CN109414561A - 用于将麻醉剂带入到呼吸气体流中的配量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于呼吸气体流中的麻醉剂的配量装置，该配量装置具有用于具有麻醉剂的呼吸气体流的流动通道(42)、控制单元(5)和第一温度传感器(54)。利用本发明成本适宜地实现针对麻醉剂配量器的准确的、成本适宜的、电子的操控。为此，配量装置(1)具有供应设备(45)，该供应设备带有布置在流动通道(42)中的用于麻醉剂的蒸发表面(46)，其中，第一温度传感器(54)探测蒸发表面(46)的温度并且将第一温度信号(T1)传输到控制单元(5)处，并且配量装置具有第二温度传感器(53)，该第二温度传感器探测流动通道(42)中的呼吸气体流的温度并且将第二温度信号(T2)传输到控制单元(5)处，并且其中，控制单元(5)构造成用于借助于第一和第二温度信号(T1)来控制麻醉剂浓度。

Description

用于将麻醉剂带入到呼吸气体流中的配量装置
技术领域
本发明涉及一种用于将麻醉剂(Anästhesiemittel)带入到呼吸气体流中的配量装置(Dosiervorrichtung)，该配量装置具有用于具有麻醉剂的呼吸气体流的流动通道、控制单元和第一温度传感器。
背景技术
患者在外科手术室(Operationssaal)中的麻醉借助于麻醉剂来实现。在此，患者由机器供给以呼吸空气(Atemluft)。这些机器生成所谓的呼吸气体，麻醉剂被掺合给该呼吸气体。在此，麻醉剂的浓度必须如此选择，以至于患者被麻醉，而不发生持久的损伤或甚至死亡。
存在与载体气体有关的和与载体气体无关的系统。在与载体气体无关的系统中，麻醉剂液态地或蒸汽状地被测定，并且然后被供应给呼吸气体流。
在与载体气体有关的系统中，麻醉剂例如通过蒸发带入到呼吸气体流中。在此，麻醉剂的被掺合到载体气体中的剂量通过载体气体流和蒸发腔室中的麻醉剂的温度或蒸汽压力(Dampfdruck)来影响。
已知如下麻醉剂配量器，所述麻醉剂配量器气动-机械地连结在麻醉机器处。在此，仅使用机械的功能部件来用于配量，其中，使用精细机械的层流元件(Laminarflowelement)(例如旁路和配量间隙)，所述层流元件的调整借助于机械的温度补偿元件来进行，所述温度补偿元件基于热长度变化。
在这些装置中，需要旁路和配量间隙的耗费的手动的校准来用于精确地维持所要求的输出浓度。另外，需要大的热存储质量(Speichermasse)，以便使温度波动保持尽可能小并且以便达到或获得针对呼吸气体的饱和状态。在此，呼吸气体流如此选择，以至于该呼吸气体流在穿流通过设备时以麻醉剂完全地饱和。
机械的和精细机械的元件不可电操控，从而不能够在不同的温度的情况下自动地调节麻醉剂到呼吸气体流处的输出浓度。另外，不可以测量气体流量和机械的元件的运行持续时间。
另外，已知的是，利用光学的器件来探测呼吸气体中的麻醉剂浓度。然而，麻醉剂浓度的这种光学测量非常昂贵、易出错并且维护集中。
由文件GB 2 425 728已知，利用布置在麻醉剂箱外部处的测量元件来监控麻醉剂的温度。由测量元件所测量的温度描绘针对箱中的麻醉剂的蒸汽压力的平均值的大概的基准点(Anhaltspunkt)。为了计算麻醉剂的浓度必须由与箱相关的测量采取如下假设，所述假设必须流入到浓度确定的结果中。该方法是不准确的，因为该方法以不准确的假设为依据。
发明内容
因此，本发明的任务是，创造一种装置，该装置为麻醉剂配量器提供准确的、成本适宜的、电子的操控。
该任务通过独立权利要求的特征来解决。有利的改进方案是从属权利要求的主题。
在此，在一种用于呼吸气体流中的麻醉剂的开头提及的配量装置中，根据本发明设置成，配量装置具有供应设备，该供应设备带有布置在流动通道中的用于麻醉剂的蒸发表面，其中，第一温度传感器探测蒸发表面的温度并且将第一温度信号传输到控制单元处，并且配量装置具有第二温度传感器，该第二温度传感器探测流动通道中的呼吸气体流的温度并且作为第二温度信号传输到控制单元处，其中，控制单元构造成用于借助于第一和第二温度信号来控制麻醉剂浓度。
