DE102007011924A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Beatmungsgerätes - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Beatmungsgerätes Download PDF

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Abstract

Die Vorrichtung dient zur Beatmung und das Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes. Von einer mit einem Patienteninterface verbindbaren Druckgasquelle wird Atemgas bereitgestellt. Die Druckgasquelle ist mit einer Steuerung verbunden und es wird eine Messeinrichtung zur Erfassung mindestens eines mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehenden Parameters verwendet. Die Steuerung ist mit einem Analysator zur Ermittlung mindestens eines mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehenden Ereignisses versehen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Beatmungsgerätes, bei dem mindestens zwei unterschiedliche Druckpegel für eine Atemgasversorgung einstellbar sind und bei dem mindestens ein Beatmungsparameter messtechnisch erfasst und zur Steuerung des Beatmungsdruckes ausgewertet wird.
  • Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Vorrichtung zur Überwachung mindestens eines Beatmungsparameters bei der Atemgasversorgung eines Patienten, die eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des zeitlichen Verlaufs des Beatmungsparameters aufweist.
  • Eine Anzahl von Menschen leiden unter Schlafstörungen, die sich auf das Tagesbefinden dieser Menschen auswirken und deren Lebensqualität zum Teil beeinträchtigen. Eine dieser Schlafstörungen ist die Schlafapnoe, die vorrangig mit der so genannten CPAP-Therapie (CPAP – Continuous Positive Airway Pressure) behandelt wird, indem dem Patienten während des Schlafes ein Luftstrom aus einem atemfähigen Gas über eine Nasalmaske kontinuierlich zugeführt wird. Die Maske ist über einen Schlauch mit einem Beatmungsgerät verbunden, das einen Lüfter umfasst, der einen Gasstrom mit einem Überdruck von 5 bis 20 mbar erzeugt.
  • Der Gasstrom wird dem Patienten entweder mit konstantem Druck zugeführt, oder zur Erleichterung der Atemarbeit des Patienten beim Ausatmen auf ein niedrigeres Druckniveau abgesenkt. Obwohl Schlafapnoen nur kurzfristig auftreten und einen geringen Teil des Schlafes ausmachen, läuft der Lüfter bei beiden Verfahren während der gesamten Schlafdauer (Nacht), was die Akzeptanz dieser Schlafapnoe-Behandlung erschwert.
  • Aus der US-A-5 245 995 ist ein CPAP-Beatmungsgerät bekannt, das für Patienten mit Schlafapnoe einsetzbar ist. Das Atemgas wird dem Patienten über eine Atemmaske zugeführt und im Bereich des Gerätes ist eine Druckgasquelle angeordnet. Die Druckgasquelle ist in Abhängigkeit vom Atemwiderstand steuerbar.
  • Aus der EP-A-0 373 585 ist es bekannt, den Atemwiderstand eines Patienten mit Hilfe der ORM- Messung durchzuführen. Mit vorgebbarer Frequenz wird hierbei dem Atemvolumenstrom ein oszillierender Volumenstrom mit geringem Volumenhub überlagert. Aus der mit gleicher Frequenz auftretenden pe riodischen Druckschwankung kann ein vom konkreten Atemwiderstand abhängiger Messwert bereitgestellt werden.
  • Aus der US-A-5 318 038 ist es bekannt, eine Atemmessung unter Verwendung eines Pneumotachographen in der Gaszuführleitung durchzuführen. Die EP-A-0 705 615 beschreibt eine qualitativ hochwertige Realisierung einer Steuerung eines Beatmungsgerätes auf Grund der Durchführung von ORM-Messungen.
