DE102004059797B3

DE102004059797B3 - Movable oxygen dispensing device for therapeutic purpose, comprises a storage container, pressure controlling agent and an application device, where the supply of the gas is dependent of the respiration rate of the person

Info

Publication number: DE102004059797B3
Application number: DE200410059797
Authority: DE
Inventors: Klaus Voll
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-12-10
Filing date: 2004-12-10
Publication date: 2006-07-27
Anticipated expiration: 2024-12-11

Abstract

The gas is coming from the respiratory path of the person by the container (2) and by the controlling agent (5), which isolates the gas supply from the container during the inspiration phase, where the device does not exhibits lungs automated function. The time closure for the gas flow with a respiration rate is constantly seized and the length of the time closure is dependent of the seized respiration rate. The controlling agent having a pressure sensor for measuring differential pressure comprises a mechanism, which detects the thorax movement/a flow sensor determines the flow direction. The supplied gas during treatment remains constant for the change of the respiratory rate, where the rate is averaged over a number of breaths. The change in the respiration rate is dependent to the time and the gas flow of the container is detected and/or regulated to the application device (4) by the controlling agent. The gas flow is activated just before the ending of the preceding expiration phase. The container having a gas with a pressure range of 250-350 bar and volume of maximum of 1 liter. The gas flow rate is maximum of 6 liter/minute and the device exhibits an independent housing (9) portable unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine insbesondere mobile Vorrichtung zur Verabreichung von Gas, insbesondere Sauerstoff, insbesondere zu Therapiezwecken mit einem Vorratsbehälter, einer Druckregeleinrichtung, einer Applikationseinrichtung, mittels welcher das vom Vorratsbehälter stammende Gas den Atmungswegen einer Person zuführbar ist und mit Steuerungsmittel, die die Zuführung von Gas aus dem Vorratsbehälter lediglich im Wesentlichen während der Inspirationsphase I freischalten, wobei die Vorrichtung keine Lungenautomatikfunktion aufweist.The The present invention relates to a particularly mobile device for administration of gas, in particular oxygen, in particular for therapy purposes with a reservoir, a pressure regulator, an application device, by means of which originating from the reservoir Gas can be supplied to the respiratory passages of a person and with control means, the feeder of gas from the reservoir essentially only during the inspiratory phase I unlock, the device no Has pulmonary function.

Im Stand der Technik ist ein Sauerstoff-Versorgungssystem OXYTRON^® 3 bekannt. Hierbei wird Sauerstoff nur innerhalb der Inspirationsphase an die zu therapierende Person abgegeben. Mittels eines Sensors wird der Beginn der Inspirationsphase erfasst und ab diesem Zeitpunkt über ein in verschiedenen Größen einzugebendes Zeitfenster Sauerstoff abgegeben. Es handelt sich hierbei um ein Zeitfenster in Absolutzeit. Dieses Zeitfenster legt die an den Patienten abzugebende Menge an Sauerstoff fest. Das jeweilige Zeitfenster muss für die individuell zu therapierende Person jeweils vom Arzt vorgegeben werden. Veränderungen der Atmungscharakteristik (beispielsweise während des Schlafs) erfasst das System nicht. Sofern die zu therapierende Person einschläft, ändert sich die Atemfrequenz dahingehend, dass sie niedriger wird. Gleichwohl wird der Person eine gleichbleibende Menge pro Atemzyklus an Sauerstoff systembedingt zugeführt. Bei einer einheitlichen Zeiteinheit bedeutet dies, dass die zu behandelnde Person innerhalb dieser Zeiteinheit weniger Sauerstoff zur Verfügung gestellt bekommt als sie benötigt.In the prior art, an oxygen supply system OXYTRON ^® 3 is known. In this case, oxygen is released to the person to be treated only within the inspiratory phase. By means of a sensor, the beginning of the inspiration phase is detected and released oxygen from this time via a time window to be entered in different sizes. It is a time window in absolute time. This time window determines the amount of oxygen to be delivered to the patient. The respective time window must be specified by the physician for the individual to be treated. Changes in respiratory characteristics (for example during sleep) are not detected by the system. If the person to be treated falls asleep, the respiratory rate changes so that it becomes lower. Nevertheless, the person is given a constant amount per respiratory cycle of oxygen due to the system. With a uniform time unit, this means that the person to be treated receives less oxygen than needed during this time unit.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, die eine ausreichende Gasversorgung der zu behandelnden Person auch bei sich ändernder Atemfrequenz gewährleistet und die einen geringen Platzbedarf, ein geringes Gewicht und eine einfache Handhabung und Logistik sicherstellt.The Object of the present invention is a generic device to disposal to provide an adequate gas supply to be treated Person also with changing respiratory rate guaranteed and the small footprint, light weight and a easy handling and logistics ensures.

