Die
Erfindung betrifft ein atemgesteuertes Inhalationstherapiegerät sowie
ein Inhalationstherapiegerät
mit einer Sensoreinrichtung zur Erzeugung eines für Steuerungszwecke
geeigneten Signals.The
The invention relates to a breath-controlled inhalation therapy device as well
an inhalation therapy device
with a sensor device for generating a for control purposes
appropriate signal.
Inhalationstherapiegeräte, mit
denen Patienten ein medikamenthaltiges Aerosol zur Einatmung dargeboten
wird, sind in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Eine Gruppe
von Aerosoltherapiegeräten
umfasst einen primären
Aerosolgenerator, der kontinuierlich ein Aerosol in einer Verneblerkammer
erzeugt, das der Patient über
ein Mundstück aus
der Verneblerkammer entnimmt und einatmet. Bei dem primären Aerosolerzeuger
kann es sich zum Beispiel um eine mit Druckluft betriebene Verneblerdüse oder
einen piezoelektrischen Membranvernebler handeln. Aerosolerzeuger
dieser Art sind bekannt und beschrieben z.B. in EP 0 170 715 A und EP 0 615 470 A .
Der kontinuierlichen Aerosolerzeugung steht nicht entgegen, dass
der primäre
Aerosolerzeuger ein- und
ausgeschaltet werden kann, um die kontinuierliche Produktion zu
unterbrechen. So wird die Aerosolproduktion gestartet, indem der
Verneblerdüse Druckluft
zugeführt,
d.h. der Kompressor des Inhalationsgeräts eingeschaltet wird oder
indem die Piezoelemente des Membranverneblers angesteuert werden,
wodurch dessen poröse
Membran in Schwingungen versetzt wird. Bislang war der Patient für das Ein-
und Ausschalten des primären
Aerosolerzeugers zuständig,
d.h. er musste entscheiden, wann er den Kompressor eines Düsenverneblers
einschaltet, um mit der Therapiesitzung zu beginnen, und wann er
ihn wieder ausschaltet, weil er die Therapiesitzung beendet hat.Inhalation therapy devices, with which patients a drug-containing aerosol for inhalation is presented, are known in different configurations. One group of aerosol therapy devices includes a primary aerosol generator that continuously generates an aerosol in a nebulizer chamber that the patient extracts and inhales via a nipple from the nebulizer chamber. For example, the primary aerosol generator may be a compressed air nebulizer nozzle or a piezoelectric membrane nebulizer. Aerosol generators of this type are known and described for example in EP 0 170 715 A and EP 0 615 470 A , Continuous aerosol generation does not preclude the primary aerosol generator from turning on and off to interrupt continuous production. Thus, the aerosol production is started by the compressed air supplied to the nebulizer nozzle, that is, the compressor of the inhaler is turned on or by the piezo elements of the membrane nebulizer are driven, whereby its porous membrane is set in vibration. Previously, the patient was responsible for turning the primary aerosol generator on and off, ie, deciding when to turn on the nozzle nebulizer compressor to begin the therapy session, and when to turn it off again for completing the therapy session.
Unterbricht
der Patient die Therapiesitzung, sollte er die Aerosolproduktion
auch unterbrechen, damit das Medikament nicht weitervernebelt und
ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Insbesondere wenn die
Dosis des Medikaments erfasst werden soll, ist die Unterbrechung
der Aerosolproduktion unverzichtbar, da ansonsten eine nicht erfassbare
Medikamentmenge zwar vernebelt aber nicht eingeatmet wird.Interrupts
the patient the therapy session, he should aerosol production
also interrupt, so the drug is not further fogged and
is released unused to the environment. Especially if the
Dose of the drug to be detected is the interruption
Aerosol production indispensable, otherwise an undetectable
Drug amount is nebulised but not inhaled.
Während der
Therapiesitzung sollte der Patient einem idealen Atmungsmuster folgend
ein- und ausatmen. Sowohl ein zu flaches als auch ein zu schnelles
Einatmen wirken einer optimalen Deposition des in dem eingeatmeten
Aerosol enthaltenen Medikaments entgegen. Um die Deposition des
Medikaments in den gewünschten
Abschnitten der Atemwege zu erreichen, sollte der Patient einem
vorgegebenen Atmungsmuster entsprechen atmen, damit die Strömungsgeschwindigkeiten
für die
Deposition des Medikaments nicht ungünstig sind. Das Einhalten der
Vorgaben bereitet dem Patienten oft Schwierigkeiten, so dass eine
nicht unerhebliche Menge des Medikaments sich in den oberen Atemwegen
niederschlägt
und somit nicht zur Dosis des tatsächlich verabreichten Medikaments
beiträgt.During the
Therapy session, the patient should follow an ideal respiratory pattern
inhale and exhale. Both too shallow and too fast
Inhalation affects an optimal deposition of the breathed in the
Contains aerosol contained drug. To the deposition of the
Drug in the desired
To reach sections of the respiratory tract, the patient should be one
given breathing patterns correspond to breathe, so the flow velocities
for the
Deposition of the drug are not unfavorable. Keeping the
Prescriptions often presents the patient with difficulties, so that one
not insignificant amount of the drug is in the upper respiratory tract
reflected
and therefore not to the dose of the drug actually administered
contributes.
Nur
wenn das Einatmen im Rahmen eines für das Therapiegerät idealen
Bereichs erfolgt, wird die beabsichtigte Deposition des Medikaments
zuverlässig
erreicht. Erst eine zuverlässige
Deposition des Medikaments erlaubt eine verlässliche Aussage über die
verabreichte Dosis.Just
if breathing in as part of an ideal for the therapy device
Area is done, the intended deposition of the drug
reliable
reached. First a reliable one
Deposition of the drug allows a reliable statement about the
administered dose.
Vor
diesem Hintergrund besteht das von der Erfindung zu lösende Problem
darin, ein Inhalationstherapiegerät zu schaffen, dessen Handhabung
für den
Patienten vereinfacht ist, vorzugsweise durch eine Steuerung des
primären
Aerosolerzeugers und/oder durch eine Erfassung der unter vorgegebenen
Atmungsbedingungen verabreichten Dosis.In front
This background is the problem to be solved by the invention
to create an inhalation therapy device, its handling
for the
Patient is simplified, preferably by controlling the
primary
Aerosol generator and / or by a detection of the given below
Respiratory conditions administered dose.
Die
Erfindung löst
dieses Problem, in dem ein Inhalationstherapiegerät der oben
beschriebenen Art mit einer Sensoreinrichtung ausgestattet wird,
die ein Signal abgibt, das für
Steuerungszwecke herangezogen werden kann. Als Sensoreinrichtung
ist erfindungsgemäß eine IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
vorgesehen, die vorzugsweise als IR-Reflex-Sender/Empfänger-Einrichtung
ausgebildet ist. Entscheidenden Einfluss hat neben der Art der Sensoreinrichtung
der Ort, an dem die Sensoreinrichtung in dem Inhalationstherapiegerät angeordnet
wird. Denn nur eine Anordnung der Sensoreinrichtung derart, dass
der Dektektionsbereich der Sensoreinrichtung in einem Bereich liegt,
in dem das Aerosol in einem beruhigten Zustand vorliegt, ist geeignet,
um mit einer Sensoreinrichtung, insbesondere einer IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
ein tatsächlich
für Steuerungszwecke
nutzbares Ausgangssignal bereitzustellen.The
Invention solves
this problem where an inhalation therapy device the above
described type is equipped with a sensor device,
which emits a signal for
Control purposes can be used. As a sensor device
According to the invention, an IR transmitter / receiver device
provided, preferably as IR-reflex transmitter / receiver device
is trained. Decisive influence has beside the kind of the sensor device
the location where the sensor device is placed in the inhalation therapy device
becomes. Because only one arrangement of the sensor device such that
the detection range of the sensor device is within a range,
in which the aerosol is in a calmed state is suitable,
with a sensor device, in particular an IR transmitter / receiver device
one actually
for control purposes
provide usable output signal.
Unter
dem Detektionsbereich der Sensoreinrichtung ist der Bereich zu verstehen,
dessen Zustand mit Hilfe der Sensoreinrichtung erfasst wird. Bei
einer IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
ist dies der Bereich, in den das IR-Licht abgestrahlt und aus dem
reflektiertes IR-Licht emfangen wird. Bei einer IR-Reflex-Sender/Empfänger-Einrichtung liegt
der Detektionsbereich unmittalbr vor dem Sender- bzw. Empfängerteil;
bei einer Sensoreinrichtung in Form einer IR-Lichtschranke wird
der Detektionsbereich durchstrahlt und liegt zwischen dem Sender-
und dem Empfängerteil.Under
the detection range of the sensor device is to be understood as the range
whose condition is detected by means of the sensor device. at
an IR transmitter / receiver device
This is the area in which the IR light is emitted and out of the
reflected IR light is received. In an IR reflex transmitter / receiver device is located
the detection area in front of the transmitter or receiver part;
in a sensor device in the form of an IR light barrier
the detection area radiates through and lies between the transmitter
and the receiver part.