  • Die Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ermöglichen es allerdings noch nicht, eine einfache und schnelle gerätetechnische Unterstützung nur dann vorzunehmen, wenn dies auch tatsächlich erforderlich ist. Ein derartiges Ziel erfordert eine Optimierung der Steuerung und Regelung des Beatmungsgerätes sowie eine Bereitstellung geeigneter regelungstechnischer Komponenten. Insbesondere ist es erforderlich, möglichst frühzeitig Abweichungen von der normalen Atmungstätigkeit des Patienten zu erkennen und hierauf durch eine geeignete Steuerung und Regelung des Atmungsgerätes zu reagieren.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren der einleitend genannten Art derart zu verbessern, dass eine frühzeitige Adaption der Gerätefunktion an einen jeweiligen Beatmungszustand unterstützt wird.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass mindestens ein Beatmungsparameter erfasst wird, wobei wenigstens intervallweise der zeitliche Verlauf mindestens eines Beatmungsparameters erfasst und im Hinblick auf typische Ereignisse analysiert wird.
  • Weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art derart zu konstruieren, dass bei einfachem gerätetechnischen Aufbau frühzeitig Änderungen einer jeweiligen Beatmungssituation erkannt werden.
  • Die Druckgasquelle liefert Atmungsgas zum Patienten. Durch zumindest eine Sensoreinrichtung wird der Fluss und/oder Druck von Atmungsgas zum Patienten wenigstens zeitweise ermittelt. Die Sensoreinrichtung kommuniziert mit einer Analyse-einrichtung.
  • Das Beatmungsgerät weist eine mit einem Patienteninterface, beispielsweise einer Maske, verbindbare regelbare Druckgasquelle, eine Steuerung für die Druckgasquelle sowie eine Messeinrichtung zur Erfassung mindestens eines Atemparameters auf. Beispielsweise wird der Fluss und/oder Druck von Atmungsgas zum Patienten wenigstens zeitweise ermittelt. Die Steuerung ist mit einer Adaptionseinrichtung zur Veränderung des von der Druckgasquelle bereitgestellten Druckes in Abhängigkeit von einer Auswertung des gemessenen Atemparameters versehen. Die Steuerung besitzt einen Analysator zur Erfassung mindestens eines Ereignisses.
  • Der Analysator ist derart eingerichtet, dass er aus den von der Messeinrichtung registrierten Daten, zumindest teilweise den Atmungszyklus und/oder die Atemphase des Patienten ermittelt. Zudem ist der Analysator geeignet, Inspirationsphasen und Exspirationsphasen zu ermitteln. Beispielsweise wird aus dem Fluss-Signal einer Inspiration eine Flusskontur der Inspiration ermittelt. Der Analysator ist außerdem dazu ausgebildet Flusslimitationen, beispielsweise in der Flusskontur der Inspiration, zu ermitteln.
  • Eine Flusslimitation ist ein teilweiser Verschluss der oberen Atemwege, welcher den Fluss von Atemgas in die Lunge zumindest teilweise einschränkt.
  • Erfindungsgemäß wird für jede Inspiration bewertet, ob die aktuelle Flusskontur derjenigen einer Flusslimitation entspricht, also einen deutlichen Einbruch in der Mitte der Inspiration aufweist.
  • Ist dies der Fall, wird diese Flusskurve der Inspiration mit einer Flatteningmarkierung gekennzeichnet. Die Flattening-markierung ist temporär und kann von externen Geräten oder durch Software erkannt und ausgewertet werden.
  • Kumulieren sich mindestens 3 Atemzüge mit Flattening, so wird ein Flatteningereignis erkannt, welches ebenfalls über eine Markierung für andere erkennbar ist. Dieses wird im Compliancespeicher des Gerätes abgelegt und ermöglicht damit später eine detaillierte Aussage über den Therapieerfolg. Außerdem kann dadurch nicht nur die Regulation des CPAP-Druckes optimiert werden, es kann auch eine eventuell aktive exspiratorische Druckabsenkung zur Ausatemerleichterung vorübergehend deaktiviert werden, um Rest-Obstruktionen sicher therapieren zu können.
  • Die Erkennung erfolgt durch die Auswertung der Volumenreduktion der aktuellen Inspiration in Prozent gegenüber der selben Inspiration nach Ersetzen der konvexen Flusskontur-Anteile durch eine konstruierte Verbindungslinie, z.B. eine Gerade (korrigierte Flusskontur). Dies ist kein Vergleich mit einer "Normal-" oder "Idealatmung", da auch die korrigierte Flusskontur in der Regel keiner physiologischen Normalkontur entspricht.