由此，借助于本发明确定“潮湿的(feuchte)”温度，该“潮湿的”温度在供应设备的用于麻醉剂的蒸发表面上测量，并且确定“干燥的”温度，该“干燥的”温度在流动通道的呼吸气体流中测量。因为供应设备的蒸发表面布置在呼吸气体流中，所以该蒸发表面持续地由呼吸气体绕流。只要呼吸气体以麻醉剂饱和至100%，则没有另外的麻醉剂从蒸发表面蒸发。因此，在蒸发表面处如下温度得到调整，该温度相应于以麻醉剂饱和至100%的呼吸气体流的温度。
一旦呼吸气体流由于状态变化不再以麻醉剂饱和至100%，与蒸发表面处于接触中的呼吸气体流经由蒸发接纳另外的麻醉剂。在此，呼吸气体流将蒸发表面冷却到如下温度，该温度被称为绝热温度。呼吸气体流以麻醉剂的百分之100的饱和属于该温度。因此，潮湿的蒸发表面的温度相应于在到达雾状态之前带有完全的麻醉剂饱和的呼吸气体的温度。
由此，借助于第一和第二温度信号可以例如类似于湿度计(Psychrometer)的测量原理或例如借助于如对于图3更详细地描述那样的根据莫里尔(Mollier)的h+, x-图表来确定呼吸气体流中的麻醉剂的浓度。即使在波动的温度的情况下，也可以在没有校准的情况下实现浓度的准确确定，因为温度的波动通过在确定麻醉剂浓度时第一和第二温度信号的探测而考虑到。因此，呼吸气体流中的麻醉剂浓度借助于第一和第二温度信号的测量的确定可通用地使用并且免于校准。
另外，由此不再需要热存储质量并不再需要昂贵的机械的温度补偿元件。麻醉剂配量器由此变得更轻且更成本适宜。另外，利用本发明可以实现麻醉剂配量器的电子调节，从而利用在麻醉剂配量器的输出部处的已知麻醉剂浓度可以实现在至患者的呼吸气体流中的麻醉剂浓度的自动控制。在此，浓度的控制可以在任意部位处在测量之后例如通过以新鲜的呼吸气体的稀释来促使。备选地，为了控制呼吸气体流中的麻醉剂浓度，控制单元可以例如影响呼吸气体流或麻醉剂的温度或呼吸气体流的速度。第一和第二温度传感器可以在流动通道中布置在蒸发腔室下游。在该情况下，蒸发表面在蒸发腔室的第一蒸发表面下游布置在后置的流动通道中并且主要用于通过第一温度传感器来确定潮湿的温度，其中，其通过供应设备以麻醉剂来润湿。第一和第二温度传感器也可以例如布置在蒸发腔室内、优选地布置在流动通道的穿过蒸发腔室的路径的第一半部下游。例如在蒸发腔室的输出区域中。在这些情况下，供应设备的蒸发表面布置在蒸发腔室中并且可以与蒸发腔室的蒸发表面相同。
在更详细地讨论有利的改进方案之前，遵循概念的定义。
流动通道一方面理解为共同的流动通道并且另一方面也解为分开的流动通道，其中，分开的流动通道的两个部分相互流体联通地连接。因此，即使在流动通道系统的不同的子区域中，第一和第二温度传感器也可以执行温度的探测。
有利地，控制单元具有如下确定模块，该确定模块由所探测的第一和第二温度信号确定麻醉剂的状态点，其中，该状态点关联于呼吸气体流中的麻醉剂浓度。该确定可以借助于状态图表来实现，该状态图表在此储存在确定模块中。以该方式，控制单元可以借助于这两个温度的测量来简单且快速地确定呼吸气体流中的麻醉剂的浓度。
有利地可以设置成，控制单元具有如下计算模块，该计算模块构造成用于确定在第一温度信号与第二温度信号之间的差，其中，控制单元构造成用于借助于第一和第二温度信号来控制麻醉剂浓度。
在该情况下，可以确定在第一温度与第二温度之间的温度差。当确定温度差时，这显示，呼吸气体流没有以麻醉剂饱和至100%。该控制可以例如基于该温度差此外采取如下措施，所述措施将呼吸气体流转化至以麻醉剂的100%饱和，并且例如同时使第二温度调节和/或保持到期望的值上，以便调整麻醉剂浓度。备选地或附加地，控制可以如此构造，使得其为了确定呼吸气体流中的麻醉剂浓度而使该差流入到湿度计公式中。