Ein
beruhigtes Aerosol liegt in der Regel nicht in unmittelbarer Nähe des primären Aerosolerzeugers
vor. Beispielsweise kann von einem beruhigten Aerosol bei einem
Inhalationstherapiegerät
mit Verneblerdüse
erst im Mundstück
gesprochen werden, also erst nachdem das Aerosol einen vergleichsweise
weiten Weg zurückgelegt
hat, so dass die Aerosolpartikel/-tröpfchen teilweise abgetrocknet (stabilisiert)
sind und ihre Bewegung verlangsamt ist (beruhigtes Aerosol). Bei
einem Inhalationstherapiegerät
mit Membranvernebler ist der Abstand des Bereichs beruhigten Aerosols
zum Ort der primären
Aerosolerzeugung deutlich geringer, da die primäre Aerosolerzeugung nicht mit
Hilfe eines sehr schnell aus einer Düsenöffnung ausströmenden Druckgases
erfolgt, sondern mit Hilfe einer in Schwingung versetzten Membran,
die zu wesentlich niedrigeren Anfangsgeschwindigkeiten der Aeroslpartikel/-tröpfchen führt. Letztlich
muss die Positionierung des erfindungsgemäßen Sensors in Abhängigkeit
vom Typ und der konkreten Auslegung des Inhalationstherapiegeräts erfolgen;
jedoch ist die Anordnung in der Regel unproblematisch, da nur in
Bereichen mit beruhigtem Aerosol ein nutzbares Ausgangssignal gewonnen
wird. Somit können
die Bereiche, in denen eine dort angeordnete Sensoreinrichtung ein
nutzbares Ausgangssignal abgibt, als Bereiche beruhigten Aerosols
im Sinne der Erfindung angesehen werden.A sedated aerosol is usually not in the immediate vicinity of the primary aerosol generator. For example, it is only possible to speak of a calmed aerosol in an inhalation therapy device with nebulizer nozzle in the mouthpiece, that is to say only after the aerosol has traveled a comparatively long way, so that the aerosol particles / droplets are partially dried off (stabilized) and their movement is slowed down (calmed aerosol). In an inhalation therapy device with membrane nebulizer, the distance of the area aerosol aerosol to the location of the primary aerosol generation is much lower, since the primary aerosol production is not carried out by means of a very fast flowing out of a nozzle orifice compressed gas, but with the help of a vibrated membrane, which is much lower Initial velocities of Aeroslpartikel / droplets leads. Finally, the positioning of the sensor according to the invention must be carried out depending on the type and the specific design of the inhalation therapy device; However, the arrangement is usually unproblematic, since only in areas with calmed aerosol, a usable output signal is obtained. Thus, the regions in which a sensor device arranged there emits a usable output signal can be regarded as regions of calmed aerosol in the sense of the invention.
Durch
die erfindungsgemäße Sensoreinrichtung
wird die Grundlage dafür
geschaffen, ein Inhalationstherapiegerät mit einer automatischen Steuerung
des primären
Aerosolerzeugers auszustatten, die das Ein- bzw. Ausschalten des
Aerosolerzeugers vornimmt, so dass es dem Patienten nur noch obliegt,
das Inhalationsgerät
als ganzes in Betrieb zu nehmen (Stand-By-Betrieb). Vorzugsweise
erfolgt die Steuerung erfindungsgemäß so, dass das Ein- bzw. Ausschalten
des primären
Aerosolerzeugers und damit das Starten und Stoppen der Aerosolproduktion
in Abhängigkeit
von der Atmung des Patienten während
der Therapiesitzung erfolgt.By
the sensor device according to the invention
becomes the basis for it
created, an inhalation therapy device with automatic control
of the primary
Equip aerosol generator, the on or off the
Aerosol generator so that the patient only has to
the inhaler
as a whole in operation (stand-by operation). Preferably
The control is carried out according to the invention so that the on or off
of the primary
Aerosol generator and thus the starting and stopping of the aerosol production
dependent on
from the patient's breathing during
the therapy session takes place.
Schließlich wird
bei einem Inhalationstherapiegerät
mit erfindungsgemäßer Sensoreinrichtung dem
Patienten angezeigt, ob seine Atmung zu einer therapeutisch wirksamen
Deposition des Medikaments in den Atemwegen führt.Finally will
in an inhalation therapy device
with inventive sensor device the
Patients indicate whether his breathing is therapeutically effective
Deposition of the drug in the airways leads.
Im
folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme
auf die Zeichnungen genauer erläutert.
In den Zeichnungen zeigt:in the
The following is the invention with reference to an embodiment with reference
explained in more detail on the drawings.
In the drawings shows:
1 den Aufbau eines ersten
erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts in der
Ausgestaltung mit Verneblerdüse,
Kompressor und einer im Mundstück
angeordneten Sensoreinrichtung; 1 the construction of a first inhalation therapy device according to the invention in the embodiment with nebulizer nozzle, compressor and arranged in the mouthpiece sensor device;
2 einen Querschnitt des
Mundstücks aus 1 im Bereich der erfindungsgemäß angeordneten
Sensoreinrichtung; 2 a cross-section of the mouthpiece 1 in the region of the sensor device arranged according to the invention;
3 eine schematische Darstellung
einer IR-Reflex-Sender/Empfänger-Einrichtung,
die als erfindungsgemäße Sensoreinrichtung
einsetzbar ist; 3 a schematic representation of an IR-reflex transmitter / receiver device which can be used as a sensor device according to the invention;
4 ein Diagramm eines Ausgangssignals der
erfindungsgemäßen IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
gem. 3; 4 a diagram of an output signal of the IR transmitter / receiver device according to the invention. 3 ;
5 ein Flussdiagramm eines
beispielhaften Steuerungsablaufs eines erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts; 5 a flowchart of an exemplary control sequence of an inhalation therapy device according to the invention;
6 ein Flussdiagramm eines
ersten Teilschritts des Steuerungsablaufs gem. 5; 6 a flowchart of a first sub-step of the control flow in accordance. 5 ;
7 ein Flussdiagramm eines
zweiten Teilschritts des Steuerungsablaufs gem. 5; 7 a flowchart of a second sub-step of the control flow in accordance. 5 ;
8 ein Flussdiagramm eines
dritten Teilschritts des Steuerungsablaufs gem. 5; 8th a flowchart of a third sub-step of the control flow in accordance. 5 ;
9 ein Flussdiagramm eines
vierten Teilschritts des Steuerungsablaufs gem. 5; 9 a flowchart of a fourth sub-step of the control flow in accordance. 5 ;
10 ein Flussdiagramm eines
fünften Teilschritts
des Steuerungsablaufs gem. 5; 10 a flowchart of a fifth sub-step of the control flow in accordance. 5 ;
11 ein Flussdiagramm eines
sechsten Teilschritts des Steuerungsablaufs gem. 5; und 11 a flowchart of a sixth sub-step of the control process in accordance. 5 ; and
12 den Aufbau eines zweiten
erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts in der Ausgestaltung
mit Membranvernebler und einer im Mundstück angeordneten Sensoreinrichtung. 12 the construction of a second inhalation therapy device according to the invention in the embodiment with membrane nebulizer and a sensor device arranged in the mouthpiece.
Die
Erfindung basiert auf der experimentell abgesicherten Erkenntnis,
dass eine vergleichsweise einfache IR-Sender/Empfänger-Einrichtung, die in einen
mit Aerosol gefüllten
bzw. von einem Aerosol durchströmten
Raum gerichtet ist, ein Empfängerausgangssignal
abgibt, das zur Beurteilung bzw. Messung des Atemverhaltens des
Patienten und damit zur Ermittlung der vom Patienten über das
Aerosol aufgenommenen Medikamentendosis herangezogen werden kann.
Die IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
kann überraschenderweise
einfach aufgebaut sein, ohne dass sich dies auf die Nutzbarkeit und
Verlässlichkeit
der Ausgangssignale negativ auswirkt. Dabei ist aber zu beachten,
dass die IR-Sender/Empfänger-Einrichtung nicht
unmittelbar im Bereich der primären
Aerosolproduktion angeordnet ist, sondern erfindungsgemäß in einem
Abschnitt des Inhalationstherapiegeräts platziert wird, in dem ein
beruhigtes Aerosol auftritt, was im Bereich des Mundstücks regelmäßig der
Fall ist.The
Invention is based on the experimentally secured knowledge,
that a comparatively simple IR transmitter / receiver device, which in a
filled with aerosol
or flowed through by an aerosol
Room, a receiver output signal
used to assess or measure the respiratory behavior of the
Patients and thus the determination of the patient about the
Aerosol absorbed drug dose can be used.
The IR transmitter / receiver device
can surprisingly
be simple, without affecting the usability and
reliability
the output signals has a negative effect. However, it should be noted
that the IR transmitter / receiver device is not
directly in the area of primary
Aerosol production is arranged, but according to the invention in a
Section of the inhalation therapy device is placed in the
Calmed aerosol occurs, which regularly in the mouthpiece
Case is.