Die vorstehende Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung dadurch gelöst, dass die Zuführung von Gas in Abhängigkeit der Atemfrequenz der Person erfolgt. Die Erfindung hat den Vorteil, dass die Vorrichtung zur Zurverfügungstellung an bevorratetem Gas sich abhängig von der sich ggf. ändernden Atemfrequenz an die Gegebenheiten anpasst und damit eine gleichbleibende Versorgung der Person auch bei sich ändernder Atemfrequenz sicherstellt.The The above object is achieved in the generic device in that the feeder of gas in dependence the respiratory rate of the person takes place. The invention has the advantage that the device for the provision depending on stored gas from the possibly changing Respiratory rate adapts to the conditions and thus a consistent Ensuring care of the person even with changing respiratory rate.

Dadurch, dass gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Zeitfenster X für den Gasflow bei einer Atemfrequenz AF vorgegeben ist, die Atemfrequenz AF erfasst wird und die Länge des Zeitfensters X in Abhängigkeit der erfassten Atemfrequenz AF gesteuert, d. h. angepasst wird, wird für die Person bei sich ändernder Atemfrequenz AF die Menge des zur Verfügung gestellten Gases angepasst.Thereby, that according to a appropriate embodiment the device according to the invention a time window X for the gas flow at a respiratory rate AF is predetermined, the respiratory rate AF is detected and the length of the time window X in dependence the detected respiratory rate AF controlled, d. H. is adjusted for the Person with changing Respiratory rate AF adjusted the amount of gas provided.

Zweckmäßigerweise bleibt die während der Behandlungsdauer der Person zugeführte Gasmenge auch bei Änderung der Atemfrequenz AF im Wesentlichen konstant. Das heißt, der sogenannte Bolus bleibt gleich.Conveniently, stays that while the amount of gas supplied to the person, even if changed the respiratory frequency AF is substantially constant. That is, the so-called bolus remains the same.

Zweckmäßigerweise wird die Atemfrequenz der zu behandelnden Person bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung über eine vorgegebene Anzahl von Atemzügen (z. B. 10 Atemzüge) erfasst und daraus ein Mittelwert gebildet, der zur Steuerung der Zuführung von Gas herangezogen wird. Damit besteht die Möglichkeit, dass die Vorrichtung bei sich ändernder Atemfrequenz (z. B. wenn die Person eingeschlafen ist) die Gasversorgung automatisch angepasst. Die Erfassung der Änderung der Atemfrequenz sowie die daraus sich ergebende Beeinflussung der Abgabe von Gas erfolgt über die sogenannten Steuerungsmittel. Diese sind dazu vorgesehen, in Abhängigkeit der Atemfrequenz bzw. der Änderung derselben den Durchfluss von Gas vom Vorratsbehälter zur Applikationseinrichtung zu sperren, freizugeben oder zu regeln.Conveniently, is the respiratory rate of the person to be treated in the inventive device via a predetermined number of breaths (eg 10 breaths) recorded and formed an average, which is used to control the feed is used by gas. There is a possibility that the device with changing Respiratory rate (eg if the person has fallen asleep) the gas supply automatically adjusted. Recording the change in respiratory rate as well the resulting influence on the release of gas is effected via the so-called control means. These are intended, depending on respiratory rate or change the same the flow of gas from the reservoir to the application device to block, release or regulate.

Zweckmäßigerweise wird der Beginn der Inspirationsphase I erfasst und für die Erfassung der Atemfrequenz AF als Steuersignal eingesetzt. Damit dient dieses Steuersignal einerseits zur Erfassung der Atemfrequenz AF, andererseits als Steuersignal für die Öffnung des Ventils.Conveniently, the beginning of the inspiration phase I is detected and for the detection the respiratory frequency AF used as a control signal. This is what this serves Control signal on the one hand for detecting the respiratory frequency AF, on the other as a control signal for the opening of the valve.

Die Atemfrequenz wird in vorteilhafter Weise dadurch erfasst, dass der jeweilige Beginn der sogenannten Inspirationsphase I durch ein geeignetes Mittel detektiert wird und als Steuersignal verwendet wird. Dies hat den Vorteil, dass mit diesem Signal auch gleichzeitig das Ventil zur Freigabe des Durchflusses von Gas vom Vorratsbehälter zur Applikationseinrichtung angesteuert werden kann.The respiratory rate is detected in an advantageous manner that the respective beginning of the so-called th inspiratory phase I is detected by a suitable means and is used as a control signal. This has the advantage that at the same time the valve for releasing the flow of gas from the reservoir to the application device can be controlled with this signal.