通过探测流动通道中的麻醉剂的“干燥的”和“潮湿的”温度，麻醉剂浓度可以以高的准确度来确定。
有利地，控制单元具有如下计算模块，该计算模块构造成用于确定在温度信号之间的差，其中，控制单元具有如下调节单元，该调节单元构造成用于将差额(Differenzbetrag)调节到最小值。
有利地，控制单元具有用于针对呼吸气体流中的麻醉剂浓度的理论值信号的理论值输入部(Sollwert-Eingang)和如下调节单元，该调节单元构造成用于依据理论值信号来调节患者导进管路(Patientenzuleitung)中的麻醉剂浓度。
配量装置的使用者可以经由理论值输入部将针对麻醉剂浓度的理论值传输到控制单元处。
配量装置适宜地具有流出阀，该流出阀流体联通地与流动通道连接并且通过控制单元来控制。
在此，控制单元可以将控制信号传输到流出阀处。另外，流出阀可以打开和封闭流动通道。取决于所确定的呼吸气体流中的麻醉剂浓度，阀打开的大小可以通过控制单元来调节。
流出阀可以适宜地为比例阀，该比例阀优选地可以构造为锥形阀(Konus-Ventil)。
由此，可实现流动通道中的呼吸气体流量(Atemgas-Durchfluss)的逐步的变化。利用比例阀可以以高的准确度来调整呼吸气体流。
另外有利的是，温度传感器构造为电传感器、被封装的或未被封装的热电元件(Thermoelement，有时也称为热电偶)、构造为电阻元件(Widerstandselement)、和/或构造为NTC电阻(Negative Temperature Coefficient，负温度系数)。
另外，温度传感器可以有利地构造为无接触地起测量作用的红外检测器。备选地，该温度传感器可以一件式地构造，其中，该温度传感器构造为无接触地起测量作用的空间分辨(ortsauflösend)的红外传感器。
另外，适宜的是，配量装置具有蒸发腔室，在该蒸发腔室中，在蒸发表面上游布置有麻醉剂贮蓄器，其中，供应设备与麻醉剂贮蓄器流体联通地连接。
在此，呼吸气体流在其到达到流动通道中之前导引通过蒸发腔室。麻醉剂贮蓄器可以设计为相对一侧敞开的箱。在麻醉剂贮蓄器中存放有麻醉剂。麻醉剂通常是挥发性的物质并且以液态的形式存在。麻醉剂在该箱的敞开的侧处的表面由呼吸气体流掠过，并且用作主蒸发表面，该主蒸发表面主要用于将麻醉剂带入到呼吸气体流中。在此，麻醉剂蒸发进入到呼吸气体流中，并且在呼吸气体流中积聚。麻醉剂贮蓄器另外形成用于供应设备的麻醉剂源。供应设备将麻醉剂从麻醉剂贮蓄器中导引至供应设备的蒸发表面，该蒸发表面用于潮湿的温度通过第一温度传感器的测量。以该方式，确保麻醉剂通过供应设备至供应设备的蒸发表面的持续的流入。
有利地，供应设备至少部分地构造为多孔的固体、烧结体、无纺布(Vlies)或纤维袜(Faserstrumpf)。
以该方式，少量的麻醉剂可以存储在供应设备中并且从蒸发表面蒸发。另外，供应设备可以基于毛细作用将麻醉剂从麻醉剂源运输至蒸发表面。备选地，供应设备也可以将麻醉剂喷上到蒸发表面上。
另外，有利的是，设置有用于蒸发腔室的液位监控装置，该液位监控装置将液位信号传输到控制单元处。利用液位监控装置，控制单元可以自动地识别麻醉剂贮蓄器何时耗尽。在该情况下，麻醉剂贮蓄器必须被填满。
另外，有利的是，蒸发腔室具有用于呼吸气体的进入开口，呼吸气体作为呼吸气体流可以通过该进入开口流入到蒸发腔室中。
另外，适宜的是，加热装置布置在输入开口上游，该加热装置在呼吸气体流进入到蒸发腔室中之前加热该呼吸气体流。利用进入的呼吸气体流的温度的改变可以使麻醉剂的被带入到呼吸气体中的剂量变化。加热装置可以通过控制单元基于麻醉剂浓度来控制。
另外，麻醉剂加热装置可以适宜地由蒸发腔室包括，该麻醉剂加热装置构造成用于加热麻醉剂贮蓄器中的麻醉剂，其中，麻醉剂加热装置优选地由控制单元控制并且优选地构造为气体流加热装置或辐射加热装置(Strahlungsheizung)。
利用麻醉剂贮蓄器中的麻醉剂的温度的变化同样可以使麻醉剂的被带入到呼吸气体中的剂量变化。