  • Die Flatteningerkennung ist robust gegenüber artefaktbedingten Verformungen der Flusskurve. Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass nur ein einziger Flatteningindex (Flächendifferenz statt Breite und Höhe des Einbruches) berechnet zu werden braucht, der z. B. auch in der PolySomno-Graphie-Software für Diagnosenächte berechnet werden kann. Der Flatteningindex ist ein Wert, der die Anzahl und/oder das Ausmaß der Flusslimitationen, die durch einen teilweisen Verschluss der oberen Atemwege entstehen, wiedergibt. Der Verfahrensablauf wird nachfolgend näher erläutert:
  • 1. Während der Inspiration
    • – Speichern der Flusswerte (Auflösung bevorzugt 100 Hz)
    • – Suche nach SpitzenFluss und SpitzenFluss-Position
    • – Integration der Flusswerte zu inspiratorischem volumen
    • – Am Ende der Inspiration: Verwerfe unplausible Inspirationen (zu lang, zu kurz, SpitzenFluss zu klein, angrenzend an Flussphase nobreath), ansonsten Auswertung der Inspiration
  • Auswertung der Inspiration in mehreren Aufrufschritten:
  • 2. Erstellung der korrigierten Flusskontur für den Abschnitt vor dem SpitzenFluss (siehe 2 )
    • – Beginn mit dem ersten Abtastwert der Inspiration, Ende beim SpitzenFluss ("von vorne nach hinten"); Schrittweite: bevorzugt 5 Werte (20 Hz)
    • – Verwerfe alle Abtastwerte bis zum ersten Wert > 1/3 × SpitzenFluss
    • – Überprüfe für jeden Wert: Liegt der aktuelle wert ÜBER der Verbindungslinie vom letzten Wert der korrigierten Flusskontur zum SpitzenFluss (-> konkav): übernehme den aktuellen Wert in die korrigierte Flusskontur. Liegt der aktuelle Wert UNTER der Verbindungslinie vom letzten wert der korrigierten Flusskontur zum Spitzen-Fluss (-> konvex): übernehme den Wert der Linie in die korrigierte Flusskontur
  • 3. Erstellung der korrigierten Flusskontur für den Abschnitt nach dem SpitzenFluss
    • – Beginn mit dem letzten Abtastwert der Inspiration, Ende beim SpitzenFluss ("von hinten nach vorne"); Schrittweite: 5 Werte (20 Hz)
    • – Überprüfe für jeden Wert: Liegt der aktuelle Wert ÜBER der Verbindungslinie vom letzten wert der korrigierten Flusskontur zum SpitzenFluss (-> konkav): übernehme den aktuellen Wert in die korrigierte Flusskontur. Liegt der aktuelle Wert UNTER der Verbindungslinie vom letzten Wert der korrigierten Flusskontur zum SpitzenFluss (-> konvex): übernehme den Wert der Linie in die korrigierte Flusskontur
  • 4. Bilde den Flatteningindex
    • – Berechne die prozentuale Reduktion des insp. volumens des Atemzuges gegenüber der korrigierten Flusskontur als 100 × (korrigierte Flusskontur – tatsächliche Flusskontur)/korrigierte Flußkontur
    • – Berechne den Flatteningindex als 3 × prozentuale Reduktion. Ist die prozentuale Re duktion > 33, so ist der Flatteningindex stets 100.
    • – Bei Atemzügen mit vergrößertem Volumen (Hyperventilation, Erkennung im Fluss-Modul) ist der Flatteningindex stets 0.
  • 5. Flatteningerkennung (-entscheidung):
    • – Liegt der Flatteningindex über einem Schwellwert (z.B. 25), so ist der aktuelle Atemzug flusslimitiert. Die Temporär-Flattening-Markierung wird gesetzt.
    • – Ist die Temporär-Flattening-Markierung gesetzt, so wird der Flatteningcounter um 1 erhöht, solange er noch < 3 ist.
    • – Ist die Temporär-Flattening-Markierung nicht gesetzt, so wird der Flatteningcounter um 1 erniedrigt, solange er noch > 0 ist.