Wie
im folgenden noch genauer anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, kann
das Ausgangssignal des Empfängerteils
der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
einerseits zum Ein- und Ausschalten des primären Aerosolerzeugers und andererseits zur
Anzeige des Atmungsverhaltens herangezogen werden.As
explained in more detail below with reference to exemplary embodiments, can
the output signal of the receiver part
the IR transmitter / receiver device
on the one hand for switching on and off of the primary aerosol generator and on the other hand for
Display of the respiratory behavior are used.
In 1 ist ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts in einer Übersichtsdarstellung
gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
umfasst das Inhalationstherapiegerät einen Vernebler 1,
der in seinem Inneren eine Verneblerdüse 40 beherbergt,
die als primärer
Aerosolerzeuger dient. Die Verneblerdüse 40 wird von einem Kompressor 2 über einen
Schlauch 3 mit Druckluft versorgt, wenn der Kompressor
eingeschaltet ist. Die Verneblerdüse saugt dann aus einem Vorratsbehälter 41,
in dem sie angeordnet ist, die zu zerstäubende Flüssigkeit an. Der Kompressor
kann über
einen Kippschalter 4 manuell eingeschaltet werden. An dem
Vernebler ist ein Mundstück 5 angebracht, über das
der Patient das in dem Vernebler von der Verneblerdüse erzeugte
Aerosol einatmet. An dem Mundstück 5 ist
erfindungsgemäß eine IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
angeordnet, die einen Senderteil 7 und einen Empfängerteil 8 aufweist.
Der Senderteil 7 emittiert IR-Licht in den Innenraum des
Mundstücks 5 hinein.
Der Empfängerteil 8 empfängt das
reflektierte IR-Licht und gibt ein Ausgangssignal ab, das einer Steuereinheit 9 zugeführt wird.
Die Steuereinheit 9 umfasst Anzeigeeinrichtungen 10, 11 und 12.
Bei den Anzeigeeinrichtungen 10, 11 und 12 handelt
es sich bei dem in 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel
um Leuchtdioden (LED). Die Leuchtdiode 10 strahlt rotes Licht
ab, die Leuchtdiode 11 gelbes Licht und die Leuchtdiode 12 grünes Licht.In 1 is an embodiment of him Inventive inhalation therapy device shown in an overview. In this embodiment, the inhalation therapy device comprises a nebulizer 1 , which in its interior is a nebulizer nozzle 40 which serves as a primary aerosol generator. The nebulizer nozzle 40 is from a compressor 2 over a hose 3 supplied with compressed air when the compressor is turned on. The nebulizer nozzle then sucks from a storage container 41 in which it is arranged, the liquid to be atomized. The compressor can be over a toggle switch 4 be switched on manually. At the nebulizer is a mouthpiece 5 attached, via which the patient inhales the aerosol generated in the nebulizer from the nebulizer nozzle. At the mouthpiece 5 According to the invention, an IR transmitter / receiver device is arranged, which has a transmitter part 7 and a receiver part 8th having. The transmitter part 7 emits IR light into the interior of the mouthpiece 5 into it. The receiver part 8th receives the reflected IR light and outputs an output signal to a control unit 9 is supplied. The control unit 9 includes display devices 10 . 11 and 12 , In the display devices 10 . 11 and 12 is it in the 1 shown embodiment to light emitting diodes (LED). The light-emitting diode 10 radiates red light, the LED 11 yellow light and the light emitting diode 12 green light.
Wenn
der Kompressor 2 eingeschaltet wird und über den
Schlauch 3 Druckluft an die Verneblerdüse des Verneblers 1 liefert,
wird das in dem Vernebler 1 bevorratete Medikament zerstäubt. Der
Vernebler 1 füllt
sich mit Aerosol, bis das Aerosol den Bereich des Mundstücks 5 erreicht
und aus dem Mundstück
ausströmt.When the compressor 2 is turned on and over the hose 3 Compressed air to the nebulizer nozzle of the nebulizer 1 This will be done in the nebulizer 1 stockpiled drug nebulized. The nebulizer 1 fills with aerosol until the aerosol reaches the area of the mouthpiece 5 reached and flows out of the mouthpiece.
Die
Steuereinheit 9 ist mit dem Kompressor 2 verbunden,
um alternativ oder zusätzlich
zu dem Kippschalter 4 den Kompressor ein- bzw. auszuschalten.
Die Steuereinheit 9 kann in das Gehäuse des Kompressors integriert
sein oder, wie in 1 gezeigt,
in einem separaten Gehäuse
untergebracht sein, das von der Form her an die Form des Kompressorgehäuses angepasst
werden kann, um ein einheitlich handhabbares Gerät zu erhalten.The control unit 9 is with the compressor 2 connected to alternatively or in addition to the toggle switch 4 to turn the compressor on or off. The control unit 9 can be integrated in the housing of the compressor or, as in 1 shown housed in a separate housing, which can be adapted in shape to the shape of the compressor housing to obtain a uniformly manageable device.
In 2 ist ein Querschnitt durch
das Mundstück 5 des
Ausführungsbeispiels
eines erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts gezeigt.
Man erkennt in 2, wie
die IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 in
der Wand des Mundstücks 5 angeordnet ist,
so dass über
die Oberfläche 13 der
Senderteil 7 IR-Licht in das Innere des Mundstücks abstrahlen und
der Empfängerteil 8 reflektiertes
Licht empfangen kann. Damit ist der Detektionsbereich der Sensoreinrichtung
so ausgerichtet, dass er in einen Bereich beruhigten Aerosols fällt. Bei
dem in 1 gezeigten Vernebler
sind aber auch andere Positionierungen der Sensoreinrichtung möglich, die
ebenfalls das erfindungsgemäße Erfordernis
erfüllen,
so dass der Detektionbereich der Sensoreinrichtung in einen Bereich
beruhigten Aerosols fällt.
Beispielsweise könnte die
Sensoreinrichtung im (in der 1)
oberen Abschnitt der Verneblerkammer angeordnet werden, d.h. vergleichsweise
weit entfernt von dem (in der 1)
unten angeordneten primären
Aerosolerzeuger, sofern die Verneblerkammer ausreichend groß gestaltet
ist, um eine Verlangsamung des Aerosols zuzulassen, bevor das Aerosol
den Detektionsbereich erreicht.In 2 is a cross section through the mouthpiece 5 of the embodiment of an inhalation therapy device according to the invention. One recognizes in 2 as the IR transmitter / receiver device 6 in the wall of the mouthpiece 5 is arranged so that over the surface 13 the transmitter part 7 Emit IR light into the inside of the mouthpiece and the receiver part 8th can receive reflected light. Thus, the detection range of the sensor device is oriented so that it falls into a range of calming aerosol. At the in 1 but other positions of the sensor device are also possible, which also meet the requirement according to the invention, so that the detection range of the sensor device falls within a range calmed aerosol. For example, the sensor device could be located in (in the 1 ) are arranged at the upper portion of the nebulizer chamber, ie comparatively far away from the (in the 1 ) downwardly disposed primary aerosol generators, provided the nebulizer chamber is made sufficiently large to permit slowing of the aerosol before the aerosol reaches the detection area.
Eine
IR-Reflex-Sender/Empfänger-Einrichtung
besitzt den Vorteil, dass keine aufwendige Ausrichtung zwischen
Sender und Empfänger
während der
Montage erforderlich ist. Bauteile dieser Art sind vorgefertigt
und definiert aufeinander ausgerichtet erhältlich, so dass ohne weitere
Maßnahmen
eine sehr gute Abstimmung zwischen Senderteil und Empfängerteil
vorliegt.A
IR Reflex transmitter / receiver device
has the advantage that no elaborate alignment between
Sender and receiver
during the
Assembly is required. Components of this type are prefabricated
and defines each other in a targeted manner, so that without further
activities
a very good match between transmitter part and receiver part
is present.
In 3 ist ein elektrisches Schaltbild
einer IR-Sender/Empfänger-Einrichtung
gezeigt, die bei einem erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegerät eingesetzt
werden kann. Der Senderteil 7 besteht aus einer IR-lichtemittierenden
Diode 14 und der Empfängerteil 8 aus
einer Darlington-Schaltung 15. Der Senderteil 7 sendet über die
lichtdurchlässige Oberfläche 13 Infrarotlicht
aus, das der Empfängerteil 8 durch
die lichtdurchlässige
Oberfläche 13 als Reflexionslicht
zumindest teilweise empfängt.In 3 an electrical circuit diagram of an IR transmitter / receiver device is shown, which can be used in an inhalation therapy device according to the invention. The transmitter part 7 consists of an IR light-emitting diode 14 and the receiver part 8th from a Darlington circuit 15 , The transmitter part 7 sends over the translucent surface 13 Infrared light off, which is the receiver part 8th through the translucent surface 13 as reflection light at least partially receives.
