DE10046465B4

DE10046465B4 - Verwendung von Fluorpropan als Spurengas zur Bestimmung der funktionellen Lungenresidualkapazität

Info

Publication number: DE10046465B4
Application number: DE10046465A
Authority: DE
Inventors: Jochim Dr. Koch; Dieter Dr. Weismann; Georg Dr. Ankerhold; Horst-Dieter Dr. Hattendorf
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draeger Medical GmbH
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: DE10046465A1; FR2816512B1; FR2816512A1; US20020052560A1; US6544191B2

Abstract

Verwendung von Fluorpropan als Spurengas zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität von Lungen während einer Beatmung.

Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von Fluorpropan als Spurengas zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität (FRC) von Lungen während einer Beatmung.
Die FRC-Bestimmung bei der Beatmungstherapie im Allgemeinen und bei der Diagnose der Lungenreife von beatmeten Früh- und Neugeborenen im . Besonderen kann bei der Einleitung und Verfolgung der erforderlichen Therapiemaßnahmen hilfreich sein. Gleichzeitig lassen sich durch ein solches Verfahren intrapulmonale Gasverteilungsstörungen quantifizieren.
Die funktionelle Residualkapazität (FRC) gilt als eine wichtige, aufschlußreiche Größe für die Beatmung eines Patienten, ihre Messung hat jedoch bisher noch keinen Eingang in den klinischen Alltag gefunden wegen des erheblichen apparativen Aufwands. Die Messung der FRC ist bisher nur aus dem klinischexperimentellen Bereich bekannt.
Die FRC-Bestimmung bei einem Patienten kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine bei gesunden Patienten im Lungenfunktionslabor bekannte Methode ist die Bodyplethysmographie, bei der der Patient in einer luftdicht verschlossenen Kammer sitzt und das Lungenvolumen anhand der atemabhängigen Luftdruckschwankungen in der Kammer bestimmt werden kann. Diese Methode ist sehr aufwändig und lässt sich nicht bei Intensivpatienten einsetzen.
Eine weitere Methode sind die sogenannten Auswaschverfahren. In einem offenen Atmungskreis wird entweder der in der Lunge enthaltene Stickstoff oder ein zuvor eingewaschenes Inertgas, in der Regel ein im Blut schwer lösliches Gas, durch ein anderes Gas ausgewaschen, das heißt durch dieses Gas ersetzt. Nach diesem Prinzip arbeiten Stickstoffauswaschverfahren, Edelgasauswaschverfahren und Schwefelhexafluoridauswaschverfahren. Die Berechnung der FRC erfolgt über die Messung der Menge des ausgewaschenen Indikatorgases und seiner Konzentration in der Lunge vor und nach dem Auswasch, wobei sich die FRC als Quotient aus dem ausgewaschenen Indikatorgasvolumen und der Differenz zwischen der Indikatorgaskonzentration vor dem Auswasch und der Indikatorgaskonzentration nach dem Auswasch ergibt. Die verwendeten Indikatorgase sollen in der Lunge des Patienten keine physiologischen, toxischen oder metabolischen Reaktionen hervorrufen. Darüber hinaus sollen sie möglichst nicht im Blut löslich sein, um die Massenbilanz, auf der die Berechnung der FRC nach dem Auswaschverfahren beruht, nicht zu verfälschen.
Bei der FRC-Bestimmung mittels Stickstoffauswaschung wird dem Patienten kurzzeitig eine erhöhte Sauerstoffkonzentration, beispielsweise 100 vol. %, angeboten oder ein Teil des Stickstoffs durch ein Edelgas ersetzt bei gleichbleibender Sauerstoffkonzentration. Für die Stickstoffauswaschung mit Hilfe einer erhöhten Sauerstoffkonzentration wird im Gegensatz zur Stickstoffauswaschung mit Hilfe von Edelgasen kein zusätzliches Gas bei einem Beatmungsgerät benötigt, weil Sauerstoff und normale Atemluft dort normalerweise zur Verfügung stehen. Beim Einsatz für Früh- und Neugeborene gibt es jedoch Vorbehalte gegen eine Erhöhung der Sauerstoffkonzentration wegen des Verdachts dabei auftretender retrolentaler Fibroplasie, die in Folge zu einer Augenerblindung führen kann. Bei Intensivpatienten, die eine hohe Sauerstoffkonzentration benötigen, kann umgekehrt die Sauerstoffkonzentration nicht ohne weiteres gesenkt werden, ohne eine Unterversorgung mit Sauerstoff zu riskieren. Die Messung der Stickstoffkonzentration bei der Auswaschung ist darüber hinaus technisch sehr aufwändig, da Stickstoff schwer nachweisbar ist. Sie kann zum Beispiel mit einem Massenspektrometer erfolgen.