Eine elektronische Baugruppe, welche einen Speicher und eine Logik (z. B. in Form eines Schieberegisters) umfasst, ermöglicht es, die ermittelten Atemfrequenzen zu speichern und einen Mittelwert daraus zu bilden.A electronic assembly having memory and logic (e.g. B. in the form of a shift register), it allows the determined To store respiratory frequencies and to form an average of them.

Zur Erfassung der Atemfrequenz können im Rahmen der Steuerungsmittel insbesondere ein Drucksensor zur Differenzdruckmessung z. B. im Bereich der Applikationseinrichtung bei Inspiration und Expiration, ein Flowsensor zur Feststellung der Fließrichtung des Gases in der Applikationseinrichtung oder eine Einrichtung zur Erfassung der Thoraxbewegung der Person vorgesehen sein. Eine entsprechende Abtasteinrichtung befindet sich in diesem Fall direkt an der Person. Die Erfassung der Thoraxbewegung kann hierbei z. B. durch eine Einrichtung zur Impedanzmessung vorgenommen werden.to Recording the respiratory rate can in the context of the control means, in particular a pressure sensor for Differential pressure measurement z. B. in the field of application device in inspiration and expiration, a flow sensor for detection the flow direction of the gas in the application device or a device for Detecting the thorax movement of the person be provided. A corresponding Scanning device is in this case directly to the person. The detection of the thorax movement here z. B. by a device be made for impedance measurement.

Zur Sperrung oder Freigabe der Gaszuführung umfassen die Steuerungsmittel eine Schalteinrichtung, zweckmäßigerweise ein Magnetventil, welches über entsprechende Steuersignale angesteuert wird.to Blocking or release of the gas supply comprise the control means a switching device, expediently a solenoid valve, which over corresponding control signals is activated.

Die Freischaltung des Gasflows (Zeitfenster X) erfolgt während der Inspirationsphase I, wobei die Schaltung der Schalteinrichtung vorzugsweise kurz vor dem Ende der vorhergehenden Expirationsphase E erfolgt, um unmittelbar zu Beginn der Inspirationsphase I bereits einen Gasflow zu gewährleisten.The Activation of the gas flow (time window X) takes place during the Inspiration phase I, the circuit of the switching device preferably occurs shortly before the end of the preceding expiration phase E, already at the beginning of the inspiration phase I already has a gas flow to ensure.

Das Zeitfenster X für den Gasflow soll deutlich vor dem Beginn der Expirationsphase E enden. Dies hat den Vorteil, dass Sauerstoff am Ende der Inspirationsphase I nicht ungenutzt wieder ausgeatmet wird, da er vor dem Wechsel von Inspirationsphase I in Expirationsphase E nicht mehr am Gasaustausch in der Lunge teilnehmen kann.The Time window X for the gas flow should be well before the beginning of the expiration phase E end up. This has the advantage of oxygen at the end of the inspiration phase I will not be exhaled unused again, as he is before the change of inspiration phase I in expiration phase E no longer on the gas exchange can participate in the lungs.

Zweckmäßigerweise erfolgt der Gasflow innerhalb der Insprirationsphase I innerhalb eines Bereichs von maximal 80 %, vorzugsweise maximal 70 %, vorzugsweise maximal 60 % der Inspirationsphase I bezogen auf den zeitlichen Beginn der Inspirationsphase I.Conveniently, the gas flow takes place within the Insprirationsphase I within a range of at most 80%, preferably at most 70%, preferably a maximum of 60% of the inspiration phase I based on the temporal Beginning of the inspiratory phase I.

Als Applikationseinrichtung ist zweckmäßigerweise eine Beatmungskanüle – auch „Beatmungsbrille" genannt – vorgesehen. Diese hat den Vorteil, dass sie von der Person über längere Zeit hinweg ohne störend zu wirken getragen werden kann. Darüber hinaus ist der Platzbedarf gering und eine Lagerung in einfacher Weise möglich.When Application device is expediently a respiratory cannula - also called "respiratory goggles" - provided. This has the advantage of being off the person for a long time without being distracting too act can be worn. About that In addition, the space requirement is low and storage in a simple manner possible.