In 4 ist das Ausgangssignal
des Empfängerteils 8 dargestellt,
das sich während
eines Atemzyklus des Patienten ergibt. Man erkennt wie im Abschnitt
I das Sensorsignal bei einem Grundwert C liegt, der sich einstellt
und messbar ist, wenn in dem Mundstück 5 kein Aerosol
vorhanden ist. Der Grundwert C wird primär hervorgerufen durch das Umgebungslicht,
das in das Mundstück
eindringt und auf den Empfängerteil 8 fällt, und
durch die von der Innenwand des Mundstücks reflektierten Anteile des von
dem Senderteil 7 abgestrahlten IR-Lichts, das auf den Empfängerteil 8 fällt.In 4 is the output signal of the receiver part 8th shown during a patient's respiratory cycle. It can be seen how in section I the sensor signal is at a basic value C, which adjusts and is measurable when in the mouthpiece 5 no aerosol is present. The basic value C is primarily caused by the ambient light entering the mouthpiece and the receiver part 8th falls, and by the reflected from the inner wall of the mouthpiece portions of the transmitter part 7 radiated IR light on the receiver part 8th falls.
Bei
eingeschaltetem Aerosolerzeuger erreicht das Aerosol zum Zeitpunkt
t1 den Messbereich der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 im Mundstück 5 des
erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts. Durch
das Aerosol wird nun ein sehr großer Anteil des vom Senderteil 7 abgestrahlten
IR-Lichts auf den
Empfängerteil 8 reflektiert,
so dass das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 schnell
ansteigt und einen Maximalwert D erreicht. Wenn der Aerosolerzeuger
eingeschaltet bleibt und der Patient das Aerosol nicht abatmet,
bleibt das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 im wesentlichen
bei diesem Maximalwert D. In deisem Fall kann die Steuerabfolge
so gestaltet sein, dass der primäre
Aerosolerzeuger abgeschaltet wird, um eine unnötige Aerosolproduktion zu vermeiden.
Automatisch eingeschaltet wird der primäre Aerosolerzeuger, wenn das
Aerosol aus dem Detektionsbereich veschwindet oder der Patient beginnt,
das Aerosol abzuatmen. In 4 ist jedoch
der Fall gezeigt, bei dem der Patient unmittelbar nach Erreichen
des Maximalwerts D zum Zeitpunkt t2 durch das Mundstück 5 das
im Vernebler 1 erzeugte Aerosol einatmet. Die Einatemphase
ist in 4 mit II gekennzeichnet
und dauert bis zum Zeitpunkt t3. Das Einatmen führt zu einem schnellen Abfall
des Ausgangssignals des Empfängerteils 8 bis auf
einen Betriebswert, der sich bei kontinuierlicher Aerosolproduktion
und therapeutisch wirksamem Atemmuster reproduzierbar einstellt.
Der Einatemvorgang dauert bis zum Zeitpunkt t3, bei dem der Patient
vom Einatmen zum Ausatmen übergeht.
Da der Patient in das Mundstück
des Inhalationstherapiegeräts
hinein ausatmet, wird das Aerosol aus dem Messbereich der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 ausgeräumt, so
dass das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 sehr
rasch abfällt
und einen sehr niedrigen Wert im Bereich des Grundwerts C einnimmt.
Die Ausatemphase ist in 4 mit
III gekennzeichnet. Zum Zeitpunkt t4 wechselt der Patient vom Ausatmen
zum Einatmen, was sehr schnell dazu führt, dass eine ausreichend
große
Aerosolmenge den Messbereich der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 erreicht
und das von dem Senderteil 7 emittierte IR-Licht zum Empfängerteil 8 reflektiert.
Das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 steigt
daraufhin unmittelbar nach dem Zeitpunkt t4 rasch an, bis das Einatmen
des Patienten zum Zeitpunkt t5 wieder zu einem Abfall des Ausgangssignals
des Senderteils 8 führt
und der Betriebswert erreicht wird. Zum Zeitpunkt t6 wechselt der
Patient erneut vom Einatmen zum Ausatmen und der zuvor beschriebene
Atemzyklus, der sich auf das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 unmittelbar
auswirkt, wiederholt sich, in den Abschnitten II' und III'.When the aerosol generator is switched on, the aerosol reaches the measuring range of the IR transmitter / receiver device at time t1 6 in the mouthpiece 5 of the inhalation therapy device according to the invention. Due to the aerosol now a very large proportion of the transmitter part 7 radiated IR light on the receiver part 8th reflected, so that the output signal of the receiver part 8th rises rapidly and reaches a maximum value D. If the aerosol generator remains on and the patient does not exhale the aerosol, the output of the receiver will remain 8th In this case, the control sequence may be designed so that the primary aerosol generator is turned off to avoid unnecessary aerosol pro to avoid production. The primary aerosol generator is automatically switched on when the aerosol disappears from the detection area or the patient starts to breathe off the aerosol. In 4 However, the case is shown in which the patient immediately after reaching the maximum value D at time t2 through the mouthpiece 5 that in the nebulizer 1 inhaled aerosol inhaled. The inhalation phase is in 4 denoted by II and lasts until time t3. Inhaling leads to a rapid drop in the output signal of the receiver part 8th except for an operating value that reproducibly sets in continuous aerosol production and therapeutically effective breathing pattern. The inhalation process lasts until time t3, during which the patient goes from inhalation to exhalation. As the patient exhales into the mouthpiece of the inhalation therapy device, the aerosol will be out of range of the IR transmitter / receiver device 6 cleared out, leaving the output signal of the receiver part 8th falls very rapidly and occupies a very low value in the area of the basic value C. The exhalation phase is in 4 marked with III. At time t4, the patient switches from exhalation to inhalation, which very quickly causes a sufficient amount of aerosol to reach the measurement range of the IR transceiver device 6 reached and that of the transmitter part 7 emitted IR light to the receiver part 8th reflected. The output signal of the receiver part 8th then rises rapidly immediately after the time t4, until the inhalation of the patient at time t5 again to a drop in the output signal of the transmitter part 8th leads and the operating value is reached. At time t6, the patient switches again from inhalation to exhalation and the previously described respiratory cycle, which depends on the output signal of the receiver part 8th immediately repeated, in Sections II 'and III'.
Ein
therapeutisch wirksamer Atmungsvorgang liegt dann vor, wenn das
Ausgangssignal des Empfängerteils 8 möglichst
lange im Bereich zwischen einem oberen Grenzwert und einem unteren Grenzwert
liegt, die beide vorzugsweise in Abhängigkeit vom Maximalwert D
gerätebezogen
festlegbar sind. In 4 ist
der therapeutisch günstigste
Bereich durch den oberen Grenzwert D – h2 und den unteren Grenzwert
D – h1
begrenzt. Wie weiter unten noch im einzelnen beschrieben ist, wird
dem Patienten über
die grüne
Leuchtdiode 12 angezeigt, wenn das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 im
Bereich zwischen D – h1
und D – h2
liegt. Sollte das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 unter
die untere Grenze D – h1
sinken, wird dies über
die rote Leuchtdiode 10 angezeigt, während ein Ausgangssignal des
Empfängerteils 8 oberhalb
der oberen Grenze D – h2 über die
gelbe Leuchtdiode 11 angezeigt wird.A therapeutically effective respiratory process is present when the output signal of the receiver part 8th as long as possible in the range between an upper limit and a lower limit, both of which are preferably determined device-related depending on the maximum value D. In 4 the most therapeutically favorable range is limited by the upper limit D - h2 and the lower limit D - h1. As will be described in more detail below, the patient is via the green LED 12 displayed when the output signal of the receiver part 8th is in the range between D - h1 and D - h2. Should the output signal of the receiver part 8th fall below the lower limit D - h1, this is via the red LED 10 displayed while an output signal of the receiver part 8th above the upper limit D - h2 via the yellow LED 11 is shown.
Zu
Steuerungszwecken können
weitere Grenzwerte festgelegt werden, beispielsweise ein Grenzwert
D – d über den
festgestellt wird, ob der Patient mit dem Einatmen begonnen hat.
Ein weiterer Grenzwert C + c dient dazu festzustellen, ob eine Aerosolproduktion
stattfindet. Ein weiterer Grenzwert, der vom Grundwert C aus festgelegt
werden kann, bestimmt, ob der Patient, wie zu dem Zeitpunkt t3 und
t6 in 4 von der Einatemphase
zur Ausatemphase gewechselt hat. Schließlich bestimmt ein Grenzwert
D – h4,
ob ein Wechsel von der Ausatemphase zur Einatemphase stattgefunden
hat. Die Nutzung dieser Grenzwerte wird im folgenden anhand eines
exemplarischen Steuerungsablaufs beschrieben.For control purposes, further limits may be set, for example, a threshold D - d to determine if the patient has begun inhaling. Another limit C + c is used to determine if aerosol production is taking place. Another limit, which can be set from the base value C, determines whether the patient, as at time t3 and t6, in 4 has changed from the inspiration phase to the exhalation phase. Finally, a threshold value D-h4 determines whether a change from the exhalation phase to the inhalation phase has taken place. The use of these limits will be described below with reference to an exemplary control flow.
In 5 ist ein Beispiel einer
erfindungsgemäßen Steuerungsschrittfolge
in einer Übersichtsdarstellung
gezeigt. Nach dem Einschalten des Inhalationstherapiegeräts wird
in einem ersten Schritt 100 ein Grundwert C ermittelt.
In einem zweiten Schritt 200 wird ein Maximalwert D ermittelt.
