DE102007015038B3

DE102007015038B3 - Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas

Info

Publication number: DE102007015038B3
Application number: DE102007015038A
Authority: DE
Inventors: Jochim Dr. Koch
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2007-02-08
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: US20130112198A1; US20080190426A1; US8375942B2; CN101239214A; US9579479B2; CN101239214B

Abstract

Ein Beatmungsanfeuchter (1) weist einen Eingang (3) auf, in den anzufeuchtendes Eingangsgas (2) einspeisbar ist. In einer Mischkammer (4) wird dem Eingangsgas (2) Dampf (21) beigemischt. Aus einem Ausgang (6) strömt angefeuchtetes Ausgangsgas (5) aus. In den Fällen, in denen die Temperatur des Eingangsgases (2) so groß wird, dass die Temperatur des Ausgangsgases (5) oberhalb eines Sollwerts liegt, wird der interne Sollwert angepasst. Auf dem Weg durch einen Inspirationsschlauch (7) kann das Ausgangsgas (5) dann auf den Sollwert abkühlen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas mit einem Gaseingang, über den anzufeuchtendes Eingangsgas zuführbar ist, und mit einem Gasausgang für das angefeuchtete Ausgangsgas sowie mit einer Dampf- oder Feuchtezuführung, in die eine zu verdampfende Flüssigkeit einspeisbar ist und die mit einem Verdampfer oder einer Verdunstungsvorrichtung versehen ist, der von einer Steuervorrichtung gesteuert ist, die die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte des Ausgangsgases einstellt.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas.
Eine derartige Vorrichtung und ein derartiges Verfahren sind aus der DE 198 08 590 A1 bekannt. Bei der bekannten Vorrichtung handelt es sich insbesondere um einen Beatmungsanfeuchter. Der bekannte Beatmungsanfeuchter verfügt über eine Atemgasleitung mit einem Gaseingang, in den das anzufeuchtende Eingangsgas eingespeist werden kann, und einem Gasausgang, aus dem das angefeuchtete Atemgas herausgeführt wird. Die Vorrichtung verfügt ferner über eine Verdampfungsvorrichtung, in den eine zu verdampfende Flüssigkeit eingespeist werden kann. Die eingespeiste Flüssigkeit wird durch eine Dosierpumpe zu einem Verdampfer geführt, der die zu verdampfende Flüssigkeit verdampft und der den erzeugten Dampf dem in der Atemgasleitung strömenden Atemgas zuführt. Die Verdampfungsvorrichtung ist dabei an eine Steuervorrichtung angeschlossen, die die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte des aus dem Gasausgang ausströmenden Atemgases einstellt. Die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte können unabhängig voneinander geregelt werden. Die Verdampfungsvorrichtung kann beispielsweise eine Dosierpumpe umfassen, die eine zum Volumenstrom des Atemgases durch die Atemgasleitung proportionale Flüssigkeitsmenge zu einer Verdampfungseinheit befördert. Die Ausgangstemperatur des Ausgangsgases kann dann unabhängig von der zugeführten Flüssigkeitsmenge eingestellt werden, indem die Temperatur der Verdampfungseinheit so geregelt wird, dass der vom Verdampfer erzeugte Dampf eine bestimmte Temperatur erreicht und sich ein Gemisch aus Atemgas und Dampf ergibt, das die gewünschte Ausgangstemperatur aufweist.
Dabei ist jedoch zu beachten, dass die Temperatur des Dampfes nicht unterhalb des Siedepunkts der Flüssigkeit liegen kann. Daneben existieren hygienische Vorschriften, die eine Dampftemperatur oberhalb des Siedepunktes der Flüssigkeit verlangen. Dies kann dazu führen, dass sich am Gasausgang der Vorrichtung eine zu hohe Ausgangstemperatur ergibt, wenn die Eingangstemperatur zu große Werte annimmt. Dies kann zum Beispiel eintreten, wenn das Atemgas mit Hilfe eines Ventilators oder einer anderen Pumpvorrichtung dem Gaseingang des Beatmungsanfeuchters zugeführt wird.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Bereitstellung von angefeuchtetem Atemgas anzugeben, die eine Zufuhr von erwärmtem Atemgas ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.