Anstelle davon kann bei Bedarf allerdings auch als Applikationseinrichtung ein Beatmungskatheder vorgesehen sein.Instead of however, if necessary, it can also be used as an application device be provided a respiratory catheter.

Sämtliche vorgenannten Beispielen von Applikationsvorrichtungen ist gemeinsam, dass sie keine Lungenautomatenfunktion aufweisen.All aforementioned examples of application devices is common, that they do not have a pulmonary function.

Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel umfasst, die gewährleisten, dass bei Inbetriebnahme der Vorrichtung, insbesondere bei dem Anschluss der Applikationseinrichtung an den Vorratsbehälter ohne weitere zusätzliche Maßnahmen durch das Bedienungspersonal eine einheitliche Flowrate vorgegeben ist.Farther is in the device according to the invention that the device comprises means ensuring that that at start-up of the device, in particular at the connection the application device to the reservoir without further additional activities set by the operator a uniform flow rate is.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung Mittel, die die Auswahl unterschiedlicher Flowraten ermöglichen. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise die Länge des Zeitfensters X für den nötigen Gasflow beeinflusst werden. Insbesondere kann hierdurch das Ende des Zeitfensters X innerhalb der Inspirationsphase I derart festgelegt werden, dass es nicht zu nahe am Umschaltpunkt Inspirationsphase I/Expirationsphase E sich befindet. Wird nämlich der Gasflow z. B. erhöht, kann z. B. die erforderliche Dauer des Gasflows also die Länge des Zeitfensters verändert so z. B. verkürzt werden.According to one Another embodiment of the present invention comprises the device Means that allow the selection of different flow rates. This can advantageously the length of the time window X for the necessary gas flow to be influenced. In particular, this may end the time window X are determined within the inspiratory phase I such that it is not too close to the switching point inspiratory phase I / expiration phase E is located. Namely the gas flow z. B. increased, can z. B. the required duration of the gas flow so the length of Time window changed so z. B. shortened become.

Derartige Mittel sind beispielsweise eine verstellbare Drossel oder vorkalibrierte Lochblenden.such Means are for example an adjustable throttle or pre-calibrated Pinhole.

Die verstellbare Drossel befindet sich beispielsweise in den Verbindern oder Kupplungen des Verbindungsbereichs von Applikationseinrichtung und Vorratsbehälter bzw. Druckregeleinrichtung.The adjustable throttle is located for example in the connectors or couplings of the connection area of application device and reservoir or pressure control device.

Der Vorratsbehälter kann aufgrund der Erfindung ein vergleichsweise kleines Volumen besitzen. Das Volumen des Vorratsbehälters weist maximal 2 Liter, vorzugsweise maximal 1 Liter auf. Es handelt sich daher um eine sehr handhabbare, für einen mobilen Einsatz besonders geeignete Größe.The reservoir can have a comparatively small volume due to the invention. The Volume of the reservoir has a maximum of 2 liters, preferably at most 1 liter. It is therefore a very manageable, particularly suitable for mobile use size.

Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Gas in dem Vorratsbehälter erfindungsgemäß auch unter einem im Vergleichzu üblichen Anwendungen höheren Druck stehen, insbesondere in einem Druckbereich > 200 bar, insbesondere in einem Druckbereich von 201 bis 400 bar, vorzugsweise von 250 bis 350 bar.alternative or additionally For this purpose, the gas in the reservoir according to the invention under a in comparison to usual Applications higher Pressure, in particular in a pressure range> 200 bar, in particular in a pressure range from 201 to 400 bar, preferably 250 up to 350 bar.

Die Rate des Gasflows beträgt maximal 10 l/min, vorzugsweise maximal 8 l/min, vorzugsweise maximal 6 l/min. Ein Gasflow in diesen Bereichen hat den Vorteil, dass das Gas vollständig in die Alveolen zum Gasaustausch gelangt, wohingegen ein zu hoher Gasflow die Gefahr begründet, dass Volumenanteile von der Lunge nicht aufgenommen werden können, d. h. nicht zu den Alveolen gelangen.The Rate of gas flow is a maximum of 10 l / min, preferably a maximum of 8 l / min, preferably a maximum 6 l / min. A gas flow in these areas has the advantage that the Gas completely into the alveoli for gas exchange, whereas too high Gasflow establishes the danger that volume fractions can not be absorbed by the lung, d. H. do not get to the alveoli.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist ein in einem Gehäuse untergebrachter Druckregler vorgesehen, welcher gewährleistet, dass von unterschiedlichen Drücken vom Vorratsbehälter ein einheitlicher Druck zur Applikationseinrichtung gelangen kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann hierdurch als Zubehörteil mit Vorratsbehältern unterschiedlichen Drucks eingesetzt werden.According to one Another embodiment of the present invention is a in a casing provided pressure regulator provided which ensures that of different pressures from the reservoir a uniform pressure can reach the application device. The device according to the invention can thus as an accessory with storage containers different pressures are used.