    • – Ein Flatteningereignis beginnt, wenn der Flatteningcounter = 3 ist und endet, wenn er < 2 ist.
  • Alternativ kann eine inspiratorische Flusskontur berechnet werden, die den Verlauf des Atemflusses für den jeweiligen Atemzug und den jeweiligen Patienten angibt, wenn keinerlei Obstruktion der oberen Atemwege vorliegen würde.
  • Diese wird bevorzugt dadurch ermittelt, dass aus vorangegangenen, eindeutig nicht obstruktiven Inspirationen des Patienten eine typische oder mittlere Flusskurve extrahiert wird und anhand eines Signalverlaufes, der mit dem Flussverlauf zu Beginn und am Ende des aktuellen Atemflusses in Zusammenhang steht, in Amplitude und Dauer skaliert wird. Dies kann z. B. durch Interpolation der Signalverläufe geschehen.
  • Die obstruktionsfreie Flußkontur wird alternativ, ebenfalls bevorzugt, dadurch ermittelt, dass ein physikalisches Modell für das Verhalten der oberen Atemwege in der Vorrichtung hinterlegt wird, dessen Parameter aus vorangegangenen, eindeutig nicht obstruktiven Inspirationen des Patienten geschätzt werden. Das Modell enthält bevorzugt Differentialgleichungen über das Verhalten kollabiler Röhren. Anhand des Modells und des Signalverlaufes des aktuellen Atemzuges als Eingangs- oder Ausgangssignal des Modells werden Parameter ermittelt, die mit dem Verlauf der Atemanstrengung und dem Verlauf des Querschnittes der oberen Atemwege des Patienten in Zusammenhang stehen. Aus diesen kann die obstruktionsfreie Flusskontur ermittelt werden.
  • Aus der Amplitude der obstruktionsfreien Flusskontur wird die Atemanstrengung des aktuellen Atemzuges absolut oder im Verhältnis zu den vorangegangenen Atemzügen ermittelt. Aus der Differenz der obstruktionsfreien und der tatsächlich gemessenen Flusskontur wird die Stärke der Flusslimitation bzw. ein mit dem Widerstand der oberen Atemwege in Zusammenhang stehender Wert errechnet. So kann bei einer Veränderung des Atemvolumens exakt ermittelt werden, zu welchen Anteilen diese durch eine Änderung der Atemanstrengung oder eine Veränderung des Atemwegswiderstandes verursacht wurde. Entsprechend kann die Vorrichtung optimal der Veränderung des Atemvolumens entgegenwirken, in dem bei einer Veränderung des Widerstandes ein durchschnittlicher Beatmungsdruck und bei einer Veränderung der Atemanstrengung eine Druckdifferenz zwischen Inspiration und Exspiration angepasst wird.
  • Außerdem lässt sich erfindungsgemäß aus den Parametern Atemanstrengung und Atemwegswiderstand ein mit der Atemarbeit in Zusammenhang stehender Wert ermitteln.
  • Das ziel ist eine quantitative Aussage über die Stärke der Flußlimitation, um bei jedem Atemereignis genau angeben zu können, zu wieviel Prozent es obstruktiv und/oder zentral bedingt war.
  • In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:
  • 1 Eine schematische Darstellung einer Beatmungseinrichtung mit Beatmungsmaske,
  • 2 Eine Atemflußkurve,
  • 3 Die Spitze einer Atemflußkurve,
  • 4 Eine korrigierte Atemflußkurve,
  • 5 Die Flächendifferenz zwischen ermittelter und korrigierter Atemflußkurve und
  • 6 Eine Atemflußkurve.
  • 1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Beatmung. Im Bereich eines Gerätegehäuses (1) mit Bedienfeld (2) sowie Anzeige (3) ist in einem Geräteinnenraum eine Atemgaspumpe angeordnet. Über eine Kopplung (4) wird ein Verbindungsschlauch (5) angeschlossen. Entlang des Verbindungsschlauches (5) kann ein zusätzlicher Druckmessschlauch (6) verlaufen, der über einen Druckeingangsstutzen (7) mit dem Gerätegehäuse (1) verbindbar ist. Zur Ermöglichung einer Datenübertragung weist das Gerätegehäuse (1) eine Schnittstelle (8) auf. Im Bereich einer dem Gerätege häuse (1) abgewandten Ausdehnung des Verbindungsschlauches (5) ist ein Ausatmungselement (9) angeordnet.