Bei der Vorrichtung und dem Verfahren wird von der Steuervorrichtung für eine vorgegebene Sollfeuchte die zu erwartende Ausgangstemperatur bestimmt. In den Fällen, in denen die zu erwartende Temperatur oberhalb eines vorbestimmten Sollwerts für die Ausgangstemperatur liegt, wird die Ausgangstemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Solltemperatur eingestellt. Da das Atemgas vom Gasausgang der Vorrichtung bis zum sogenannten Y-Stück den Weg durch den Inspirationsschlauch zurücklegen muss, ist die erhöhte Ausgangstemperatur am Gasausgang unschädlich. Denn auf dem Weg vom Gasausgang zum Y-Stück kann das Ausgangsgas soweit abkühlen, dass am Y-Stück wieder die Solltemperatur erreicht ist.
Die zu erwartende Ausgangstemperatur wird vorzugsweise auf der Grundlage eines Messwerts für die Eingangstemperatur bestimmt. Zwar ist es grundsätzlich möglich, für die Eingangstemperatur Erfahrungswerte zu verwenden, aber die Messung der Eingangstemperatur stellt ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal dar, da die Eingangstemperatur in Abhängigkeit von der Umgebungstemperatur schwanken kann.
Weiterhin wird die zu erwartende Temperatur vorzugsweise in Abhängigkeit von der Dampftemperatur bestimmt, die von der Steuervorrichtung eingestellt oder mit Hilfe eines Temperaturfühlers erfasst worden ist. Letzteres bietet den Vorteil, dass Temperaturschwankungen des Dampfes berücksichtigt werden können.
Der Bestimmung einer zu erwartenden Temperatur wird ferner eine minimal zulässige Dampftemperatur zugrundegelegt. In Fällen, in denen die tatsächliche Dampftemperatur unterhalb einer minimal zulässigen Dampftemperatur liegt, wird daher die minimal zulässige Dampftemperatur für die Bestimmung der zu erwartenden Temperatur herangezogen. Dadurch lassen sich aufgrund von Hygienevorschriften unzulässige Werte für die zu erwartende Temperatur vermeiden.
Um sicherzustellen, dass die Temperatur des Ausgangsgases bis zum sogenannten Y-Stück den Sollwert erreicht, kann die Temperatur des Ausgangsgases am proximalen Ende des Inspirationsschlauches mit Hilfe eines Temperaturfühlers erfasst werden.
Falls die Temperatur des Ausgangsgases am proximalen Ende des Inspirationsschlauches den vorgegebenen Sollwert überschreitet, kann der interne Sollwert, auf den die Ausgangstemperatur des Ausgangsgases geregelt wird, schrittweise gesenkt werden, bis die Temperatur des Ausgangsgases am proximalen Ende des Inspirationsschlauches im Wesentlichen dem vorbestimmten Sollwert des Ausgangsgases entspricht.
Daneben ist es möglich, den Wärmeeintrag in das Ausgangsgas zu verringern, indem die in das Ausgangsgas eingebrachte Wassermenge schrittweise reduziert wird, bis die Temperatur des Ausgangsgases am proximalen Ende des Inspirationsschlauches im Wesentlichen dem Sollwert des Ausgangsgases entspricht.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert werden. Es zeigen:
1 einen Beatmungsanfeuchter, bei dem die Ausgangsfeuchte und die Ausgangstemperatur entweder gemeinsam oder getrennt geregelt werden; und
2 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung des Beatmungsanfeuchters aus 1.
1 zeigt einen Anfeuchter 1, mit dem einströmendes Atemgas 2 angefeuchtet werden kann. Das einströmende Atemgas 2 gelangt über einen Gaseingang 3 zu einer Mischkammer 4. Aus der Mischkammer 4 ausströmendes Atemgas 5 gelangt über einen Gasausgang 6 in einen Inspirationsschlauch 7. Das ausströmende Atemgas 5 gelangt daher über ein distales Ende 8 des Inspirationsschlauches 7 zu einem proximalen Ende 9 des Inspirationsschlauches 7, der mit seinem proximalen Ende an ein in 1 nicht dargestelltes Y-Stück angeschlossen ist. Aus dem proximalen Ende 9 des Inspirationsschlauches 7 gelangt schließlich fertig aufbereitetes Beatmungsgas 10 über das Y-Stück in den Atemweg des Patienten.