Die Vorrichtung ist als portable Einheit vorgesehen.The Device is provided as a portable unit.

Sie weist zweckmäßigerweise ein eigenständiges Gehäuse auf.she has expediently an independent one casing on.

Nachstehend wird eine zweckmäßige Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung anhand von Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:below becomes an expedient embodiment of the present invention explained in more detail with reference to drawing figures. It demonstrate:

1 eine stark vereinfachte, schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Verabreichung von Gas, in diesem Fall Sauerstoff, zu Therapiezwecken; 1 a highly simplified, schematic representation of the device according to the invention for the administration of gas, in this case oxygen, for therapeutic purposes;

2 eine Darstellung der Beatmungskanüle für den Einsatz in der erfindungsgemäßen Vorrichtung, 2 a representation of the respiratory cannula for use in the device according to the invention,

3 eine Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zusammengefasst als portable Einheit mit einem eigenständigen Gehäuse sowie 3 a representation of the device according to the invention summarized as a portable unit with a stand-alone housing and

4 eine stark vereinfachte schematische Darstellung eines Atmungszyklus bei unterschiedlicher Atemfrequenz AF (4A und 4B) und sich daraus ergebendem unterschiedlichen Zeitfenster X (4C). 4 a greatly simplified schematic representation of a respiratory cycle at different respiratory rate AF ( 4A and 4B ) and the resulting different time window X ( 4C ).

Bezugsziffer 1 in 1 kennzeichnet die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verabreichung von Gas, in diesem Fall Sauerstoff, zu Therapiezwecken in ihrer Gesamtheit. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Vorratsbehälter 2, z. B. eine im vorliegenden Fall mit Sauerstoff gefüllte Stahlflasche mit einem Volumen von z. B. 1 Liter und einem (Nenn)-Druck von z. B. 30 0 bar.numeral 1 in 1 characterizes the device according to the invention for the administration of gas, in this case oxygen, for therapeutic purposes in their entirety. The device 1 includes a reservoir 2 , z. B. a filled in the present case with oxygen steel bottle with a volume of z. B. 1 liter and a (nominal) pressure of z. B. 30 0 bar.

Der Vorratsbehälter 2 ist an dessen Entnahmeventil mit einer Druckregeleinrichtung 3 verbunden, an deren Ausgang ein Druck von z. B. 5 bar durch die Druckregeleinrichtung 3 vorgegeben ist. An der Oberseite des Vorratsbehälters 2 befindet sich ein Handrad der üblichen Form für das Öffnen oder Schließen des Entnahmeventils.The storage tank 2 is at the removal valve with a pressure control device 3 connected to the output of a pressure of z. B. 5 bar through the pressure control device 3 is predetermined. At the top of the storage tank 2 There is a handwheel of the usual form for opening or closing the sampling valve.

Bezugsziffer 4 kennzeichnet die sogenannte Applikationseinrichtung. Sie besteht im vorliegenden Fall aus zwei Teilen, nämlich einer Beatmungskanüle 10 (vgl. auch 2) sowie einem mit der Beatmungskanüle 10 verbundenen Leitungsstück 11, welches an der Druckregeleinrichtung 3 angeschlossen ist. Die Applikationseinrichtung 4 mündet in die Anordnung 5, welche die Mittel zur selektiven Zuführung von Gas kennzeichnet. Es handelt sich hierbei um eine Schalteinrichtung 8, beispielsweise ein Magnetventil, welches von einer in den Mitteln 5 vorgesehenen Sensorik angesteuert wird derart, dass lediglich zu bestimmten Zeiten durch Öffnung der Schalteinrichtung 8 Sauerstoff vom Vorratsbehälter 2 zur Beatmungskanüle 10 innerhalb eines Zeitfensters X strömen kann.numeral 4 denotes the so-called application device. In the present case, it consists of two parts, namely a respiratory cannula 10 (see also 2 ) as well as one with the respiratory cannula 10 connected line piece 11 , which at the pressure regulator 3 connected. The application device 4 flows into the arrangement 5 , which identifies the means for the selective supply of gas. It is a switching device 8th , For example, a solenoid valve, which is one of the means 5 provided sensor is controlled such that only at certain times by opening the switching device 8th Oxygen from the reservoir 2 to the respiratory cannula 10 within a time window X can flow.