  • 1 zeigt darüber hinaus eine Beatmungsmaske (10), die als Nasalmaske ausgebildet ist. Eine Fixierung im Bereich eines Kopfes eines Patienten kann über eine Kopfhaube (11) erfolgen. Im Bereich ihrer dem Verbindungsschlauch (5) zugewandten Ausdehnung weist die Beatmungsmaske (10) ein Kupplungselement (12) auf.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ausgenutzt, dass über den messtechnisch erfassten Atemparameter Ereignisse identifizierbar sind.
  • Entsprechende Ereignisse sind beispielsweise: Mundexspiration, Mundatmung, Leckage, Schlucken, Sprechen, Niesen, Husten, Zunahme des Atemflusses, Abnahme des Atemflusses, Abflachung des Atemflusses, Stillstand des Atemflusses, Zunahme der Resistance, Leckage, Apnoe, Hypopnoe, Schnarchen, Einatmung, Ausatmung, Atempause, Zunahme des Atemvolumens, Abnahme des Atemvolumens, inspiratorische Einkerbung des Atemflusses, inspiratorischer Spitzenfluss, Abnahme des inspiratorischen Atemflusses nach Spitzenfluss, 2. Maximum des inspiratorischen Spitzenflusses, Zunahme des Druckes des Atemgases, Abnahme des Druckes des Atemgases, Zunahme des Flusses des Atemgases, Abnahme des Flusses des Atemgases, Zunahme des geförderten Volumens an Atemgas, Abnahme des geförderten Volumens an Atemgas Ein typischer Verfahrensablauf erfolgt dadurch, dass die Steuerung zur Durchführung einer CPAP-, APAP, Bilevel, Heimbeatmung, Klinik, Intensiv, Notfall-Beatmung ausgebildet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Analysator zur Auswertung eines Flussverlaufes ausgebildet ist.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Analysator zur Auswertung einer Flusskontur ausgebildet ist. Darüber hinaus ist auch daran gedacht, dass der Analysator zur Auswertung eines Druckverlaufes ausgebildet ist. Eine Verfahrensvariante besteht darin, dass der Analysator zur Auswertung von Inspirationsphasen ausgebildet ist.
  • Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Analysator zur Auswertung von Exspirationsphasen ausgebildet ist. Ein einfaches Auswertungsprinzip besteht darin, dass der Analysator zur Auswertung von Amplitudenwerten ausgebildet ist. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass der Analysator zur Auswertung von Leistungswerten ausgebildet ist.
  • Bei einer Speicherung und Auswertung von Ereignissen ist es möglich, die Qualität der Reaktion der Vorrichtung durch ein selbstlernendes System zu verfeinern.
  • Die Vorrichtung zur Beatmung weist eine mit einem Anwenderinterface verbindbare Druckgasquelle, eine Steuerung für die Druckgasquelle sowie eine Messeinrichtung zur Erfassung mindestens eines Atemparameters auf. Die Steuerung ist mit einer Adaptionseinrichtung zur Veränderung des von der Druckgasquelle bereitgestellten Druckes in Abhängigkeit von einer Auswertung des gemessenen Atemparameters versehen. Die Steuerung besitzt einen Analysator zur Erfassung mindestens eines Ereignisses.
  • Die Vorrichtung zur Beatmung liefert mit einer elektrisch gesteuerten Atemgasquelle einen im wesentlichen positiven Atemgasdruck, der im Bereich 0 bis 80 mbar liegen kann.
  • Die Vorrichtung zur Beatmung weist bevorzugt eine Regeleinrichtung zur Regelung der Atemgaszufuhr nach Maßgabe der über die Messeinrichtung erfassten Ereignisse zur Einstellung eines geeigneten Druckniveaus welches im Bereich 0 hPa bis 80 hPa liegen kann, auf.