An die Mischkammer 4 ist eine Dampfleitung 11 angeschlossen, die zu einem Verdampfer 12 führt. Dem Verdampfer 12 ist eine Dosierpumpe 13 vorgeschaltet, die Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsreservoir 14 zum Verdampfer 12 befördert. Bei der Flüssigkeit handelt es sich typischerweise um Wasser oder Anästhesiemittel. Die Dosierpumpe 13 und der Verdampfer 12 sind an eine Steuervorrichtung 15 angeschlossen. Die Steuervorrichtung 15 stellt die dem einströmenden Atemgas 2 zugeführte Flüssigkeitsmenge und die Temperatur des Dampfes derart ein, dass das ausströmende Atemgas 5 eine vorgegebene Feuchtigkeit und eine vorbestimmte Ausgangstemperatur aufweist. Da der Inspirationsschlauch 7 in der Regel beheizt ist, kann die Feuchte und die Temperatur des ausströmenden Atemgases beim Weg durch den Inspirationsschlauch 7 beibehalten werden, so dass die Feuchte und die Temperatur des Beatmungsgases 10 am proximalen Ende 9 des Inspirationsschlauches 7 gleich der Feuchte und der Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 sind.
Zur Überwachung der Temperatur des vom Verdampfer 12 erzeugten Dampfes ist ein Dampftemperatursensor 16 vorgesehen, der in der Dampfleitung 11 angeordnet ist und an die Steuerungsvorrichtung 15 angeschlossen ist. Ein weiterer Eingangstemperatursensor 17, der im Bereich des Gaseingangs 3 angeordnet ist, ist dazu vorgesehen, die Temperatur des einströmenden Atemgases 2 zu erfassen. Ein im Bereich des Gausausgangs 6 angeordneter Ausgangstemperatursensor 18 dient dazu, die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 zu bestimmen. Mit einem Temperatursensor 19, der sich im Bereich des proximalen Endes 9 des Inspirationsschlauches 7 befindet, kann schließlich die Temperatur des Beatmungsgases 10 erfasst werden.
Schließlich ist noch ein Flusssensor bzw. Flussmesser 20 vorgesehen, der den Volumenfluss des einströmenden Atemgases erfasst. Der Flusssensor 20 kann ebenso im Bereich des Gasausgangs 6 oder an einer anderen geeigneten Stelle angeordnet sein, um den Volumenfluss des Atemgases zu bestimmen.
Der Anfeuchter 1 kann mit verschiedenen Regelungskonzepten betrieben werden. Eine erste Möglichkeit ist, die Feuchte und die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 getrennt zu regeln. In diesem Fall wird die Dosierpumpe 13 von der Steuerungsvorrichtung 15 so eingestellt, dass eine zum Volumenfluss des Atemgases proportionale Wassermenge zum Verdampfer 12 befördert wird. Die Heizleistung des Verdampfers 12 wird ferner so gesteuert, dass die zugeführte Wassermenge verdampft wird und dass dabei Dampf mit einer Dampftemperatur erzeugt wird, der bei Mischung mit dem einströmenden Atemgas 2 zu ausströmendem Atemgas 5 mit einer vorbestimmten Temperatur und Feuchte führt.
Bei einem weiteren Regelkonzept wird die dem Verdampfer pro Zeiteinheit zugeführte Wassermenge entsprechend der Abweichung der Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 von einem Sollwert verändert. Dieses Regelkonzept setzt voraus, dass der aus dem Verdampfer 12 austretende Dampf 21 eine gleich bleibende Dampftemperatur aufweist. Dies setzt wiederum voraus, dass die Temperatur des Verdampfers 12 einen geringen Fehler hat und dass der aus dem Verdampfer 12 austretende Dampf 21 die Temperatur des Verdampfers 12 annimmt. Beide Bedingungen sind in der Praxis in der Regel erfüllt. Bei diesem Regelkonzept können Änderungen der Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 durch eine Änderung der dem Verdampfer 12 pro Zeiteinheit zugeführten Wassermenge korrigiert werden.