In einer Schleife werden dann die Schritte 300, 400 und 500 durchlaufen.
Im Schritt 300 wird ein Anfangswert ermittelt, im Schritt 400 die
Einatemphase ausgewertet und dem Patienten Hinweise über sein
Atemverhalten gegeben. In Schritt 500 wird die Ausatemphase
des Patienten ausgewertet. Diese fünf Schritte werden im folgenden
genauer erläutert.In 5 an example of an inventive control step sequence is shown in an overview. After switching on the inhalation therapy device is in a first step 100 a basic value C is determined. In a second step 200 a maximum value D is determined. The steps then become in a loop 300 . 400 and 500 run through. In step 300 an initial value is determined, in step 400 the inhalation phase was evaluated and the patient was given information about his breathing behavior. In step 500 the exhalation phase of the patient is evaluated. These five steps are explained in more detail below.
Wie
sich aus 6 ergibt, umfasst
der Schritt 100 gemäß 5 mehrere Einzelschritte,
mit denen der Grundwert C ermittelt wird. Der Grundwert C stellt
einen Wert dar, der einem Empfängerausgangssignal
zu Beginn der Inhalationstherapiesitzung entspricht, ohne dass ein
Aerosol von dem primären
Aerosolerzeuger des Inhalationstherapiegeräts erzeugt wird. Im einzelnen
ergibt sich folgender prinzipieller Ablauf zur Ermittlung des Grundwertes C.As it turned out 6 results, the step includes 100 according to 5 several individual steps, with which the basic value C is determined. The base value C represents a value corresponding to a receiver output at the beginning of the inhalation therapy session without generating an aerosol from the primary aerosol generator of the inhalation therapy device. In detail, the following basic procedure for determining the basic value C.
In
einem ersten Schritt 101 wird die rote LED 10 des
Inhalationstherpiegeräts
eingeschaltet. Dies signalisiert dem Patienten, dass das Inhalationstherapiegerät eingeschaltet
ist und eine Initialisierung durchgeführt wird. Der Patient kann
darauf hingewiesen worden sein, dass, solange die rote LED 10 eingeschaltet
ist, der primäre
Aerosolerzeuger nicht eingeschaltet werden darf, was für ein Inhalationstherapiegerät mit Verneblerdüse bedeutet,
dass der Kompressor 2 ausgeschaltet bleiben muss. Sofern
der primäre
Aerosolerzeuger von der Steuereinheit 9 direkt ansteuerbar
ist, kann in einem Schritt 102 gem. 6 vorgesehen sein, dass der primäre Aerosolerzeuger,
also auch z.B. der Kompressor 2 eines Therapiegeräts nach
dem Einschalten des Geräts
ausgeschaltet bleibt.In a first step 101 becomes the red LED 10 of the inhalation therapy device. This signals the patient that the inhalation therapy device is on and initialization is in progress. The patient may have been advised that as long as the red LED 10 is turned on, the primary aerosol generator may not be turned on, what an inhalation therapy device with nebulizer nozzle means that the compressor 2 must remain switched off. Provided the primary aerosol generator from the control unit 9 is directly controllable, can in one step 102 gem. 6 be provided that the primary aerosol generator, including, for example, the compressor 2 of a therapy device remains switched off after switching on the device.
Im
Schritt 103 schaltet die Steuereinheit 9 den Senderteil 7 der
IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 aus,
damit im folgenden Schritt 104 ein Messwert A am Ausgang
des Empfängerteils 8 der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 gemessen
werden kann, der dem Umgebungslicht entspricht. In dem darauf folgenden
Schritt 105 schaltet die Steuereinheit 9 den Senderteil 7 der
IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 ein,
um in einem darauf folgenden Schritt 106 am Ausgang des
Empfängerteils 8 der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 einen
Messwert B zu messen. Der Messwert B wird durch das vom Senderteil 7 abgegebene
Licht hervorgerufen, dass von den Oberflächen des Inhalationstherapiegeräts insbesondere
des Mundstücks 5 reflektiert
wird. Im Schritt 107 wird der Grundwert C ermittelt, beispielsweise
durch folgende Gleichung C = B – A In step 103 turns on the control unit 9 the transmitter part 7 the IR transmitter / receiver device 6 off, so in the following step 104 a measurement value A at the output of the receiver part 8th the IR transmitter / receiver device 6 can be measured, which corresponds to the ambient light. In the following step 105 turns on the control unit 9 the transmitter part 7 the IR transmitter / receiver device 6 a to in a subsequent step 106 at the output of the receiver part 8th the IR transmitter / receiver device 6 to measure a measured value B. The measured value B is determined by that of the transmitter part 7 emitted light caused by the surfaces of the inhalation therapy device in particular the mouthpiece 5 is reflected. In step 107 the basic value C is determined, for example by the following equation C = B - A
Danach
ist die Ermittlung des Grundwertes C abgeschlossen.After that
the determination of the basic value C is completed.
In
einer alternativen Ausgestaltung kann auf den Schritt 107 folgend
in einem Schritt 108 eine Überprüfung der Werte A, B oder C
stattfinden, um festzustellen, ob es sich um plausible Werte handelt. Dies
erfolgt beispielsweise durch Vergleich mit Werten, die für das Inhalationstherapiegerät als typische Werte
in einem Datenspeicher der Steuereinheit 9 abgespeichert
sind. Im Schritt 109 wird überprüft, ob bei dem Vergleich ein
Ergebnis erzielt wurde, das auf einen Fehler hindeutet. Falls ein
Fehler auftritt, wird zu einer Fehlerbehandlungsroutine E verzweigt.
Falls die Überprüfung der
Werte im Schritt 108 auf keinen Fehler hindeutet, wird
die Ermittlung des Grundwertes C abgeschlossen.In an alternative embodiment, the step 107 following in one step 108 A check of the values A, B or C takes place to see if they are plausible values. This is done, for example, by comparison with values given for the inhalation therapy device as typical values in a data memory of the control unit 9 are stored. In step 109 It is checked whether the comparison has achieved a result that indicates an error. If an error occurs, a branch is made to an error handling routine E. If checking the values in step 108 indicates no error, the determination of the basic value C is completed.
Wie
in 5 gezeigt, wird anschließend in Schritt 200 ein
Maximalwert D ermittelt. Dieser Wert wird erzielt, wenn der primäre Aerosolgenerator
des Inhalationstherapiegeräts
ein Aerosol über
einen gewissen Zeitraum erzeugt, ohne dass der Patient das Aerosol
abatmet. Im einzelnen laufen dabei folgende Schritte ab, die in 7 dargestellt sind.As in 5 will be shown in step 200 a maximum value D is determined. This value is achieved when the inhaler's primary aerosol generator generates an aerosol over a period of time without the patient exhaling the aerosol. In detail, the following steps take place in 7 are shown.
Im
Schritt 201 wird der primäre Aerosolerzeuger eingeschaltet,
z.B. indem der Kompressor 2 eines Inhalationstherapiegeräts mit Verneblerdüse eingeschaltet
wird. Das Einschalten kann automatisch geschehen, wenn die Steuereinheit 9 den
Aerosolerzeuger ansteuern kann, d.h. wenn die Steuereinheit 9 mit
dem Kompressor 2, wie in 1 gezeigt,
verbunden ist. Andernfalls muss dem Patienten ein Signal gegeben
werden, das ihn veranlasst, den primären Aerosolerzeuger einzuschalten.
Ein Beispiel eines solchen Signals ist ein blinkender Betrieb der
gelben LED 11. Im Schritt 202 wird dann ein erster
Zeitgeber T1 auf Null gesetzt und gestartet. Danach wird in Schritt 203 überprüft, ob der
erste Zeitgeber T1 einen Wert von z.B. 15 s überschritten hat. Da dies zunächst nicht
der Fall ist, wird der Steuerungsablauf von der Steuerungseinheit
fortgesetzt mit Schritt 204 und der Maximalwert D gemessen.
Im Schritt 205 wird der im Schritt 204 gemessene
Maximalwert D überprüft, z.B.
durch Vergleich mit Maximalwerten, die für das Inhalationstherapiegerät typisch
sind und die in einem Datenspeicher der Steuereinheit 9 abgelegt
sind. Wird bei dem Vergleich ein Fehler festgestellt, d.h. wird
festgestellt, dass der gemessene Maximalwert D zu klein oder zu
groß ist, verzweigt
der Ablauf zurück
zu der Stelle unmittelbar nach Schritt 202, so dass im
Schritt 203 erneut überprüft wird,
ob der erste Zeitgeber T1 bereits eine vorgegebene Zeitspanne (z.B.
15 s) läuft.