  • In einem Ausführungsbeispiel erhöht die Regeleinrichtung in zumindest einem Betriebsmodus das Druckniveau und in zumindest einem anderen Betriebsmodus erniedrigt sie das Druckniveau, wobei die Regeleinrichtung zumindest ein Ereignis berücksichtigt und die Erniedrigung des Druckniveaus im wesentlichen mit der Ausatemphase eines Anwenders in Einklang steht. Dabei lässt die Regeleinrichtung den Druck üblicherweise nicht unter 2 mbar abfallen. In zumindest einem weiteren Betriebsmodus erfolgt die Erniedrigung des Druckniveaus in Einklang mit der Ausatemphase eines Anwenders.
  • 2 zeigt eine typische Atemflusskurve. 3 zeigt eine stark vergrößerte Spitze der Atemflusskurve gemäß 2. Entsprechend des Verfahrensschrittes Nr. 1 des bereits erläuterten Verfahrensablaufes werden die aktuellen Flusswerte gespeichert und anhand der abgespeicherten und analysierten Werte wird der Spitzenflusswert gesucht. Ein aktueller wert des Flusses wird solange als Maximalwert bei der Auswertung übernommen, solange gegenüber dem letzten Wert eine Zunahme erkannt wird. Nach einer derartigen Ermittlung des maximalen Flusswertes erfolgt gemäß Verfahrensschritt Nr. 2 die Ermittlung der korrigierten Flowkontur. Gestrichelt ist in 3 die unter Verfahrensschritt Nr. 2 erläuterte Verbindungslinie eingezeichnet.
  • 4 zeigt einen Verlauf der Flowkontur mit zwei hintereinanderliegenden Spitzenwerten, wobei der zweite Spitzenwert den tatsächlichen Maximalwert darstellt. Hinsichtlich der Ermittlung der korrigierten Flowkontur wird für den Bereich zwischen dem ersten und zweiten Spitzenwert der Einbruch im Signalverlauf durch eine Gerade zwischen den beiden Spitzenwerten ersetzt.
  • 5 stellt für einen Verlauf der Flowkontur gemäß 4. die Flächen des tatsächlichen Verlaufes der Flowkontur und des Verlaufes für die korrigierte Flowkontur gegenüber.
  • 6 veranschaulicht einen Signalverlauf, gemäß dem abweichend von der Darstellung in 4 der erste ermittelte Maximalwert den tatsächlichen Maximalwert darstellt, nach diesem Maximalwert jedoch keine ständige Abnahme des Signals erfolgt, sondern ein Zwischenminimum durchlaufen wird. Entsprechend dem Verfahrensablauf unter Nr. 3 erfolgt auch hier eine Korrektur derart, dass der Bereich des Signaleinbruches durch eine Verbindungsgerade zwischen dem ersten und dem zweiten Maximalwert ersetzt wird.
  • Grundsätzlich gilt für die Verläufe gemäß 4 und 6 auch bei einem Auftreten weiterer temporärer Zwischenmaxima, dass eine Gerade zwischen dem tatsächlichen Signalmaximum und dem zweitgrößten Maximalwert gebildet wird.
  • Ebenfalls gilt grundsätzlich für von den Darstellungen in 4 und 6 abweichende Verläufe, daß generell eventuelle Zwischenminima durch Geraden zwischen benachbarten Maxima ersetzt werden. Gegebenenfalls wird ein bereits korrigierter Verlauf nochmals korrigiert, wenn ein in der Zeichnungsebene weiter rechts liegendes Maxima größer als ein bereits berücksichtigtes Maxima ist. Grundsätzlich werden bei einer Blickrichtung von der in der Zeichnungsebene unteren Achse auf den Signalverlauf konvexe Signalverläufe durch Geraden ersetzt.