另外，本发明涉及一种用于借助于根据权利要求1至13中任一项所述的用于麻醉剂的配量装置来控制和/或调节呼吸气体流中的麻醉剂浓度的方法，该方法带有如下步骤：借助于第一温度传感器来探测蒸发表面的温度；以及借助于第二温度传感器来探测流动通道中的呼吸气体流的温度，以及借助于蒸发表面的温度和流动通道中的呼吸气体流的温度借助于配量装置的控制单元来控制和/或调节呼吸气体流中的麻醉剂浓度
适宜地，该方法具有如下另外的步骤：借助于蒸发表面的温度和流动通道中的呼吸气体流的温度借助于控制单元的确定模块来确定麻醉剂浓度；以及基于麻醉剂浓度借助于控制单元的调节单元来调节呼吸气体流。
有利地，该方法包括，借助于控制单元的计算模块来确定在蒸发表面的温度与流动通道中的呼吸气体流的温度之间的温度差；以及借助于配量装置基于温度差借助于调节单元来调节麻醉剂浓度。
也可以被视为有利的是，麻醉剂浓度的确定借助于呼吸气体流和蒸发表面的温度且借助于针对麻醉剂的状态图表来实现。
对于第一和第二温度信号，借助于状态图表确定针对浓度的从属的值。对此类似地参见对于配量装置的实施方案和示例性地对于图3的实施方案。由此，浓度可以在没有大的耗费的情况下快速且准确地确定。
此外，鉴于该方法的改进方案，类似地参考上面所列举的对于配量装置的描述。
附图说明
下面借助附图更详细地阐释本发明的一种实施例。其中：
图1示出：用于麻醉剂的配量装置的示意性的图示；
图2a,b示出：带有控制单元的蒸发腔室的示意性的图示，作为外部图示(a)和作为示意性的剖切图示(b)；以及
图3示出：针对麻醉剂的状态图表的示例性的图示。
具体实施方式
配量装置在下面在其整体上以附图标记1来表示。图1示出配量装置1的示意性的概要图示。配量装置1提供给患者具有麻醉剂的呼吸气体流。
为了提供还不包括麻醉剂的呼吸气体流，配量装置1具有气体混合器2。呼吸气体流在气体混合器2中根据需要被混合在一起并且被导入到气体导引系统3中。
呼吸气体流经由供应管路31通过流入开口41引导到用于麻醉剂的蒸发腔室4中。麻醉剂在蒸发腔室4中蒸发并且由呼吸气体流接纳。
连接管路37将混以麻醉剂的呼吸气体流从蒸发腔室4导引到患者导进管路38中，该患者导进管路将该呼吸气体流进一步引导至患者。另外，设置有旁路管路32，该旁路管路将无麻醉剂的呼吸气体流从气体混合器2经过供应管路31、蒸发腔室4和连接管路37引导至患者导进管路38。在患者管路38中，来自旁路管路32的、不包含麻醉剂的呼吸气体流与来自连接管路37的、包含麻醉剂的呼吸气体流混合。连接管路37的呼吸气体流中的麻醉剂的浓度以及在来自旁路管路32与连接管路37的呼吸气体流之间的比例决定患者管路38中的麻醉剂的浓度。
根据图2b，蒸发腔室4具有麻醉剂贮蓄器47。在麻醉剂贮蓄器47中布置有麻醉剂。来自供应管路31的呼吸气体经由流入开口41被导入到蒸发腔室4中并且流动经过敞开的麻醉剂贮蓄器47、也就是说存放在该麻醉剂贮蓄器中的麻醉剂的表面。在此，流动经过麻醉剂贮蓄器47的呼吸气体流接纳蒸发的麻醉剂。混以麻醉剂的呼吸气体流进一步通过流动通道42流动到连接管路37中。因此，流动通道42布置在麻醉剂贮蓄器47下游。
另外，设置有供应设备45，该供应设备具有蒸发表面46。供应设备45与麻醉剂贮蓄器47连接并且将麻醉剂从麻醉剂贮蓄器47输送至蒸发表面46。
在此，供应设备45可以实施为芯子(Docht)。芯子材料可以是无纺布或纤维袜。也可以使用具有毛细作用的其它材料。为了使麻醉剂从芯子材料的蒸发局限于蒸发表面46，供应设备45的其余表面可以设有保护套，该保护套例如可以设计为金属管。
蒸发表面46布置在流动通道42中。混以麻醉剂的呼吸气体流掠过蒸发表面46。
在备选的第一运行模式中，呼吸气体流在穿流蒸发腔室4时完全地以麻醉剂饱和。因此，呼吸气体流以麻醉剂的饱和为100%。以麻醉剂饱和至100%的呼吸气体流不从蒸发表面46接纳另外的麻醉剂。因此，蒸发表面46的温度和呼吸气体流的温度是相同的、也就是说在蒸发表面46与排气流(Abgasstrom)之间的温度差最小。