Ist dies der Fall, verzweigt der Steuerungsablauf zur Fehlerroutine
E, da über
einen zu langen Zeitraum der gemessene Maximalwert D keinem für das Inhalationstherapiegerät typischen
Wert entspricht. Sofern im Schritt 206 festgestellt wird,
dass die Überprüfung des
Maximalwerts D positiv verlaufen und kein Fehler aufgetreten ist,
wird die Ermittlung des Maximalwerts D abgeschlossen.In step 201 the primary aerosol generator is switched on, eg by the compressor 2 an inhalation therapy device with nebulizer nozzle is turned on. Switching on can happen automatically when the control unit 9 can control the aerosol generator, ie when the control unit 9 with the compressor 2 , as in 1 shown connected. Otherwise, the patient must be given a signal that causes him to turn on the primary aerosol generator. An example of such a signal is a flashing operation of the yellow LED 11 , In step 202 Then, a first timer T1 is set to zero and started. After that, in step 203 checks whether the first timer T1 has exceeded a value of 15 s, for example. Since this is not the case initially, the control flow is continued by the control unit with step 204 and the maximum value D measured. In step 205 will be the one in the step 204 measured maximum value D checked, for example, by comparison with maximum values that are typical for the inhalation therapy device and in a data memory of the control unit 9 are stored. If an error is found in the comparison, ie it is determined that the measured maximum value D is too small or too large, the process branches back to the position immediately after step 202 so in the step 203 is checked again whether the first timer T1 already a predetermined period of time (eg 15 s) is running. If this is the case, the control sequence branches to the error routine E, because over a too long period the measured maximum value D does not correspond to a value typical for the inhalation therapy device. Unless in step 206 it is determined that the check of the maximum value D is positive and no error has occurred, the determination of the maximum value D is completed.
Im
folgenden tritt der Steuerungsablauf in eine Schleife ein, die aus
den Schritten 300, 400 und 500 besteht,
wie sich aus 5 ergibt.
In diesen drei Schritten wird zunächst ein Anfangswert überwacht (Schritt 300),
der den Beginn der Einatemphase kennzeichnet, dann die Einatemphase
des Patienten detektiert (Schritt 400) und schließlich die
Ausatemphase des Patienten erfasst (Schritt 500). Danach kehrt
der Steuerungsablauf zurück
zur Ermittlung des Anfangswertes (Schritt 300).In the following, the control flow enters a loop resulting from the steps 300 . 400 and 500 how it turned out 5 results. In these three steps, an initial value is first monitored (step 300 ), which marks the beginning of the inspiration phase, then detects the patient's inspiration phase (step 400 ) and finally the exhalation phase of the patient (step 500 ). Thereafter, the control flow returns to the determination of the initial value (step 300 ).
Wie
sich aus 8 ergibt, umfasst
die Ermittlung des Anfangswertes die folgenden Schritte.As it turned out 8th results, the determination of the initial value comprises the following steps.
Im
Schritt 301 wird ein zweiter Zeitgeber T2 auf Null gesetzt
und gestartet. Danach wird der Steuerungsablauf fortgesetzt mit
Schritt 302, in dem überprüft wird,
ob der zweite Zeitgeber T2 bereits länger als eine vorgegebene Zeitspanne
(z.B. 30 s) läuft. Dies
ist zunächst
nicht der Fall, so dass der Steuerungsablauf fortgesetzt wird mit
Schritt 303, in dem ein Anfangswert G gemessen wird. In
Schritt 304 wird überprüft, ob der
gemessene Wert G einen ersten Grenzwert unterschritten hat, der
in Abhängigkeit
von dem in Schritt 200 ermittelten Maximalwert D bestimmt
wird, beispielsweise indem ein erster Offset d vom Maximalwert D
subtrahiert wird.In step 301 a second timer T2 is set to zero and started. Thereafter, the control flow is continued with step 302 , in which it is checked whether the second timer T2 already longer than a predetermined period of time (eg 30 s) is running. This is initially not the case, so that the control flow is continued with step 303 in which an initial value G is measured. In step 304 It is checked whether the measured value G has fallen below a first limit, which depends on the in step 200 determined maximum value D is determined, for example, by a first offset d is subtracted from the maximum value D.
Wird
in Schritt 304 festgestellt, dass der gemessene Wert G
größer ist
als der erste Grenzwert D-d, verzweigt der Steuerungsablauf zurück unmittelbar
hinter den Schritt 301, so dass der Steuerungsablauf fortgesetzt
wird durch den Schritt 302, in dem der zweite Zeitgeber
T2 überprüft wird.
Wenn der zweite Zeitgeber T2 schon länger als die vorgegebene Zeitspanne
läuft,
wird in Schritt 302 zur Fehlerroutine E verzweigt, da angenommen
werden muss, dass der Patient nicht mit der Therapiesitzung begonnen
hat, also das am Mundstück
dargebotene Aerosol nicht einatmet.Will in step 304 when the measured value G is determined to be larger than the first threshold value Dd, the control flow branches back immediately after the step 301 so that the control flow is continued through the step 302 in which the second timer T2 is checked. If the second timer T2 has been running for longer than the predetermined period of time, in step 302 branches to the error routine E, since it must be assumed that the patient has not started with the therapy session, that is not presented on the mouthpiece aerosol inhales.
Wenn
in Schritt 304 vor Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne festgestellt
wird, dass der gemessene Wert G unter den ersten Grenzwert D – d sinkt, wird
der Steuerungsablauf fortgesetzt mit Schritt 305, in dem überprüft wird,
ob der gemessene Wert G unter einem zweiten Grenzwert liegt, der
aus dem Grundwert C und einem zweiten Offset c bestimmt wird, beispielsweise
in dem der zweite Offset c zu dem Grundwert C addiert wird.When in step 304 is detected before the lapse of the predetermined period of time that the measured value G falls below the first limit value D - d, the control flow is continued with step 305 in which it is checked whether the measured value G is below a second limit value which is determined from the base value C and a second offset c, for example in which the second offset c is added to the base value C.
Sofern
der gemessene Wert nicht unter dem zweiten Grenzwert C + c liegt,
wird die Ermittlung des Anfangswertes abgeschlossen, und der Steuerungsablauf
mit dem Schritt 400 gemäß 5 fortgesetzt, da davon
ausgegangen werden kann, dass der Patient mit der Therapiesitzung
begonnen hat.Unless the measured value is below the second limit value C + c, the determination of the initial value is completed, and the control flow is completed with the step 400 according to 5 because it can be assumed that the patient started the therapy session.
Wenn
aber der Anfangswert G, der in Schritt 303 gemäß 8 gemessen wurde, unter
dem zweiten Grenzwert C + c liegt, muss festgestellt werden, ob
ein Fehler vorliegt oder der Patient nur die Therapiesitzung dadurch
beginnt, dass er in das Mundstück
hinein ausatmet. Dazu wird vom Schritt 305 zum Schritt 306 verzweigt,
in dem ein dritter Zeitgeber T3 auf Null gesetzt und gestartet wird.
Danach wird der Steuerungsablauf fortgesetzt mit Schritt 307, in
dem überprüft wird,
ob der dritte Zeitgeber T3 bereits länger als eine vorgegebene Zeitspanne
(z.B. 10 s) läuft.
Dies ist zunächst
nicht der Fall, so dass der Steuerungsablauf fortgesetzt wird mit
Schritt 308, in dem der Anfangswert G erneut gemessen wird.
Danach wird im Schritt 309 überprüft, ob der nun gemessene Wert
G unter dem zweiten Grenzwert C + c liegt. Ist dies der Fall, kehrt
der Steuerungsablauf zurück
zu einer Stelle unmittelbar hinter dem Schritt 303, so
dass im Schritt 307 erneut überprüft wird, ob der dritte Zeitgeber
T3 bereits mehr als z.B. 10 s läuft. Wenn
dies festgestellt wird, verzweigt der Steuerungsablauf zur Fehlerroutine
E. Wenn aber in Schritt 309 festgestellt wird, dass der
gemessene Wert G über
dem zweiten Grenzwert C + c liegt, wird zu einem Punkt zurückverzweigt,
der unmittelbar hinter dem Schritt 302 liegt, so dass der
Steuerungsablauf fortgesetzt wird mit Schritt 303. Nach
erneuter Messung des Anfangswerts G in Schritt 303 und Überprüfung des
Wertes in den Schritten 304 und 305 kann der Steuerungsablauf
dann mit der Ermittlung des Anfangswerts abgeschlossen werden. Damit
wurde festgestellt, dass der Patient die Therapiesitzung begonnen
hat und das Aerosol einatmet.But if the initial value G, in step 303 according to 8th is measured below the second limit C + c, it must be determined whether there is a fault or the patient only starts the therapy session by exhaling into the mouthpiece. This is from the step 305 to the step 306 branches, in which a third timer T3 is set to zero and started. Thereafter, the control flow is continued with step 307 in which it is checked whether the third timer T3 has already been running for more than a predetermined period of time (eg 10 s). This is initially not the case, so that the control flow is continued with step 308 in which the initial value G is measured again. After that, in step 309 checks whether the now measured value G is below the second limit C + c. If so, the control flow returns to a position immediately after the step 303 so in the step 307 is checked again whether the third timer T3 already more than eg 10 s is running. When this is detected, the control flow branches to the error routine E. If, however, in step 309 it is determined that the measured value G is above the second threshold C + c, it is branched back to a point immediately after the step 302 is, so that the control flow is continued with step 303 , After re-measuring the initial value G in step 303 and checking the value in the steps 304 and 305 The control process can then be completed with the determination of the initial value. This determined that the patient started the therapy session and inhaled the aerosol.