Beide Regelkonzepte stoßen jedoch an ihre Grenzen, wenn die Temperatur des einströmenden Atemgases 2 so große Werte annimmt, dass der Sollwert für die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 nicht mehr eingehalten werden kann. Denn die Temperatur des Wasserdampfes 21 kann auf jeden Fall nicht unter den Siedepunkt von Wasser gesenkt werden. In der Praxis müssen darüber hinaus auch hygienische Vorschriften beachtet werden, die beispielsweise verlangen, dass die Temperatur des Wasserdampfes 21 nicht unter 130°C sinkt.
Grundsätzlich besteht zwar auch die Möglichkeit, die dem Verdampfer 12 pro Zeiteinheit zugeführte Wassermenge zu reduzieren und dadurch die dem einströmenden Atemgas 2 zugeführte Wärmemenge zu verringern, aber dies führt zu einer Absenkung der Feuchte im ausströmenden Atemgas 5, so dass die Lunge des beatmeten Patienten austrocknen kann.
Um diese Gefahr zu vermeiden, werden die verschiedenen Regelkonzepte gemäß 2 modifiziert. In 2 sind die wesentlichen Verfahrensschritte eines modifizierten Regelungsverfahrens dargestellt, bei dem es sich wahlweise um eines der beiden Regelungsverfahren handeln kann.
Die in 2 dargestellte Modifikation des Regelungsverfahrens beginnt mit einem Einleseschritt 22, in dem verschiedene Parameter eingelesen werden, soweit sie nicht bereits in vorhergehenden, in 2 nicht dargestellten Verfahrensschritten eingelesen worden sind. Im Einzelnen wird der vorgegebene Sollwert T_{a_set} für die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 eingelesen. Weitere einzulesende Parameter sind die Masse m_l der dem Verdampfer 12 zugeführten Flüssigkeitsmenge, die Masse m_gd des einströmenden trockenen Atemgases 2 sowie die Masse m_gl der im einströmenden Atemgas 2 in Dampfform enthaltenen Flüssigkeitsmenge. Diese Messgrößen werden gegebenenfalls durch geeignete Messsensoren erfasst. Im Übrigen wird noch die Temperatur T_i des einströmenden Atemgases 2 aus dem Eingangstemperatursensor 17 eingelesen. Ferner wird noch eine Heizungstemperatur T_h bestimmt, die grundsätzlich gleich derjenigen Heizungstemperatur ist, die notwendig ist, damit das ausströmende Atemgas 5 den Sollwert T_{a_set} annimmt, die aber wenigstens gleich der Siedepunkttemperatur der Flüssigkeit oder der aus hygienischen Gründen vorgeschriebenen Mindesttemperatur ist.
Auf der Grundlage dieser Parameter lässt sich eine zu erwartende Mischtemperatur T_{a_calc} für das ausströmende Atemgas 5 berechnen:
wobei c_l die spezifische Wärme des Dampfes 21 der Flüssigkeit und c_d die spezifische Wärme des trockenen einströmenden Atemgases 2 sind.
Die Berechnung der zu erwartenden Mischungstemperatur T_{a_calc} beruht auf dem Umstand, dass die Enthalpie des ausströmenden Atemgases 5 aufgrund des Mischvorgangs gleich der Summe der Enthalpie des einströmenden Atemgases 2 und der Enthalpie des zugeführten Dampfes 21 ist.
Im Anschluss an den Berechnungsschritt 23 erfolgt ein Verzweigungsschritt 24, in dem festgestellt wird, ob die zu erwartende Ausgangstemperatur T_{a_calc} größer als der Sollwert T_{a_set} für das auszuströmende Atemgas 5 ist.
Falls die zu erwartende Temperatur T_{a_calc} kleiner gleich dem vorgegebenen Sollwert ist, wird der interne Sollwert in einem Zuweisungsschritt 25 auf den vorgegebenen Sollwert T_{a_set} gesetzt, woraufhin das Regelungsverfahren fortgesetzt werden kann.
Falls dagegen die zu erwartende Temperatur T_{a_calc} größer als der vorgegebene Sollwert T_{a_set} ist, wird der interne Sollwert in einem Zuweisungsschritt 26 gleich dem zu erwartenden Temperaturwert T_{a_calc} gesetzt.