在备选的第二运行模式中，呼吸气体流在穿流蒸发腔室4时不完全地以麻醉剂饱和。在掠过蒸发表面46时，不完全地以麻醉剂饱和的呼吸气体流冷却该蒸发表面。冷却通过麻醉剂蒸发到呼吸气体流中来实现。由此，不完全地以麻醉剂饱和的、掠过蒸发表面46的呼吸气体流因此经由蒸发表面46接纳另外的麻醉剂。掠过蒸发表面46的呼吸气体流的份额非常小。因此，在整个呼吸气体流中不经由蒸发表面46实现麻醉剂浓度的显著提高。
在此，蒸发表面46通过不完全地以麻醉剂饱和的呼吸气体流的冷却可以仅如此程度地实现，直到掠过蒸发表面46的呼吸气体流完全地以麻醉剂饱和。
在两个运行模式中，在流动通道42中设置有第一温度传感器54和第二温度传感器53。第二温度传感器54确定流动通过流动通道的呼吸气体流的温度。第一温度传感器53确定蒸发表面46的温度。蒸发腔室4中的热波动通过温度传感器53,54的温度测量来自动地考虑。
在备选的第一实施方式中，第一和第二温度传感器53,54可以直接地布置在流动通道中，其中，第一温度传感器54可以与蒸发表面46处于接触中。在该情况下，温度传感器53,54可以构造为电传感器、被封装的热电元件、未被封装的热电元件、电阻元件或NTC电阻。
在备选的第二实施方式中，第一和第二温度传感器53,54也可以无接触地确定温度。在该实施方式中，温度传感器53,54中的至少一个可以设计为红外检测器。
在备选的第三实施方式中，第一和第二温度传感器53,54可以联合到一件式的无接触地起测量作用的温度传感器上。在此，一件式的温度传感器可以设计为空间分辨的红外传感器，该空间分辨的红外传感器观察蒸发表面46和与蒸发表面46隔开一间距的呼吸气体流。在此，空间分辨的红外传感器的、观察蒸发表面的部分定义为第一温度传感器54，其中，空间分辨的红外传感器的、观察干燥的呼吸气体流的另一部分定义为第二温度传感器53。
第一和第二温度传感器53,54生成温度信号T1,T2，所述温度信号经由信号线路51被传输到控制单元5处。
控制单元5针对第一运行模式具有计算模块56，该计算模块确定在第一与第二温度信号T1,T2之间的温度差。另外，控制单元5具有调节单元57，计算模块56将温度差信号传输到该调节单元处。在第一运行模式中，调节单元57构造成用于使温度差最小化，在理想情况下调节到零上。在此，控制单元5给调节单元57预设指令变量(Führungsgröße，有时也称为参考变量)。
控制单元5由温度传感器53,54的温度信号进一步确定呼吸气体流中的麻醉剂的浓度。为此，控制单元5取用所涉及的麻醉剂的根据莫里尔的h+, x-图表。根据莫里尔的h+,x-图表可以存储在确定模块52中，该确定模块与控制单元5如此连接，从而控制单元5可以读取确定模块52。备选地，也可以使用开利图表(Carrier-Diagramm)。另外，备选地也可以将所使用的麻醉剂的按照公式的关系或其它合适的状态图表用于确定呼吸气体中的麻醉剂浓度。
在第二运行模式中，调节单元57构造成用于，基于温度数据来调节呼吸气体流中的麻醉剂的浓度。在此，温度数据可以由第一温度传感器54的温度信号T1或由第一和第二温度传感器53,54的温度信号T1,T2的差来确定。
调节单元57经由附加的信号线路51与流出阀34连接，该流出阀布置在连接管路37中。流出阀34可以隔断或打开连接管路37。另外，流出阀34可以促使连接管路37的部分打开。
在此，流出阀34可以构造为比例阀。在此，也可以使用比例阀的不同的子变型方案、例如锥形阀。
流出阀34将其打开状态经由信号线路51传输到控制单元5上。控制单元5由所确定的呼吸气体流中的麻醉剂浓度来确定针对流出阀34的打开理论值。当打开理论值与流出阀34的打开实际值不同时，该打开理论值被传输到流出阀34处。以该方式可以控制在来自旁路管路32与连接管路37的呼吸气体流之间的混合比例。由此，以该方式可以控制在患者导进管路38中的呼吸气体流中的麻醉剂浓度。