Lachgas, N₂O, wird seit langem als Inhalationsanästhetikum eingesetzt. Es ist aufgrund seines Lichtabsorptionsverhaltens relativ schnell und genau durch infrarotoptische Messmethoden nachweisbar. Von daher liegt es nahe, Lachgas in geringen Konzentrationen als Spurengas zur FRC-Bestimmung einzusetzen. Allerdings wird Lachgas vom Blut schnell aufgenommen, und ein erheblicher Anteil an Lachgas, in etwa 40 %, kann somit nicht wieder unmittelbar ausgewaschen werden, wodurch die zur FRC-Bestimmung erforderliche Massenbilanz verfälscht wird.
Das Auswaschverfahren kann auch mit sogenannten Spurengasen, beispielsweise Edelgasen, anstelle von Stickstoff betrieben werden.
Edelgase, zum Beispiel Helium oder Argon, sind aus physiologischen Gründen gut für die FRC-Bestimmung geeignet. Sie sind inert, wirken weder toxisch noch in geringen Konzentrationen narkotisierend und werden nur in unbedeutenden Mengen im Blut gelöst. Sie sind nicht brennbar und thermisch stabil. Bei einem solchen Auswaschverfahren wird zunächst das Edelgas in einer geringen Konzentration, etwa 1 vol. %, bei der Beatmung des Patienten zudosiert, bis sich ein Gleichgewicht in der Lunge eingestellt hat. Dann wird die Dosierung abgeschaltet und das Edelgas anschließend mit normaler Atemluft wieder ausgewaschen. Dabei werden Konzentration und Volumenstrom der Ausatemluft kontinuierlich gemessen. Verwendet man Edelgase als Spurengas, so kommen auch hier zur Konzentrationsmessung hauptsächlich Massenspektrometer infrage, die für den alltäglichen klinischen Einsatz ungeeignet sind.
Auch Methan und Butan können als Spurengase bei der FRC-Bestimmung eingesetzt werden. In geringen Konzentrationen sind sie physiologisch unbedenklich, mit infrarotoptischen Methoden sind sie gut nachweisbar. Als Nachteil erweist sich, dass Methan und Butan brennbar sind und in gewissen Mischungsverhältnissen explosiv. Ein explosives Mischungsverhältnis ist etwa ein Anteil von 4,1 vol. % an Methan in gewöhnlicher Atemluft. Nun wird im Gegensatz zur FRC-Bestimmung bei spontan atmenden Patienten bei Intensivpatienten oft eine höhere Sauer stoffkonzentration benötigt als die normalerweise in Luft vorhandene von etwa 21 vol. %. Mit steigender Sauerstoffkonzentration nimmt aber auch die Explosionsgefahr bei Methan und Butan deutlich zu, so dass die Konzentration dieser Gase zur Vermeidung eines explosiven Gasgemisches nur sehr gering sein darf. In Anbetracht solcher Risiken ist der Einsatz von Methan und Butan nicht angezeigt, insbesondere nicht in der Intensivmedizin.
Alternativ zum Auswasch kann man auch den Einwasch von Spurengas mit Hilfe von Konzentrations- und Volumenstrommessungen analysieren, das heißt die Nettobilanz des in die Lunge des Patienten strömenden Spurengases ziehen.
Zur Bestimmung der FRC durch ein Auswaschverfahren sowie ein entsprechendes Einwaschverfahren sind daher inerte, für den Patienten unbedenkliche Spurengase gesucht, die mit einem kleinen Sensor patientennah gemessen werden können. Der Sensor selbst muss ein sehr schnelles Zeitverhalten haben. Bei der Neugeborenenbeatmung muss die Reaktion in weniger als 25 Millisekunden erfolgen, denn nur so ist eine hinreichende Auflösung des zeitlichen Verlaufs der Spurengaskonzentration möglich, wie sie für die Bestimmung der FRC durch ein Auswaschverfahren erforderlich ist. Ist der Sensor im Hauptstrom des Atmungskreises angeordnet, so sollte er möglichst klein sein, damit der Totraum nicht unnötig vergrößert wird, was zu einer Verschlechterung der Beatmungs- qualität führt. Besonders bei Früh- und Neugeborenen führt ein vergrößerter Totraum zu einer schlechteren Ausspülung von Kohlendioxid, damit zu einer Hyperkapnie.