Falls dies der Fall ist, wird als interner Sollwert für die Regelung der Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 die zu erwartende Temperatur T_{a_calc} des ausströmenden Atemgases 5 verwendet. Das aus dem Gasausgang 6 ausströmende Atemgas 5 weist dann eine Temperatur auf, die oberhalb des vorgegebenen Sollwerts T_{a_set} liegt. Falls dagegen die zu erwartende Ausgangstemperatur T_{a_calc} nicht größer als der Sollwert T_{a_set} ist, wird die vom Ausgangstemperatursensor 18 erfasste Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 auf den vorgegebenen Sollwert T_{a_set} geregelt.
Folglich kann die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 oberhalb des Sollwerts T_{a_set} liegen, wenn die Temperatur T_i des einströmenden Atemgases 2 zu hohe Werte annimmt. Auf dem Weg durch den Inspirationsschlauch 7 wird das ausströmende Atemgas 5 jedoch Wärme abgeben, wenn die Heizung des Inspirationsschlauches 7 entsprechend geregelt ist. Es besteht daher die Möglichkeit, dass die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 bis zum Erreichen des proximalen Endes 9 des Inspirationschlauches 7 auf den Sollwert T_{a_set} absinken kann.
Um ferner die Temperatur des Beatmungsgases 10 am proximalen Ende 9 des Inspirationsschlauches 7 zu überwachen, wird von dem Temperatursensor 19 eine Beatmungsgastemperatur T_y des Beatmungsgases 10 bestimmt. In einem dem Zuweisungsschritt 26 nachgeordneten Verzweigungsschritt 27 wird abgefragt, ob die erfasste Beatmungsgastemperatur T_y größer als ein Sollwert T_{y_set} der Beatmungsgastemperatur ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird das Regelungsverfahren fortgesetzt. Anderenfalls wird in einem Reduzierungsschritt 28 entweder die Menge der dem Verdampfer 12 zugeführten Flüssigkeit reduziert oder die Temperatur des Dampfes 21 herabgesetzt und anschließend das Regelungsverfahren fortgesetzt.
Es sei angemerkt, dass die in 2 dargestellten Verfahrensschritte in periodischen Abständen wiederholt werden können.
Unabhängig von der Ausgestaltung des Regelungsverfahrens, das zur Steuerung der Feuchte und Temperatur des Ausgangsgases verwendet wird, ist es von Vorteil, wenn die Eingangstemperatur T_i des am Gaseingang 3 einströmenden Atemgases 2 bekannt ist. Außerdem sollte der Volumenfluss bestimmt werden, aus dem bei bekanntem Druck ohne weiteres der Massestrom bestimmt werden kann. Daneben kann der Massestrom auch unmittelbar mit Hilfe von Hitzdraht-Gasmassenmesser oder Heißfilm-Gasmassenmesser bestimmt werden. Daneben kann der Massestrom des einströmenden Atemgases 2 von einem Beatmungsgerät geliefert werden. Der Massestrom der in den Verdampfer 12 eingespeisten Flüssigkeit ergibt sich entweder anhand der Förderleistung der Dosierpumpe 13 oder kann Kennlinien entnommen werden, die die Temperatur des Dampfes 21 mit der Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 unter der Annahme einer bestimmten Eingangstemperatur T_i verknüpfen.
Ferner sei angemerkt, dass anstelle der Dosierpumpe 13 und des Verdampfers 12 auch eine Verdampfungsvorrichtung mit einer Kapillarpumpe mit integriertem Verdampfer und nachgeordneter Heizvorrichtung verwendet werden kann. In diesem Fall findet die Verdampfung in der Kapillarpumpe statt. Die verdampfte Flüssigkeitsmenge hängt dabei von der Verdampfungsleistung der Kapillarpumpe ab. Die Temperatur des Dampfes kann dann gegebenenfalls von der nachgeordneten Heizvorrichtung auf einen vorgegebenen Wert gebracht werden.