Claims (25)

  1. Vorrichtung zur Beatmung, die eine mit einem Patienteninterface verbindbare Druckgasquelle zur Bereitstellung von Atemgas, eine Steuerung für die Druckgasquelle sowie eine Messeinrichtung zur Erfassung mindestens eines mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehenden Parameters aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung einen Analysator zur Ermittlung mindestens eines mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehenden Ereignisses aufweist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Analysator geeignet ist, um eine Inspiration und/oder Exspiration zu identifizieren.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Analysator geeignet ist, um eine Flusskontur der Inspiration zu identifizieren.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Analysator geeignet ist, um einen inspiratorischen SpitzenFluss zu identifizieren.
  5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Analysator geeignet ist, um konvexe Anteile der inspiratorischen Flusskontur zu entfernen und durch korrigierte Flusskonturabschnitte zu ersetzen.
  6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Analysator geeignet ist, um konkave Anteile der inspiratorischen Flusskontur zu entfernen und durch korrigierte Flusskonturabschnitte zu ersetzen.
  7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die korrigierten Flusskonturabschnitte aus Geradenstücken bestehen.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Analysator geeignet ist, um eine Flusslimitation zu identifizieren.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der Analysator geeignet ist, die Flusslimitation aufgrund von Flächen- oder Volumenverhältnissen identifiziert.
  10. Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes, bei dem eine atemgasbereitstellende Druckgasquelle mit einem Patienteninterface verbunden wird und minde stens ein mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehender Parameter von einer Messeinrichtung erfasst und entsprechende Messwerte zur Steuerung für die Druckgasquelle übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein mit der Steuerung zusammenwirkender Analysator mindestens ein mit dem Fluss von Atemgas in Zusammenhang stehendes Ereignis ermittelt.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator eine Inspiration und/oder Expiration identifiziert.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator eine Flusskontur der Inspiration identifiziert.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator einen inspiratorischen Spitzenfluss identifiziert.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator konvexe Anteile der inspiratorischen Flusskontur entfernt und durch korrigierte Flusskonturabschnitte ersetzt.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator konkave Anteile der inspiratorischen Flusskontur entfernt und durch korrigierte Flusskonturabschnitte ersetzt.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die zu korrigierenden Flusskonturabschnitte durch Geradenstücke ersetzt werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator eine Flusslimitation identifiziert.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator die Flusslimitation aufgrund von Flächen- oder Volumenverhältnissen identifiziert.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass eine inspiratorische Flusskontur berechnet wird, die den Verlauf des Atemflusses für den jeweiligen Atemzug und den jeweiligen Patienten angibt, wenn keinerlei Obstruktion der oberen Atemwege vorliegen würde.
  20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine inspiratorische Flußkontur dadurch ermittelt wird, dass aus vorangegangenen, eindeutig nicht obstruktiven Inspirationen des Patienten eine typische oder mittlere Flusskurve extrahiert wird und anhand eines Signalverlaufes, der mit dem Flussverlauf zu Beginn und am Ende des aktuellen Atemflusses in Zusammenhang steht, in Amplitude und Dauer skaliert wird.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Interpolation der Signalverläufe durchgeführt wird.
  22. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß eine obstruktionsfreie Flußkontur dadurch ermittelt wird, dass ein physikalisches Modell für das Verhalten der oberen Atemwege in der Vorrichtung hinterlegt wird, dessen Parameter aus vorangegangenen, eindeutig nicht obstruktiven Inspirationen des Patienten geschätzt werden.
  23. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Amplitude der obstruktionsfreien Flusskontur die Atemanstrengung des aktuellen Atemzuges absolut oder im Verhältnis zu den vorangegangenen Atemzügen ermittelt wird.
  24. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Differenz der obstruktionsfreien und der tatsächlich gemessenen Flusskontur die Stärke der Flusslimitation bzw. ein mit dem Widerstand der oberen Atemwege in Zusammenhang stehender wert errechnet wird.
  25. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß aus den Paramtern Atemanstrengung und Atemwegswiderstand ein mit der Atemarbeit in Zusammenhang stehender Wert ermittelt wird.
DE102007011924A 2006-03-08 2007-03-08 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Beatmungsgerätes Withdrawn DE102007011924A1 (de)

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