In der EP 0 653 183 B1 wird als Spurengas Schwefelhexafluorid genannt. Schwefelhexafluorid, SF₆, ist seit langem als Spurengas zur FRC-Bestimmung bekannt. Schwefelhexafluorid gilt als inert und lässt sich gut durch infrarotoptische Gassensoren nachweisen, wobei es im Wellenlängenbereich von 10,6 Mikrometer absorbiert.
Ein Nachteil von Schwefelhexafluorid ist, dass es in großen Höhen der Atmosphäre zu einer sehr hohen Absorption des Sonnenlichts und damit zu einer Erwärmung der Umwelt führen kann. Deshalb steht Schwefelhexafluorid zur Diskussion im Zusammenhang mit dem „Treibhauseffekt". Es sollte möglichst durch umweltfreundlichere Gase ersetzt werden. Für Schwefelhexafluorid ist außerdem ein MAK-Wert (maximale Arbeitsplatzkonzentration) von 0,1 vol vorgeschrieben.
Die DE 196 06 470 A1 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität durch Einspülung von Helium. Am Ende eines Atemzyklus wird dabei eine definierte Zugabe von Helium gestartet. Die Helium-Konzentration wird bei jedem Atemzyklus inspiratorisch und exspiratorisch ermittelt. Die Differenz wird über mehrere Atemzyklen integriert. Aus der Summe der in der Lunge des Patienten verbleibenden Heliummengen wird schließlich die Größe der funktionellen Lungenresidualkapazität bestimmt. Schwierigkeiten bei der Verwendung von Helium als Spurengas ergeben sich durch eine vergleichsweise aufwendige Konzentrationsmessung sowie einen hohen Preis für Helium.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Spurengas zur Verwendung für die Bestimmung der funktionellen Residualkapazität (FRC) der Lungen eines Patienten oder Probanden anzugeben, das einfach nachweisbar, physiologisch unbedenklich und umweltverträglich ist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Patentanspruch 1 genannten Merkmale gelöst.
Die Verwendung von Fluorpropanen als Spurengas hat mehrere Vorteile. Fluorpropane sind als Treibmittel für Spraydosen bekannt, wo sie als Ersatzstoffe für die aus Umweltschutzgründen verbotenen Fluorchlorkohlenwasserstoffe gelten. Fluorpropane sind darüber hinaus gut nachweisbar über infrarotoptische Messgeräte, da sie Infrarotstrahlung deutlich absorbieren im Wellenlängenbereich zwischen 3 und 10 Mikrometern. Fluorpropane sind als Spurengase auch deshalb besonders geeignet, weil weder metabolische noch toxische Wirkungen auf den Menschen bekannt sind. Ihre Löslichkeit im Blut ist sehr gering, und sie sind weder brennbar noch explosiv. Sie wirken nicht narkotisierend und sind nach heutigem Erkenntnisstand weder belastend für die Umwelt noch sind sie bedenklich für die Gesundheit des Menschen.
In einem Auswaschverfahren zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität (FRC) mit Fluorpropan gewinnt man einen Wert für die FRC über die Formel
wobei A = 1, ..., n aufeinanderfolgende Atemzüge seit Beginn der Auswaschphase sind, V₁, ..., V_A die zugehörigen Volumina des ausgeatmeten Atemgases und K₁, ..., K_A die über den jeweiligen Atemzug gemittelten Fluorpropankonzentrationen im ausgeatmeten Atemgas. K₀ bezeichnet die endtidale Fluorpropankonzentration zu Beginn der Auswaschphase, die beispielsweise 0,8% beträgt, K_n die beim letzten berücksichtigten Atemzug n.
In einer weiteren vorteilhaften Abwandlung des oben genannten Verfahrens zur Bestimmung der FRC wird ein physiologisch begründetes Abbruchkriterium für die Messungen der Fluorpropankonzentrationen und der Volumina beim ausgeatmeten Atemgas zur Bestimmung der FRC herangezogen, das unmittelbar am Konvergenzverhalten der aus den Messwerten berechneten Werte für die FRC orientiert ist.
Wenn keine Gasverteilungsstörungen in der Lunge des Patienten vorliegen, entspricht der aus dem ersten Atemzug in einer Auswaschphase berechnete Wert
für die funktionelle Residualkapazität im Wesentlichen auch den weiteren, aus mehreren aufeinanderfolgenden Atemzügen in der Auswaschphase berechneten Werten für die FRC.