Danach
wird der Steuerungsablauf fortgesetzt mit der Überwachung der Einatemphase
gemäß Schritt 400 aus 5. In 9 sind die einzelnen Schritte der Einatemphase
dargestellt.Thereafter, the control flow is continued with the monitoring of the inhalation phase according to step 400 out 5 , In 9 the individual steps of the inhalation phase are shown.
Zunächst wird
im Schritt 401 ein vierter Zeitgeber T4 auf Null gesetzt
und gestartet. Danach wird der Steuerungsablauf fortgesetzt im Schritt 402,
in dem überprüft wird,
ob der vierte Zeitgeber T4 länger als
eine vorgegebene Zeitspanne (z.B. 30 s) läuft. Dies ist zunächst nicht
der Fall, so dass der Steuerungsablauf fortgesetzt wird mit Schritt 403,
in dem ein Betriebswert H gemessen wird.First, in step 401 a fourth timer T4 is set to zero and started. Thereafter, the control flow is continued in step 402 in which it is checked whether the fourth timer T4 runs for longer than a predetermined period of time (eg 30 s). This is initially not the case, so that the control flow is continued with step 403 , in which an operating value H is measured.
Im
Schritt 404 wird überprüft, ob der
gemessene Betriebswert H zwischen einem dritten und einem vierten
Grenzwert liegt, der aus dem Maximalwert D, einem dritten Offset
h1 und einem vierten Offset h2 bestimmt wird. Wenn in Schritt 404 festgestellt wird,
dass der gemessene Wert H über
dem dritten Grenzwert D – h1
und unter dem vierten Grenzwert D – h2 liegt, verzweigt der Steuerungsablauf
zum Schritt 405, in dem die grüne LED 12 eingeschaltet wird.
Dies signalisiert dem Patienten, dass er im optimalen Bereich einatmet.
Im Schritt 406 wird überprüft, ob der
gemessene Wert H über
dem vierten Grenzwert D – h2
liegt. Ist dies der Fall, wird zum Schritt 407 verzweigt,
indem die gelbe LED 11 eingeschaltet wird. Dadurch wird
dem Patienten angezeigt, dass er zu flach einatmet. Im Schritt 408 wird überprüft, ob der
gemessene Wert H kleiner ist als der dritte Grenzwert D – h1. Ist
dies der Fall, verzweigt der Steuerungsablauf zum Schritt 409,
in dem die rote LED 10 eingeschaltet wird, mit der den
Patienten angezeigt wird, dass er zu schnell einatmet. Den Schritten 405, 407 und 409 ist
gemeinsam, dass die jeweils anderen LED ausgeschaltet werden.In step 404 It is checked whether the measured operating value H is between a third and a fourth limit, which is determined from the maximum value D, a third offset h1 and a fourth offset h2. When in step 404 when it is determined that the measured value H is above the third threshold D - h1 and below the fourth threshold D - h2, the control flow branches to the step 405 in which the green LED 12 is turned on. This signals to the patient that he is breathing in the optimal range. In step 406 it is checked whether the measured value H is above the fourth limit value D - h2. If this is the case, it becomes the step 407 Branched by the yellow LED 11 is turned on. This indicates to the patient that he is inhaling too shallowly. In step 408 it is checked whether the measured value H is smaller than the third threshold D - h1. If so, the control flow branches to the step 409 in which the red LED 10 is turned on to alert the patient to inhale too quickly. The steps 405 . 407 and 409 is common that the other LED are turned off.
Der
Steuerungsablauf wird fortgesetzt mit Schritt 410, in dem überprüft wird,
ob der gemessene Wert H über
einem fünften
Grenzwert liegt, der sich aus dem Grundwert C und einem fünften Offset
h3 ergibt. Der fünfte
Grenzwert C + h3 ist so bestimmt, dass festgestellt werden kann,
dass der Patient von der Einatemphase in die Ausatemphase übergewechselt
hat. Bei diesem Übergang
geht der Messwert regelmäßig erheblich
und schnell zurück,
so dass ein Unterschreiten des fünften
Grenzwertes C + h3 durch den gemessenen Betriebswert H zum Abschluss
der Einatemphase führt.
Sofern aber in Schritt 410 festgestellt wird, dass der
gemessene Wert H über
dem fünften
Grenzwert C + h3 liegt, verzweigt der Steuerungsablauf zu einer
Stelle unmittelbar hinter Schritt 401, so dass in Schritt 402 erneut überprüft wird,
ob der vierte Zeitgeber T4 länger
als z.B. 30 s läuft.
Da eine Einatemphase von mehr als z.B. 30 s unrealistisch ist, verzweigt
der Steuerungsablauf in Schritt 402 zur Fehlerroutine E,
wenn der vierte Zeitgeber T4 die vorgegebene Zeitspanne überschritten
hat.The control flow is continued with step 410 in which it is checked whether the measured value H is above a fifth limit resulting from the base value C and a fifth offset h3. The fifth limit C + h3 is determined so that it can be determined that the patient has changed over from the inhalation phase to the exhalation phase. During this transition, the measured value regularly and rapidly decreases so that falling below the fifth limit value C + h3 by the measured operating value H leads to the completion of the inhalation phase. But if in step 410 when it is determined that the measured value H is above the fifth threshold C + h3, the control flow branches to a position immediately after the step 401 so in step 402 is checked again if the fourth timer T4 longer than for example 30 s is running. Since an inspiratory phase of more than, for example, 30 seconds is unrealistic, the control flow branches in step 402 to the error routine E, when the fourth timer T4 has exceeded the predetermined time.
Sofern
kein Fehler in der Einatemphase aufgetreten ist, geht der Steuerungsablauf
von Schritt 400 gemäß 5 zum Schritt 500 über. Der
Schritt 500 betrifft die Ausatemphase, die in 10 im einzelnen wiedergegeben
ist.Unless there is an error in the inspiratory phase, the control flow goes from step 400 according to 5 to the step 500 above. The step 500 concerns the exhalation phase, which in 10 is reproduced in detail.
Im
Schritt 501 wird ein fünfter
Zeitgeber T5 auf Null gesetzt und gestartet. Im Schritt 502 wird überprüft, ob der
fünfte
Zeitgeber T5 länger
als eine vorgegebene Zeitspanne (z.B. 10 s) läuft. Dies ist zunächst nicht
der Fall, so dass im Schritt 503 ein Betriebswert H gemessen
wird. Im Schritt 504 wird überprüft, ob der gemessene Wert H
unter einem sechsten Grenzwert liegt, der aus dem Maximalwert D
und einem sechsten Offset h4 bestimmt wird. Liegt der Messwert H
unter dem sechsten Grenzwert D – h4, verzweigt
der Steuerungsablauf zurück
unmittelbar hinter den Schritt 501, so dass in Schritt 502 erneut überprüft wird,
ob der fünfte
Zeitgeber T5 schon länger
als z.B. 10 s läuft.
Ist dies der Fall, verzweigt der Steuerungsablauf zur Fehlerroutine
E, da eine derart lange Ausatemphase unrealistisch ist und eine
Fehlersituation angenommen werden muss.In step 501 a fifth timer T5 is set to zero and started. In step 502 it is checked whether the fifth timer T5 runs for longer than a predetermined period of time (eg 10 s). This is initially not the case, so in the step 503 an operating value H is measured. In step 504 It is checked whether the measured value H is below a sixth limit determined from the maximum value D and a sixth offset h4. If the measured value H is below the sixth limit value D-h4, the control sequence branches back immediately after the step 501 so in step 502 It is checked again whether the fifth timer T5 has been running for more than 10 s, for example. If this is the case, the control flow branches to error routine E, since such a long exhalation phase is unrealistic and an error situation must be assumed.
Ansonsten
erreicht der Messwert H innerhalb der vorgegebenen Zeitspanne des
Zeitgebers T5 wieder einen Wert, der über dem sechsten Grenzwert
D – h4
liegt, wobei der Patient wieder vom Ausatmen zum Einatmen wechselt.
Durch den Wechsel zum Einatmen wird sehr schnell eine große Aerosolmenge
zum Messbereich der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung geführt, die
zu einem Anstieg des Messwertes H führt. Aus diesem Grund wird
im Schritt 504 dann festgestellt, dass der Messwert H über dem
sechsten Grenzwert D – h4
liegt, woraufhin die Ausatemphase abgeschlossen wird.Otherwise, the measured value H again reaches a value which lies above the sixth limit value D-h4 within the predetermined period of the timer T5, with the patient switching again from exhalation to inhalation. By switching to inhalation, a large quantity of aerosol is very quickly led to the measuring range of the IR transmitter / receiver device, which leads to an increase in the measured value H. For this reason, in step 504 then it is determined that the measured value H is above the sixth threshold D-h4, whereupon the exhalation phase is completed.