Das Zeitfenster X liegt innerhalb der Inspirationsphase I und sollte sich nicht über den Umschaltpunkt zwischen Inspirationsphase I und Expirationsphase E hinaus erstrecken.The Time window X is within the inspiratory phase I and should not over the switching point between inspiration phase I and expiration phase E out to extend.

Die Applikationseinrichtung 4 sowie das Leitungsstück 11 einschließlich der Mittel 5 zur selektiven Zuführung können einteilig oder auch mehrteilig ausgeführt sein. In letzterem Fall ist eine Verbindung zweckmäßigerweise im Bereich der Mittel 5 zur selektiven Zuführung vorzusehen.The application device 4 as well as the pipe section 11 including the funds 5 for selective feeding can be made in one piece or in several parts. In the latter case, a compound is expediently in the range of the means 5 to provide for selective feeding.

Im Verbindungsbereich des Vorratsbehälters 2 bzw. der Druckregeleinrichtung 3 und dem Leitungsstück 11 ist eine vorkalibrierte Drossel 7 vorgesehen, derart, dass nach dem Zusammenbau der Vorrichtung nach Öffnung des Hauptventils lediglich Gas in einer einheitlichen Flowrate den Vorratsbehälter 2 verlässt. Die vorkalibrierte Drossel 7 ist hierzu zweckmäßigerweise direkt in der Kupplung oder dem Verbinder zwischen Leitungsstück 11 und Druckregeleinrichtung 3 angeordnet. Zweckmäßigerweise ist die Drossel 7 derart ausgestaltet, dass eine Änderung der Flowrate bei Bedarf einstellbar ist.In the connection area of the storage container 2 or the pressure control device 3 and the pipe section 11 is a pre-calibrated throttle 7 provided such that after assembly of the device after opening the main valve, only gas in a uniform flow rate the reservoir 2 leaves. The pre-calibrated throttle 7 this is expediently directly in the coupling or the connector between line piece 11 and pressure control device 3 arranged. Conveniently, the throttle 7 designed such that a change in the flow rate is adjustable if necessary.

2 zeigt die im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 einzusetzende Beatmungskanüle 10 (Beatmungsbrille). 2 shows the in the context of the device according to the invention 1 Respiratory cannula to be used 10 (Ventilation glasses).

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt es aufgrund der besonderen Konzeption, diese in einer portablen Einheit, wie sie in 3 dargestellt ist, unterzubringen. Hierzu ist ein Gehäuse 9 in Form eines Koffers vorgesehen.Due to its special design, the device according to the invention makes it possible to use it in a portable unit as shown in FIG 3 is shown to accommodate. For this purpose, a housing 9 provided in the form of a suitcase.

Unter Bezugnahme auf die Darstellung nach 4 wird nachstehend das erfindungsgemäße Prinzip näher erläutert. Die 4A zeigt einen sogenannten Atemzyklus (isoliert betrachtet) bestehend aus Inspirationsphase I und Expirationsphase E. Das Verhältnis von Inspirationsphase I und Expirationsphase E (d. h. das Verhältnis der die Flächen der betreffenden Kurven) liegt beim Menschen im Mittel bei 1:2.Referring to the illustration after 4 Below, the principle of the invention is explained in more detail. The 4A shows a so-called respiratory cycle (considered in isolation) consisting of inspiration phase I and expiration phase E. The ratio of inspiratory phase I and expiration phase E (ie the ratio of the areas of the relevant curves) is on average 1: 2 in humans.

Bei einer Änderung der Atemfrequenz AF (vgl. 4B) bleibt das Verhältnis von Inspirationsphase I und Expirationsphase E gleich.When the respiratory rate AF changes (cf. 4B ), the ratio of inspiratory phase I and expiratory phase E remains the same.

Gemäß der Erfindung wird der Inspirationsphase I ein bestimmter Gasflow zugeordnet, welcher deutlich vor Beginn der Expirationsphase E endet.According to the invention is the inspiration phase I assigned a specific gas flow, which ends well before the beginning of the expiration phase E.