Die hier beschriebene Vorrichtung und das hier beschriebene Verfahren bieten eine Reihe von Vorteilen. Das Auslösen eines unnötigen Alarms wird durch die Vorrichtung und das Verfahren vermieden, da der Anfeuchter 1 auch dann noch weiter arbeitet, wenn die Temperatur des ausströmenden Atemgases 5 oberhalb der eingestellten Solltemperatur liegt. Zum anderen kann der Anfeuchter 1 auch bei hohen Umgebungstemperaturen und Feuchten betrieben werden. Insbesondere ist es möglich, das einströmende Atemgas 2 mit Hilfe eines Gebläses zuzuführen. Auch wenn aus physikalischen Gründen nur noch begrenzt Feuchte zugeführt werden kann, wird bei der Vorrichtung übermäßig trockenes Atemgas vermieden, da immer noch ausreichend Feuchtigkeit zugeführt wird, solange die Temperatur des Beatmungsgases 10 am proximalen Ende 9 nicht zulässige Grenzwerte überschreitet.
Gemäß einer Variante der Erfindung ist die Dampfzuführung 11, 12, 13 als Feuchtezuführung ausgebildet, in die eine zu verdunstende Flüssigkeitsmenge einspeisbar ist und die mit einer Verdunstungsvorrichtung versehen ist, die von einer Steuervorrichtung 15 gesteuert ist, die die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte des Ausgangsgases 5 einstellt, wobei die Steuervorrichtung 15 eine bei gegebener Sollfeuchte zu erwartende Temperatur des Ausgangsgases 5 bestimmt und wobei die Steuervorrichtung 15 in Fällen, in denen die zu erwartende Temperatur oberhalb eines Sollwertes liegt, die Ausgangstemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Solltemperatur einstellt. Die Steuervorrichtung 15 ist speziell an einen Eingangstemperatursensor 17 angeschlossen, mit dem die Eingangstemperatur des einströmenden Atemgases 2 erfassbar ist. Optional wird zusätzlich der Atemgasstrom erfasst.
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale und Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch mit einem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden können, außer wenn dies aus Gründen der Kompatibilität ausgeschlossen ist.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung der Singular den Plural einschließt, außer wenn sich aus dem Zusammenhang etwas anderes ergibt. Insbesondere wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist sowohl der Singular als auch der Plural gemeint.

1: Anfeuchter
2: einströmendes Atemgas
3: Gaseingang
4: Mischkammer
5: ausströmendes Atemgas
6: Gasausgang
7: Inspirationsschlauch
8: distales Ende
9: proximales Ende
10: Beatmungsgas
11: Dampfleitung
12: Verdampfer
13: Dosierpumpe
14: Flüssigkeitsreservoir
15: Steuervorrichtung
16: Dampftemperatursensor
17: Eingangstemperatursensor
18: Ausgangstemperatursensor
19: Temperatursensor
20: Flussmesser
21: Dampf
22: Einleseschritt
23: Berechnungsschritt
24: Verzweigungsschritt
25: Zuweisungsschritt
26: Zuweisungsschritt
27: Verzweigungsschritt
28: Reduzierungsschritt

Claims

Vorrichtung zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas mit einem Gaseingang (3), über den anzufeuchtendes Eingangsgas (2) zuführbar ist, und einem Gasausgang (6) für das angefeuchtete Ausgangsgas (5) sowie mit einer Dampfzuführung (11–13), in die eine zu verdampfende Flüssigkeit einspeisbar ist und die mit einer Verdampfungsvorrichtung (12, 13) versehen ist, die von einer Steuervorrichtung (15) gesteuert ist, die die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte des Ausgangsgases (5) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) eine bei gegebener Sollfeuchte zu erwartende Temperatur des Ausgangsgases (5) bestimmt und dass die Steuervorrichtung (15) in Fällen, in denen die zu erwartende Temperatur oberhalb eines Sollwerts liegt, die Ausgangstemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Solltemperatur einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) an einen Eingangstemperatursensor (17) angeschlossen ist, mit dem die Eingangstemperatur des einströmenden Atemgases (2) erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die Temperatur des von der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) erzeugten Dampfes (21) einstellt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die zu erwartende Temperatur unter Berücksichtigung einer minimal zulässigen Dampftemperatur bestimmt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die Ausgangstemperatur in Fällen, in denen die zu erwartende Temperatur oberhalb des Sollwerts liegt, auf die zu erwartende Temperatur regelt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) mit einem Temperatursensor (19) verbunden ist, mit dem die Atemgastemperatur von Beatmungsgas (10), das aus dem proximalen Ende (9) einer an den Gasausgang (6) angeschlossenen Inspirationsschlauch (7) ausströmt, erfassbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die Temperatur des von der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) erzeugten Dampfes (21) reduziert, wenn die am Ende des Inspirationsschlauchs (7) erfasste Atemgastemperatur einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) zugeführte Flüssigkeitsmenge reduziert, wenn die am Ende des Inspirationsschlauchs (7) erfasste Atemgastemperatur einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) die Verdampfungsvorrichtung (12, 13) schrittweise steuert.