Wie
aus 5 ersichtlich, schließt sich
an die Ausatemphase die Anfangswertermittlung gemäß Schritt 300 an,
wodurch der Anfang eines neuen Atemzyklus beginnend mit dem Einatmen,
festgestellt wird. Die Schleife aus den Schritten 300, 400 und 500 wird
solange durchlaufen, bis der Steuerungsablauf in einem der Schritte 302, 307, 402 oder 502 zur
Fehlerroutine E verzweigt, oder der Patient die Therapiesitzung
beendet und das Gerät
abschaltet.How out 5 As can be seen, the exhalation phase is followed by the initial value determination according to step 300 indicating the beginning of a new respiratory cycle beginning with inhalation. The loop from the steps 300 . 400 and 500 will go through until the control flow in one of the steps 302 . 307 . 402 or 502 branches to the error routine E, or the patient terminates the therapy session and the device shuts off.
In
der Fehlerroutine E, die in 11 gezeigt ist,
werden in einem ersten Schritt 601 die rote, die gelbe
und die grüne
LED 10, 11 und 12 blinkend eingeschaltet.
Dadurch wird dem Patienten signalisiert, dass eine Fehlersituation
vorliegt und er die Therapiesitzung abbrechen muss. Der Patient
ist darauf hingewiesen worden, dass in diesem Fall der primäre Aerosolerzeuger
abgeschaltet werden sollte, z.B. indem der Kompressor 2 eines
Inhalationstherapiegeräts
mit Verneblerdüse
abgeschaltet wird. In einer automatisierten Variante des Inhalationstherapiegeräts kann
die Steuereinheit 9 den primären Aerosolerzeuger ausschalten,
indem beispielsweise der Kompressor 2 des Inhalationstherapiegeräts mit Verneblerdüse abgeschaltet
wird, wie in Schritt 602 der Fehlerroutine gemäß 11 angegeben ist.In the error routine E, which in 11 is shown in a first step 601 the red, the yellow and the green LED 10 . 11 and 12 flashing on. This signals to the patient that there is an error situation and he has to cancel the therapy session. The patient has been advised that in this case the primary aerosol generator should be switched off, eg by the compressor 2 an inhalation therapy device with nebulizer nozzle is turned off. In an automated variant of the inhalation therapy device, the control unit 9 turn off the primary aerosol generator by, for example, the compressor 2 of the inhalation therapy device with nebulizer nozzle is switched off, as in step 602 the error routine according to 11 is specified.
Zu
dem geschilderten Steuerungsablauf in einem erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegerät ist anzumerken,
dass es sich bei dem in den 5 bis 11 gezeigten Abläufen um
Beispiele handelt, die modifiziert werden können. So können unterschiedliche oder
von den erwähnten
Werten abweichende Zeitspannen für
die Zeitgeber T1 bis T5 vorgesehen werden, die in den Schritten 203, 302, 307, 402 und 502 abgefragt
werden. Für
jeden dieser Schritte kann eine eigene Fehlerroutine E1 bis E5 vorgesehen
sein oder es können einige
dieser Schritte gemeinsam zu einer Fehlerroutine E' und andere zu einer
anderen Fehlerroutine E'' verzweigen. Auch
die Ermittlung der sechs Grenzwerte kann auf andere Weise erfolgen, beispielsweise
auch indem der vierte Grenzwert D – h1 und der fünfte Grenzwert
C + h3 gleichgesetzt werden. Die Grenzwerte können auch in Abhängigkeit
vom Bezugswert bestimmt werden, z.B. D – 0,1 D oder c + 0,05 C.For the described control sequence in an inhalation therapy device according to the invention, it should be noted that it is in the in the 5 to 11 shown processes are examples that can be modified. Thus, different or different from the values mentioned periods can be provided for the timer T1 to T5, which in the steps 203 . 302 . 307 . 402 and 502 be queried. For each of these steps, a separate error routine E1 to E5 may be provided or some of these steps may branch together to one error routine E 'and another to another error routine E ". The determination of the six limit values can also be carried out in other ways, for example by equating the fourth limit value D-h1 and the fifth limit value C + h3. The limit values can also be determined depending on the reference value, eg D - 0.1 D or c + 0.05 C.
In 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Inhalationstherapiegeräts mit Sensoreinrichtung
gezeigt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
handelt es sich um ein Inhalationstherapiegerät mit einem Membranvernebler.In 12 a further embodiment of an inhalation therapy device according to the invention with sensor device is shown. In this embodiment, it is an inhalation therapy device with a membrane nebulizer.
Wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
besitzt das Inhalationstherapiegerät eine Verneblerkammer 1,
die mit einem Mundstück 5 verbunden
ist, um den Patienten das Einatmen eines in die Verneblerkammer 1 hinein
erzeugten Aerosols zu ermöglichen.As in the first embodiment, the inhalation therapy device has a nebulizer chamber 1 with a mouthpiece 5 is connected to the patient inhaling one into the nebulizer chamber 1 to create aerosols generated in it.
Das
Aerosol wird erzeugt von einem primären Aerosolerzeuger, der bei
diesem Ausführungsbeispiel
ein Membranvernebler 52 ist. Der Membranvernebler 52 weist
eine Membran 53 auf, die an einem Piezoelement 54 in
Ringform angebracht ist. Durch die Öffnung des Piezoelementringes 54 steht die
zu vernebelnde Flüssigkeit 55 an
der Membran 53 an und wird durch die Öffnungen der Membran 53 hindurch
vernebelt, wenn das Piezoelement 54 die Membran 53 in
Schwingungen versetzt. Dazu wird das Piezoelement 54 angesteuert
mit Hilfe einer Erregereinrichtung 56.The aerosol is generated by a primary aerosol generator, which in this embodiment is a membrane nebulizer 52 is. The membrane nebuliser 52 has a membrane 53 on, attached to a piezoelectric element 54 is mounted in a ring shape. Through the opening of the piezo element ring 54 is the liquid to be atomized 55 on the membrane 53 and is through the openings of the membrane 53 nebulised when the piezoelectric element 54 the membrane 53 vibrated. This is the piezoelectric element 54 controlled by means of an exciter device 56 ,
Wie
beim ersten Ausführungsbeispiel
ist erfindungsgemäß im Mundstück 5 eine
Sensoreinrichtung 6 angeordnet, die aus einem Senderteil 7 und
einem Empfängerteil 8 besteht.
Die IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 steht
mit einer Steuereinheit 9 in Verbindung, die den Senderteil 7 ansteuert
und das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 empfängt und auswertet.
Auf der Basis des Ausgangssignals des Empfängerteils 8 steuert
die Steuereinheit 9 die Erregereinrichtung 56 an,
so dass in Abhängigkeit
von dem Ausgangssignal des Empfängerteils 8 die
Aerosolproduktion gestartet bzw. gestoppt wird.As in the first embodiment according to the invention in the mouthpiece 5 a sensor device 6 arranged, consisting of a transmitter part 7 and a receiver part 8th consists. The IR transmitter / receiver device 6 stands with a control unit 9 in conjunction, the transmitter part 7 controls and the output signal of the receiver part 8th receives and evaluates. On the basis of the output signal of the receiver part 8th controls the control unit 9 the exciter device 56 on, so that in dependence on the output signal of the receiver part 8th the aerosol production is started or stopped.
Aufgrund
der Eigenschaften des Membranverneblers 52 besitzen die
Aerosolpartikel und -tröpfchen
unmittelbar nach ihrer Erzeugung eine geringere Anfangsgeschwindigkeit
und eine geringere Tröpfchengröße als dies
mit anderen Verneblern, beispielsweise einer mit Druckluft betriebenen
Verneblerdüse
gemäß 1 erzielt wird. Aus diesem
Grund ist der Bereich, in dem ein primär erzeugtes Aerosol vorliegt,
vergleichsweise klein, so dass auch die Verneblerkammer sehr rasch
in das Mundstück 5 übergeht.
Im Bereich des Mundstücks 5 und
damit im Detektionsbereich der IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 liegt
ein beruhigtes Aerosol vor, so dass das Ausgangssignal des Empfängerteils 8 der
IR-Sender/Empfänger-Einrichtung 6 erfindungsgemäß ausgewertet
werden kann.Due to the properties of the membrane nebuliser 52 own the aerosol particles and droplets chen immediately after their production, a lower initial velocity and a smaller droplet size than with other nebulizers, for example, a compressed air operated nebulizer according to 1 is achieved. For this reason, the area in which a primarily generated aerosol is present, is relatively small, so that the nebulizer chamber very quickly into the mouthpiece 5 passes. In the area of the mouthpiece 5 and thus in the detection range of the IR transmitter / receiver device 6 There is a calmed aerosol, so that the output signal of the receiver part 8th the IR transmitter / receiver device 6 can be evaluated according to the invention.
Auch
bei dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 12 umfasst die Steuereinheit 9 Anzeigeelemente 10, 11 und 12.
Bezüglich
der Aufgabe und Funktion dieser Anzeigeelemente wird auf die Beschreibung
des ersten Ausführungsbeispiels
verwiesen. Ebenso kann die oben geschilderte Abfolge von Steuerungsschritten
grundsätzlich
auch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel
eingesetzt werden.Also in the second embodiment according to 12 includes the control unit 9 indicators 10 . 11 and 12 , With regard to the task and function of these display elements, reference is made to the description of the first embodiment. Likewise, the above-described sequence of control steps can basically also be used in the second exemplary embodiment.