经由理论值输入部55，控制单元5由配量装置1的操作人员获得针对呼吸气体中的麻醉剂浓度的理论值信号。基于所输入的理论值和呼吸气体流中的所确定的麻醉剂浓度，流出阀34的打开由控制单元5来控制。
控制单元5可以另外经由信号线路51与气体导引系统3中的流动阻碍部35,36连接。由此，第一流动阻碍部35可以设置在旁路管路32中，其中，第一流动阻碍部35可以通过控制单元5来控制。由此，旁路管路32中的呼吸气体流可以由控制单元5借助于流动阻碍部35如此控制，以至于理论麻醉剂浓度在与来自连接管路37的呼吸气体流的混匀(Durchmischung)之后由蒸发腔室4实现。
另外，可控制的第二流动阻碍部36可以设置在至蒸发腔室4的供应管路31中。第二流动阻碍部36同样经由信号线路51与控制单元5连接。以该方式，控制单元5可以影响整个气体导引系统3中的呼吸气体流。
另外，管路加热装置(Leitungsheizung)33可以设置在至蒸发腔室4的供应管路31处，该管路加热装置加热流动通过供应管路31的呼吸气体流。管路加热装置33可以经由信号线路51与控制单元5连接，从而调节单元57可以调节管路加热装置33。由此，控制单元5可以经由调节单元57影响流动通过蒸发腔室4的呼吸气体流的温度，并由此，也影响麻醉剂的、被接纳到呼吸气体流中的剂量。
另外，可以设置有麻醉剂加热装置43，该麻醉剂加热装置布置在麻醉剂贮蓄器47处。麻醉剂加热装置43构造成用于加热麻醉剂贮蓄器47中的麻醉剂。麻醉剂加热装置43也可以经由信号线路51与调节单元57连接，从而控制单元5可以经由调节单元57影响麻醉剂贮蓄器47中的麻醉剂的温度。利用麻醉剂加热装置43也可以通过控制单元5影响蒸发到呼吸气体流中的麻醉剂的剂量。
根据图2a另外设置有液位监控装置44，该液位监控装置监控麻醉剂贮蓄器47中的麻醉剂的液位。液位监控装置44自动地监控麻醉剂贮蓄器47的液位并且经由信号线路51将液位信号传输到控制单元5处。控制单元5可以以该方式确定，麻醉剂贮蓄器47是空的还是不空的。当麻醉剂贮蓄器47是排空的时，控制单元5可以构造成用于将如下信号给出到配量装置1的使用者处，该信号通知麻醉剂贮蓄器47的再填充需求。另外，在该情况下，控制单元5也可以隔断气体导引系统3的供应管路31和连接管路37，并由此，阻止呼吸气体通过蒸发腔室4的流动。此外，然后停止温度借助于温度传感器53,54的探测，因为在蒸发表面46处不再可以发生麻醉剂的蒸发。另外，然后麻醉剂也不再存在于呼吸气体流中，从而浓度确定变得多余。
在下面借助于根据莫里尔的h+, x-图表示例性地描述呼吸气体流中的麻醉剂的浓度的确定。
根据莫里尔的h+, x-图表6在图3中被描绘。绘出了关于浓度的温度。绘入100%饱和曲线7，该100%饱和曲线说明呼吸气体流以麻醉剂的百分之100的饱和。在该曲线之下是雾区域(Nebelbereich)，在该雾区域中，麻醉剂在呼吸气体流中表现为雾。在100%饱和曲线7之上不形成雾。状态点离100%饱和曲线7越远地处于上方区域中，则呼吸气体流以麻醉剂的饱和就越小。
为了阐明，另外绘入50%饱和曲线8，该50%饱和曲线描绘呼吸气体流以麻醉剂的百分之50的饱和。
另外绘入所谓的雾等温线(Nebelisotherme)9，该雾等温线近似地描述图表中的绝热的状态变化。沿着雾等温线9，焓近似恒定。雾等温线9通常非常陡、也就是说所述雾等温线几乎垂直地伸延。因此，温度的变化引起呼吸气体流中的麻醉剂的几乎不变的浓度。
借助于第一温度传感器54来确定流动通道42中的蒸发表面46的温度，该温度是“潮湿的”温度。这因此引起，供应设备45以麻醉剂来润湿，其中，麻醉剂由蒸发表面46蒸发到呼吸气体流中。该第一温度在图表6中以T1绘入。