Liegen Gasverteilungsstörungen in der Lunge des Patienten vor, so nehmen die Werte
für die funktionelle Residualkapazität in der Regel am Anfang zu und konvergieren anschließend gegen einen Endwert. Zeichnet sich eine solche Konvergenz ab, so ist dies ein sinnvolles Abbruchkriterium für ein Verfahren zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität (FRC) von Lungen.
Die Konvergenz der Werte FRC₁, ..., FRC_n lässt sich beispielsweise daran erkennen, dass eine vorgegebene Anzahl zuletzt berechneter Werte FRC_A, zum Beispiel der drei zuletzt berechneten Werte FRC_n-2, FRC_n-1 und FRC_n, innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereichs liegt. Der Toleranzbereich kann zum Beispiel 5 bis 20% vom zuletzt berechneten Wert FRC betragen. Der zuletzt berechnete Wert FRC_n ist die funktionelle Residualkapazität.
Einerseits liefern die ersten Atemzüge in der Auswaschphase aufgrund des exponentiellen Abklingens der Fluorpropankonzentration die größten Konzentrationsdifferenzen und somit genaue Werte für die FRC, andererseits sind gerade die ersten Werte besonders empfindlich im Hinblick auf Gasverteilungsstörungen in der Lunge. Deshalb ist bei Verteilungsstörungen die Auswertung von mehreren Atemhüben wünschenswert. Bei den Atemzügen am Ende der Auswaschphase werden die Werte für die Fluorpropankonzentrationen sehr klein und können sich bereits im Bereich der Messunsicherheit befinden. Aus diesem Grunde wird üblicherweise in der Praxis bei einer Summierung über die gesamte Auswaschmenge nach bestimmten Kriterien abgebrochen, zum Beispiel bei Unterschreiten der Messunsicherheit oder nach einer festgelegten Anzahl von Atemhüben.
Die Bestimmung der FRC kann vom Anwender einzeln initiiert werden oder automatisch in einer festen zeitlichen Abfolge vorgegeben werden, um beispielsweise einen längerfristigen Trend unter den Auswirkungen einer Beatmungstherapie auszumachen.
Die Zuleitung von Spurengas für die Dosierung kann zum Beispiel aus einer Druckgasflasche erfolgen, in der ausreichend Spurengas für mehrere Durchläufe, das heißt Einwaschungen, vorrätig ist. Das Gas Heptafluorpropan hat in einer Druckgasflasche beispielsweise einen Druck von 2,9 Bar bei einer Temperatur von 20 Grad Celsius. Es liegt dann in der Flüssigphase vor und steht für die Dosierung flüssig oder gasförmig zur Verfügung. Die Druckgasflasche kann in einen dafür vorgesehenen Adapter eingesteckt werden, wodurch gleichzeitig ein Ventil an der Zapfstelle geöffnet oder auch eine Membran an der Zapfstelle durchstoßen wird. In entleertem Zustand kann die Druckgasflasche vom Adapter entfernt und wiederbefüllt oder wiederverwertet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:
1 ein Beatmungsgerät mit einem daran angeschlossenen Patienten, mit dem die funktionelle Lungenresidualkapazität unter Verwendung von Fluorpropan als Spurengas bestimmt werden kann,
2 den von einem Gassensor gemessenen zeitlichen Verlauf der Fluorpropankonzentration im Beatmungskreislauf am Mundstück zum Patienten während einer Auswaschphase,
3 den von einem Volumenstromsensor gemessenen zeitlichen Verlauf des exspiratorischen Volumenstroms des ausgeatmeten Atemgases im Beatmungskreislauf am Mundstück zum Patienten während einer Auswaschphase,
4 den von einem Gassensor gemessenen zeitlichen Verlauf der Fluorpropankonzentration im Beatmungskreislauf am Mundstück zum Patienten während einer Einwaschphase.
