼气的推力特性参数（122）；
在第三步骤（130）中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21），由所述吸气的推力特性参数（121）与所述呼气的推力特性参数（122）来形成商作为分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）。
14.按权利要求13所述的方法，其中，在另一个步骤中用用于输入、输出和传输的机构（23）来输出或者传输所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）。
15.按权利要求13或者权利要求14所述的方法，其中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元（21）将所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值（151）进行比较，并且借助于用于输入、输出和传输的机构（23）将关于所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于所述预先确定的数值的关系的提示（152）传输或者输出给使用者。
16.用于运行按权利要求7到12中任一项所述的人工呼吸装置（2）的方法，其中，
在第一步骤（110）中，借助于所述传感装置（7、9、13、14、15、17、19）并且用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）来检测吸气的测量参数（111）和呼气的测量参数（112）；
在第二步骤（120）中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）数学上借助于第一累进的数学关系将所述吸气的测量参数（111）转换为吸气的推力特性参数（121），并且借助于第二累进的数学关系将所述呼气的测量参数（112）转换为呼气的推力特性参数（122）；
在第三步骤（130）中，用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21），由所述吸气的推力特性参数（121）和所述呼气的推力特性参数（122）来形成商作为分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）。
17.按权利要求16所述的方法，其中，在另一个步骤中用用于输入、输出和传输的机构（23）来输出或者传输所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）。
18.按权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的单元（21）将所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值（151）进行比较，并且借助于用于输入、输出和传输的机构（23）将关于所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度相对于所述预先确定的数值的关系的提示（152）传输或者输出给使用者。
19.按权利要求16或权利要求17所述的方法，其中，在另一个步骤中用所述用于测量值检测、信号处理和计算的机构（21）将所述分泌物由于人工呼吸引起的转移的尺度（141）与预先确定的数值（151）进行比较，并且用所述用于输入、输出和传输的机构（23）来输出用于对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示、关于所选择的人工呼吸形式在所述分泌物由于人工呼吸引起的转移方面的提示或者用于用至少一个用于至少一个人工呼吸参数或者所述人工呼吸形式的建议值来对一个或者多个人工呼吸参数进行调整的提示。
20.按权利要求19所述的方法，其中，在接下来的另一个步骤中借助于所述监控单元（25）结合所述用于输入、输出和传输的机构（23）来要求对至少一个建议值的确认，并且在紧随此后的另一个步骤中在收到所述确认之后在所述用于输入、输出和传输的单元（23）处由所述监控单元（25）将这个建议值用于所述人工呼吸装置的进一步的运行。
21.按权利要求1到6中任一项所述的医疗技术上的测量装置（2）的应用，其中，利用用于输入、输出和传输的机构（23）
-要求对用于至少一个人工呼吸参数或者人工呼吸形式的至少一个建议值的确认；
-检测专门确认的信号；
-将所述专门确认的信号处理成控制信号；并且
-将所述控制信号提供给人工呼吸装置（1）的监控单元（25）。
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