因为第一温度T1在通过呼吸气体流冷却的蒸发表面46上测量，所以蒸发表面46的温度相应于呼吸气体流的温度，该呼吸气体流与蒸发表面46处于直接的接触中。与蒸发表面46处于直接的接触中的呼吸气体流以麻醉剂饱和至100%。因此，以麻醉剂饱和的呼吸气体的状态点在图表6中已知。该状态点在图表6中以附图标记12表示并且处于曲线7上。
麻醉剂和呼吸气体流在它们由蒸发表面46运动远离时绝热地使状态变化，也就是说在状态变化的情况下不发生与周围环境的热交换。因此，状态变化近似沿着雾等温线9'实现。这通过箭头10来标明。
控制单元5利用第二温度传感器53来确定流动通道42中的第二温度，该第二温度相应于呼吸气体流的“干燥的”温度，其中，呼吸气体流具有确定的麻醉剂浓度。该温度在图表6中作为T2绘入。
在蒸发表面46处的呼吸气体流与干燥的呼吸气体流之间可以假设绝热的状态变化。因此，两个状态点必须处于相同的绝热线上，该绝热线通过雾等温线来近似。因此，干燥的呼吸气体流具有如下状态，该状态布置在该雾等温线9'上。利用呼吸气体流的所确定的温度T2和雾等温线9'可以以该方式来计算以麻醉剂加载的呼吸气体流的状态点。状态变化以箭头10来突出。由此，在了解温度T2的情况下，可以借助于通过控制单元5确定的状态点来确定呼吸气体流中的麻醉剂的准确的浓度(见箭头11)。
因为对于控制单元5而言现在已知呼吸气体流中的麻醉剂浓度，所以控制单元5可以确定，在旁路管路32中的呼吸气体流与连接管路37中的带有麻醉剂的呼吸气体流之间的混合比例必须如何由蒸发腔室4来实现，以便达到针对麻醉剂的浓度的理论值。基于这些值，控制单元5操控流出阀34。另外，可以如此操控流动阻碍部35,36以及加热装置33和43，以至于调整在患者导进管路38中的呼吸气体流中的相应的麻醉剂浓度。
患者导进管路38的呼吸气体流中的麻醉剂浓度的计算可以通过控制单元5借助于最高三个与材质相关的校准常数实时地实现。
附图标记列表
1 配量装置
2 气体混合器
3 气体导引系统
31 供应管路
32 旁路管路
33 管路加热装置
34 流出阀
35 第一流动阻碍部
36 第二流动阻碍部
37 连接管路
38 患者导进管路
4 蒸发腔室
41 流入开口
42 流动通道
43 麻醉剂加热装置
44 液位监控装置
45 供应设备
46 蒸发表面
47 麻醉剂贮蓄器
5 控制单元
51 信号线路
52 确定模块
53 第二温度传感器
54 第一温度传感器
55 理论值输入部
56 计算模块
57 调节单元
6 h+, x-图表
7 饱和曲线100%
8 饱和曲线50%
9 雾等温线
10 第一箭头
11 第二箭头
12 状态点。

Claims (17)

1.一种用于呼吸气体流中的麻醉剂的配量装置，所述配量装置具有用于具有所述麻醉剂的呼吸气体流的流动通道(42)、控制单元(5)和第一温度传感器(54)，其特征在于，所述配量装置(1)具有供应设备(45)，所述供应设备带有布置在所述流动通道(42)中的用于麻醉剂的蒸发表面(46)，其中，所述第一温度传感器(54)探测所述蒸发表面(46)的温度并且将第一温度信号(T1)传输到所述控制单元(5)处，并且所述配量装置(1)具有第二温度传感器(53)，所述第二温度传感器探测所述流动通道(42)中的呼吸气体流的温度并且作为第二温度信号(T2)传输到所述控制单元(5)处，并且其中，所述控制单元(5)构造成用于借助于所述第一和第二温度信号(T1)来控制麻醉剂浓度。
2.根据权利要求1所述的配量装置，其特征在于，所述控制单元(5)具有确定模块(52)，所述确定模块由所述第一和第二温度信号确定所述麻醉剂的状态点，其中，所述状态点关联于所述呼吸气体流中的确定的麻醉剂浓度。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述控制单元(5)具有计算模块(56)，所述计算模块构造成用于确定在所述温度信号(T1,T2)之间的差，其中，所述控制单元(5)构造成用于借助于所述第一和第二温度信号(T1,T2)来控制所述麻醉剂浓度。