In 1 ist beispielhaft ein Beatmungsgerät 16 mit einem daran angeschlossenen Patienten 15 gezeigt. Das Beatmungsgerät 16 ist mit einer Druckluftquelle 1 über ein Ventil 3 und mit einer Sauerstoffquelle 2 über ein Ventil 4 verbunden. Mit Hilfe der Ventile 3 und 4 werden die Gase aus der Druckluftquelle 1 und der Sauerstoffquelle 2 im gewünschten Mischungsverhältnis und mit dem gewünschten Gasvolumenstrom in einer Leitung 5 zusammengeführt. Fluorpropan aus einer Versorgungsflasche 6 wird mit einem Druckminderer 7 zunächst auf einen konstanten Druck geregelt und über ein Ventil 8 dem Gasvolumenstrom in der Leitung 5 zudosiert. Über eine Recheneinheit 18 wird die Zusammensetzung des dem Patienten 15 über den Inspirationszweig 9 zugeführten Gasgemisches, bestehend aus Druckluft, Sauerstoff und Fluorpropan, geregelt. Dabei werden das mit der Druckluftquelle 1 verbundene Ventil 3 und das mit der Sauerstoffquelle 2 verbundene Ventil 4 von der Recheneinheit 18 so angesteuert, dass eine vom Benutzer eingestellte Sauerstoffkonzentration realisiert wird. Ferner steuert die Recheneinheit 18 das Ventil 8 an, so dass sich im Inspirationszweig 9 des Beatmungskreislaufs die erforderliche Fluorpropankonzentration einstellt, die während einer sogenannten Einwaschphase konstant gehalten wird. Das geschieht durch die Dosierung des Fluorpropans proportional zum inspiratorischen Volumenstrom.
Ein Gassensor 14 am Mundstück zum Patienten 15 dient zur Messung der exspiratorischen Fluorpropankonzentration K. Es hängt vom jeweiligen Verfahren zur Bestimmung der FRC ab, ob die exspiratorische Fluorpropankonzentration K während der Einwaschphase, während der Auswaschphase oder während beider Phasen gemessen wird. Gegebenenfalls kann die inspiratorische Fluorpropankonzentration auch mit dem Gassensor 14 überwacht werden. Mit einem Volumenstromsensor 13 wird der exspiratorische Volumenstrom dV/dt gemessen, das heißt der Volumenstrom, der zu dem vom Patienten 15 ausgeatmeten Atemgasvolumen gehört. Die von dem Gassensor 14 und dem Volumenstromsensor 13 gemessenen Werte werden als Signale an eine Messeinheit 17 weitergeleitet und von dort der Recheneinheit 18 zugeführt. In der Recheneinheit 18 wird aus den Messwerten für die exspiratorische Fluorpropankonzentration K und den exspiratorischen Volumenstrom dV/dt ein Wert für die FRC berechnet. Das ausgeatmete Atemgas strömt über den Exspirationszweig 10, das Exspirationsventil 11 und die Leitung 12 in die Umgebung ab.
Die Messung der Fluorpropankonzentration mit dem Gassensor 14 wird mit infrarotoptischen Messmethoden patientennah am Y-Stück 19 des Beatmungskreislaufs 16 durchgeführt, wobei der exspiratorische Volumenstrom dV/dt durch den Volumenstromsensor 13 synchron erfasst wird. Damit steht eine Messanordnung zur Verfügung, die wegen ihrer geringen Größe und leichten Handhabung von hohem Nutzen in der klinischen Praxis ist, insbesondere bei der Behandlung von Früh- und Neugeborenen.
Die 2 zeigt den von dem Gassensor 14 gemessenen zeitlichen Verlauf der Fluorpropankonzentration im Beatmungskreislauf 16 am Y-Stück 19 zum Patienten 15 während einer Auswaschphase. Die Zeit t ist auf der Abszisse aufgetragen, die Fluorpropankonzentration in % entlang der Ordinate. Zu Beginn der Auswaschphase, zum Zeitpunkt t = 0, beträgt die Fluorpropankonzentration in der Lunge des Patienten 0,8%. Auf diesen Wert wurde die Lunge zuvor „eingewaschen". Nach Beendigung der Einwaschphase und mit Beginn der Auswaschphase wird dem Atemgas kein Fluorpropan mehr zudosiert. Vielmehr wird in der Auswaschphase mit jedem Atemzug A = 1, ..., 10 Fluorpropan ausgeatmet. Die für jeden Atemzug jeweils maximale exspiratorische Fluorpropankonzentration im ausgeatmeten Atemgas wird in der 2 durch die Spitzen des Kurvenverlaufs wiedergegeben. Der Gassensor 14 am Mundstück misst die exspiratorischen Fluorpropankonzentrationen von ausgeatmetem Atemgas, und die Recheneinheit 18 berechnet daraus für jeden Atemzug A = 1, ..., 10 jeweils eine gemittelte exspiratorische Fluorpropankonzentration K₁, ..., K₁₀. Schon beim ersten Atemzug A = 1 beträgt die maximale exspiratorische Fluorpropankonzentration infolge der Auswaschung weniger als 0,8%. In den Zeiträumen zwischen den Konzentrationsspitzen, wenn der Patient über das Mundstück einatmet, sinkt die Fluorpropankonzentration auf Null. Die gemittelten exspiratorischen Fluorpropankonzentrationen K₁, ..., K₁₀ im ausgeatmeten Atemgas klingen in der Auswaschphase exponentiell ab.