Der Gasflow innerhalb des Zeitfensters X ist in 4C veranschaulicht. Der Gasflow für den Atemzyklus gemäß 4A entspricht einer Atemfrequenz AF1. Das Zeitfenster X zu dieser Atemfrequenz AF1 ist in 4C in strichlierter Block-Darstellungsweise wiedergegeben. Ändert sich nun die Atemfrequenz AF1 in eine Atemfrequenz AF2 (siehe 4B), ändert sich – bei gleichbleibender Gasflowrate- erfindungsgemäß das Zeitfenster X d. h. die Dauer des Gasflows ebenso (vgl. punktiertes Zeitfenster X in 4C). Daraus folgt, dass bei einer Änderung der Atemfrequenz AF die Menge an zur Verfügung gestelltem Gas entsprechend angepasst wird, so dass unabhängig von der Änderung der Atemfrequenz AF der zu behandelnden Person eine konstante Sauerstoffmenge über die Zeiteinheit zur Verfügung gestellt wird.The gas flow within the time window X is in 4C illustrated. The gas flow for the respiratory cycle according to 4A corresponds to a respiratory frequency AF1. The time window X to this respiratory frequency AF1 is in 4C in dashed block representation reproduced. Now the respiratory frequency AF1 changes into a respiratory frequency AF2 (see 4B ), the time window X, ie the duration of the gas flow, likewise changes according to the invention (see dotted time window X in FIG 4C ). It follows that upon a change in the respiratory rate AF, the amount of gas provided is adjusted accordingly, so that regardless of the change in the respiratory rate AF of the person to be treated a constant amount of oxygen over the unit of time is provided.

Das Zeitfenster X für den Gasflow beginnt in der Ausgestaltung gemäß 4C am Umschaltpunkt von Expirationsphase E (des vorhergehenden nicht dargestellten Atemzyklus) und Inspirationsphase I des in 4C dargestellten Atemzyklus. Es ist aber auch möglich, dass das Zeitfenster X bereits kurz vor der Inspirationsphase I d. h. am Ende der vorhergehenden Expirationsphase beginnt. Nachstehend wird dies anhand einer Tabelle wiedergegeben, bei der ein Gerät des Standes der Technik (OXYTRON^® 3) einem Gerät gemäß der vorliegenden Erfindung gegenübergestellt ist.The time window X for the gas flow begins in the embodiment according to 4C at the switching point of Expirationsphase E (the previous breathing cycle, not shown) and inspiration phase I of in 4C illustrated breathing cycle. But it is also possible that the time window X already begins shortly before the inspiration phase I, ie at the end of the preceding expiration phase. This will hereinafter with reference to a table shown, in which a device of the prior art a device of the present invention is faced according to (OXYTRON ^® 3).

Ändert sich nunmehr z. B. die Atemfrequenz AF, da die Person einschläft, wird die Länge des Zeitfensters X entsprechend geändert. Im Ergebnis hat dies zur Konsequenz, dass der Person eine gleichbleibende Gasmenge verabreicht wird. Denn bei Änderung der Atemfrequenz AF bleibt dennoch das Verhältnis von Inspiration I zu Expiration E gleich.Now changes z. As the respiratory rate AF, as the person falls asleep, the length of Zeitfens ters X changed accordingly. As a result, this has the consequence that the person is administered a constant amount of gas. For when the respiratory rate AF changes, the ratio of inspiration I to expiration E remains the same.

Zur permanenten Feststellung der Atemfrequenz AF ist eine Speicher- und Logikfunktionalität (z. B. in Form eines Schieberegisters) vorgesehen.to permanent determination of the respiratory rate AF is a memory and logic functionality (eg in the form of a shift register).

Die Länge des Zeitfensters X innerhalb der Inspirationsphase I liegt innerhalb eines Bereichs von maximal 80 %, vorzugsweise maximal 70 %, vorzugsweise maximal 60 % der Inspirationsphase I, wenn man von der zeitlichen Länge der Inspirationsphase I vom Beginn der Inspirationsphase I entlang der Zeitachse ausgeht.The Length of the Time window X within the inspiration phase I lies within a range of at most 80%, preferably at most 70%, preferably maximum 60% of the inspiration phase I, if one of the temporal Length of Inspiratory phase I from the beginning of the inspiratory phase I along the Timeline runs out.

Als Steuersignal wird das Signal zum Beispiel verwendet, dass im Sensor entsteht, wenn die Expirationsphase E in die Inspirationsphase I übergeht und sich der Druck demzufolge ändert.When Control signal, the signal is used, for example, that in the sensor arises when the expiration phase E passes into the inspiration phase I. and the pressure changes accordingly.

Die Rate des Gasflows beträgt z. B. 6 l/min.The Rate of gas flow is z. B. 6 l / min.

Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, eine neuartige Vorrichtung zur Verabreichung von Gas, insbesondere Sauerstoff vor allem zu Therapiezwecken zur Verfügung zu stellen, welche auch bei sich ändernder Atemfrequenz AF eine gleichbleibende Versorgung des Patienten mit Gas sicherstellt, welche eine besonders einfache Logistik, einen geringen Platzbedarf, ein geringes Gewicht sowie eine vereinfachte Handhabung ermöglicht. Die Erfindung gewährleistet daher einen erheblichen Vorteil auf dem einschlägigen Gebiet der Technik.The present invention enables it, a novel device for administering gas, in particular Oxygen especially for therapeutic purposes to provide, which also with changing respiratory rate AF ensures a consistent supply of gas to the patient, which a particularly simple logistics, a small footprint, a low weight and a simplified handling allows. The invention ensures therefore, a significant advantage in the field of technology.

11: Vorrichtung zur Verabreichung von Gascontraption for administration of gas
22: Vorratsbehälterreservoir
33: DruckregeleinrichtungPressure regulator
44: Applikationseinrichtungapplication device
55: Mittel zur selektiven Zuführung von Gasmedium for selective delivery of gas
66: Beatmungskanüleventilating cannula
77: vorkalibrierte Drosselpre-calibrated throttle
88th: Schalteinrichtungswitching device
99: Gehäuse der portablen EinheitHousing of portable unit
1010: Beatmungskanüleventilating cannula
1111: Leitungsstückline section

Claims

Contraption ( 1 ) for administering gas with a reservoir ( 2 ), a pressure regulator ( 3 ), an application device ( 4 ), by means of which the from the reservoir ( 2 ) gas can be supplied to the respiratory passages of a person as well as control means ( 5 ), the supply of gas from the reservoir ( 2 ) only substantially during the inspiration phase I, wherein the device does not have a pulmonary function, characterized in that the supply of gas takes place as a function of the respiratory rate of the person.

Apparatus according to claim 1, characterized that the device is mobile.

Device according to Claim 1 or 2, characterized that is provided as gas oxygen.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the device can be used for therapeutic purposes is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a time window X for the gas flow at a predetermined respiratory rate AF is predetermined, the respiratory frequency AF is constantly detected and the length of the time window X controlled in dependence of the detected respiratory rate AF, ie is adjusted.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that during the Duration of treatment of the person supplied gas quantity even with change the respiratory frequency AF remains substantially constant.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the respiratory rate over a predetermined number of breaths is averaged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that by means of the control means, the change of the respiratory frequency AF as a function of time is determined and in dependence thereon the flow of gas from the reservoir ( 2 ) to the application device ( 4 ) is blocked or released or regulated.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the beginning of the inspiration phase I detected and for the detection of the respiratory frequency AF is provided as a control signal.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that a memory and a logic are provided, by means of which the current respiratory frequency AF is constantly detectable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control means ( 5 ) comprise a pressure sensor for differential pressure measurement, a device for detecting the thorax movement or a flow sensor for determining the flow direction.

Device according to one of claims 5 - 11, characterized that the time window X for the gas flow ends before the beginning of the expiration phase E.

Device according to claim 12, characterized in that that the activation of the gas flow is approximately in the area of the beginning the inspiratory phase I, preferably just before the end of the previous one Expiration phase E takes place.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the gas flow within the inspiratory phase I in a range of not more than 80%, preferably not more than 70%, preferably at most 60% of the inspiratory phase I, as viewed from Beginning of the inspiration phase I, takes place.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that as application device ( 4 ) a respiratory cannula ( 10 ) is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that as application device ( 4 ) A breathing catheter is provided.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the device comprises means which ensure that different flow rates are selectable.

Apparatus according to claim 17, characterized in that as means for different setting of a flow rate, a precalibrated throttle ( 7 ) or a pinhole is provided.

Apparatus according to claim 17 or 18, characterized in that the means for ensuring the flow rate in the region of the coupling or connection device of the application device ( 4 ) with the reservoir ( 2 ) or the pressure control device ( 3 ) are located.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container ( 2 ) has a volume of not more than 2 liters, preferably not more than 1 liter.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the storage container ( 2 ) Gas at a pressure of> 200 bar, preferably at a pressure in the range of 201 to 400 bar, preferably in the range of 250 to 350 bar includes.

Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the rate of gas flow a maximum of 10 l / min, preferably a maximum of 8 l / min, preferably a maximum of 6 l / min.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that a housed in a housing pressure regulator is provided which ensures that of different pressures from the reservoir a uniform pressure to the application device ( 4 ).

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device is provided as a portable unit is.

Apparatus according to claim 21, characterized in that the portable unit is a separate housing ( 9 ) having.