Verfahren zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas, mit den Verfahrensschritten: – Einspeisen von anzufeuchtendem Eingangsgas (2) in einen Gaseingang eines Anfeuchters (1); – Einspeisen von Flüssigkeit in eine Dampfzuführung (11–13) des Anfeuchters (1) und Verdampfen der Flüssigkeit mit Hilfe einer Verdampfungsvorrichtung (12, 13); – Mischen des Eingangsgases (2) mit Dampf (21) zu einem angefeuchteten Ausgangsgas (5); – Herausführen des angefeuchteten Atemgases (5) aus einem Gasausgang (6) des Anfeuchters (1); – Einstellen der Ausgangstemperatur und der Ausgangsfeuchte des Ausgangsgases (5) mit Hilfe einer an die Verdampfungsvorrichtung (12, 13) angeschlossenen Steuervorrichtung (15), dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuervorrichtung (15) für eine vorgegebene Sollfeuchte des Ausgangsgases (5) eine zu erwartende Ausgangstemperatur bestimmt wird und dass die Ausgangstemperatur des Ausgangsgases durch die Steuervorrichtung (15) in Fällen, in denen die zu erwartende Ausgangstemperatur einen Sollwert überschreitet, auf eine Temperatur oberhalb des Sollwertes eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuervorrichtung (15) die Eingangstemperatur des Eingangsgases (2) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass von der Steuervorrichtung (15) die Temperatur des von der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) erzeugten Dampfes (21) eingestellt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zu erwartende Temperatur des Ausgangsgases (5) unter Berücksichtigung einer minimal zulässigen Temperatur des von der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) erzeugten Dampfes (21) berechnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des Ausgangsgases (5) auf die zu erwartende Temperatur geregelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemgastemperatur im Bereich eines proximalen Endes (9) einer an den Gasausgang (6) angeschlossenen Leitung (7) mit Hilfe eines Temperatursensors erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur des von der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) erzeugten Dampfes (21) reduziert wird, wenn die Atemgastemperatur oberhalb eines vorbestimmten Grenzwertes liegt.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Verdampfungsvorrichtung (12, 13) verdampfte Menge an Flüssigkeit reduziert wird, wenn die Atemgastemperatur einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduktionsvorgänge schrittweise durchgeführt werden.
Vorrichtung zum Bereitstellen von angefeuchtetem Atemgas mit einem Gaseingang (3), über den anzufeuchtendes Eingangsgas (2) zuführbar ist, und einem Gasausgang (6) für das angefeuchtete Ausgangsgas (5) sowie mit einer Feuchtezuführung (11–13), in die eine zu verdunstende Flüssigkeitskeitsmenge einspeisbar ist und die mit einer Verdunstungsvorrichtung versehen ist, die von einer Steuervorrichtung (15) gesteuert ist, die die Ausgangstemperatur und die Ausgangsfeuchte des Ausgangsgases (5) einstellt, wobei die Steuervorrichtung (15) eine bei gegebener Sollfeuchte zu erwartende Temperatur des Ausgangsgases (5) bestimmt und wobei die Steuervorrichtung (15) in Fällen, in denen die zu erwartende Temperatur oberhalb eines Sollwerts liegt, die Ausgangstemperatur auf eine Temperatur oberhalb der Solltemperatur einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuervorrichtung (15) an einen Eingangstemperatursensor (17) angeschlossen ist, mit dem die Eingangstemperatur des einströmenden Atemgases (2) erfassbar ist.