4.根据权利要求3所述的配量装置，其特征在于，所述控制单元(5)具有调节单元(57)，所述调节单元构造成用于将所述差额调节到最小值上。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述控制单元(5)具有用于针对所述呼吸气体流中的麻醉剂浓度的理论值信号的理论值输入部(55)，并且具有调节单元(57)，所述调节单元构造成用于依据所述理论值信号来调节患者导进管路(38)中的麻醉剂浓度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述配量装置(1)具有流出阀(34)，所述流出阀流体联通地与所述流动通道(42)连接并且通过所述调节单元(57)来调节。
7.根据权利要求6所述的配量装置，其特征在于，所述流出阀(34)构造为比例阀、优选地构造为锥形阀。
8.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述第一温度传感器(54)构造为电传感器、被封装的热电元件、未被封装的热电元件、电阻元件、和/或构造为NTC电阻。
9.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述第一温度传感器(54)构造为无接触地起测量作用的红外检测器。
10.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述温度传感器(53,54)一件式地构造为无接触地起测量作用的空间分辨的红外传感器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述供应设备(45)至少部分地构造为多孔的固体、烧结体、无纺布或纤维袜。
12.根据前述权利要求中任一项所述的配量装置，其特征在于，所述配量装置(1)具有蒸发腔室(4)，在所述蒸发腔室中，在所述蒸发表面(46)上游布置有麻醉剂贮蓄器(47)，其中，所述供应设备(45)与所述麻醉剂贮蓄器(47)流体联通地连接。
13.根据权利要求12所述的配量装置，其特征在于，所述蒸发腔室(4)具有麻醉剂加热装置(43)，所述麻醉剂加热装置构造成加热所述麻醉剂贮蓄器(47)中的麻醉剂，其中，所述麻醉剂加热装置(43)优选地由所述控制单元(5)控制并且优选地构造为气体流加热装置或辐射加热装置。
14.一种用于借助于根据权利要求1至13中任一项所述的用于麻醉剂的配量装置(1)来控制和/或调节呼吸气体流中的麻醉剂浓度的方法，所述方法带有如下步骤：借助于第一温度传感器(54)来探测蒸发表面(46)的温度；以及借助于第二温度传感器(53)来探测所述流动通道(42)中的呼吸气体流的温度，以及借助于所述蒸发表面(46)的温度和所述流动通道中的呼吸气体流的温度借助于所述配量装置的控制单元(5)来控制和/或调节所述呼吸气体流中的麻醉剂浓度。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于借助于所述蒸发表面(46)的温度和所述流动通道中的呼吸气体流的温度借助于所述控制单元(5)的确定模块(52)来确定所述麻醉剂浓度；以及基于所述麻醉剂浓度借助于所述控制单元(5)的调节单元(57)来调节所述呼吸气体流。
16.根据权利要求14或15中任一项所述的方法，其特征在于借助于所述控制单元(5)的计算模块(56)来确定在所述蒸发表面(46)的温度与所述流动通道(42)中的呼吸气体流的温度之间的温度差；以及借助于所述配量装置(1)基于所述温度差借助于调节单元(57)来调节所述麻醉剂浓度。
17.根据权利要求14至16中任一项所述的方法，其特征在于，所述麻醉剂浓度的确定借助于所述呼吸气体流和所述蒸发表面(46)的温度并借助于针对所述麻醉剂的状态图表来实现。
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