In der 3 ist der von dem Volumenstromsensor 13 gemessene zeitliche Verlauf des exspiratorischen Volumenstroms dV/dt im Beatmungskreislauf 16 am Mundstück zum Patienten 15 während derselben Auswaschphase wie in 2 dargestellt. Die Zeit t ist auf der Abszisse aufgetragen, der exspiratorische Volumenstrom dV/dt entlang der Ordinate. Der Volumenstrom zu Zeiten der Inspirationen ist nicht berücksichtigt. Stattdessen nimmt die Volumenstromkurve in 3 während der Inspirationen den Wert Null an. Aus dieser Volumenstromkurve lässt sich das ausgeatmete Atemgasvolumen für jeden Atemzug A = 1, ..., 10 berechnen, indem der Volumenstrom über die Zeit vom Beginn der Exspiration des betreffenden Atemzugs A = 1, ..., 10 bis zum Ende der Exspiration integriert wird. Für den Atemzug A = 3 wird der Volumenstrom dV/dt beispielsweise vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t3' integriert:
Ein auf diese Weise für einen Atemzug A = 1, ..., 10 während einer Auswaschphase berechnetes Volumen V₁, ..., V₁₀ an ausgeatmetem Atemgas wird multipliziert mit der von der Recheneinheit 18 gemittelten zugehörigen Fluorpropankonzentration K₁, ..., K₁₀ im ausgeatmeten Atemgas. Alle für die jeweiligen aufeinanderfolgenden Atemzüge A = 1, ..., 10 berechneten Produkte V₁ · K₁, ...., V₁₀ · K₁₀ werden anschließend summiert und durch die Differenz zwischen der exspiratorischen Fluorporpankonzentration K₀ zu Beginn der Auswaschphase und der im Atemzug A = 10 gemessenen exspiratorischen Fluorpropankonzentration K₁₀ dividiert. Diese Berechnung führt auf einen Wert FRC₁₀ für die funktionelle Residualkapazität:
In der 4 ist der von dem Gassensor 14 gemessene zeitliche Verlauf der Fluorpropankonzentration im Beatmungskreislauf 16 am Y-Stück 19 zum Patienten 15 während einer Einwaschphase gezeigt. Die Zeit t ist auf der Abszisse aufgetragen, die Fluorpropankonzentration in % entlang der Ordinate. Zu Beginn der Einwaschphase, zum Zeitpunkt t = 0, beträgt die Fluorpropankonzentration in der Lunge des Patienten 0%. Danach werden die Lungen auf den Konzentrationswert von 0,8% „eingewaschen". Mit jedem Atemzug wird dabei Fluorpropan mit einer gleichbleibenden Konzentration von 0,8% zudosiert. Währenddessen wird vom Patienten mit jedem Atemzug A = 1, ..., 10 Fluorpropan ausgeatmet. Die minimalen exspiratorischen Fluorpropankonzentrationen im ausgeatmeten Atemgas sind in der 4 durch die Täler des Kurvenverlaufs wiedergegeben. In den Zeiträumen zwischen den Konzentrationstälern, wenn der Patient über das Mundstück einatmet, steigt die Fluorpropankonzentration wieder auf 0,8%. Die minimalen exspiratorischen Fluorpropankonzentrationen im ausgeatmeten Atemgas steigen in der Einwaschphase in einer Sättigungskurve bis zum Grenzwert 0,8% an.
Der von einem Volumenstromsensor 13 gemessene zeitlichen Verlauf des exspiratorischen Volumenstroms dV/dt des ausgeatmeten Atemgases im Beatmungskreislauf am Mundstück zum Patienten während einer Einwaschphase entspricht dem in der 3 dargestellten Verlauf für eine Auswaschphase.

Claims

Verwendung von Fluorpropan als Spurengas zur Bestimmung der funktionellen Residualkapazität von Lungen während einer Beatmung.
Verwendung von Fluorpropan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluorpropan ein Heptafluorpropan, ein Hexafluorpropan oder ein Perfluorpropan ist.