DE102009025967A1

DE102009025967A1 - System und Verfahren zur intelligenten Verabreichung von Back-up-Beatmung

Info

Publication number: DE102009025967A1
Application number: DE102009025967A
Authority: DE
Inventors: Andrew P. Madison Levi
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2009-06-12
Publication date: 2009-12-17
Also published as: SE0950455L; CN101601884A; US8726902B2; SE534658C2; CN101601884B; US20090308394A1

Abstract

Es wird ein Verfahren, einem Patienten Atemhilfe zu geben, vorgestellt. Das Verfahren enthält eine Steuerung der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs dazu eingerichtet ist, die Auswahl einer geeigneten Backupfrequenz zu ermöglichen. Es werden in Verbindung mit der vorliegenden Vorgehensweise auch Systeme (10) und ein computerlesbares Medium in Betracht gezogen, die eine Funktionalität von der durch dieses Verfahren vorgegebenen Art bereitstellen.

Description

Hintergrund
Diese Offenbarung bezieht sich allgemein auf einen klinischen Arbeitsablauf und im Einzelnen auf die Ausführung eines Verfahrens, das dazu eingerichtet ist, beim Verbessern des klinischen Arbeitsablaufs zu helfen.
In einer Fürsorgeeinrichtung, wie etwa einem Krankenhaus, und insbesondere auf einer Intensivstation (ICU für „Intensive Care Unit”) kann es wünschenswert sein, für eine Mehrheit der Patienten eine künstliche Beatmung bereit zu stellen. Die Patienten werden beatmet, um Atemfehlfunktionen bzw. eine Ateminsuffizienz zu behandeln und zu beherrschen, wie etwa bei Asthma, Lungenentzündung, Lungenödem, Lungenembolie, chronischer Bronchitis, postoperativer Hypoxämie, Brustverletzungen und chronischen Lungenkrankheiten. Neben Patienten, die an einer Ateminsuffizienz leiden, können bestimmte Patienten aus anderen medizinischen Gründen Atemhilfe benötigen. Auch postoperative Intensivpatienten und bestimmte Kiefer- und Gesichtschirurgiepatienten können z. B. eine Zeitlang postoperative Pflege bzw. Behandlung auf der Intensivstation benötigen, wobei die Patienten während dieser Zeit typischerweise sediert bleiben und beatmet werden.
Eine künstliche Beatmung wird traditionell durch den Gebrauch eines Beatmungsgerätes bereitgestellt. In Einzelnen wird die künstliche Beatmung durch eine Überdruckbeatmung appliziert, bei der ein Gas unter Überdruck verabreicht wird, der eine Expansion der Lungenbläschen und einen Gasaustausch ermöglicht.
Es wird angemerkt, dass die künstliche Beatmung eine invasive Beatmung, eine nichtinvasive Beatmung oder eine Kombination von beiden umfassen kann. Wenn festgestellt worden ist, dass ein Patient eine invasive Beatmung benötigt, kann der Patient intubiert, an ein Beatmungsgerät angeschlossen und unter Anwendung eines Überdrucks beatmet werden.
Alternativ kann der Patient auch nichtinvasiv beatmet werden. Der Ausdruck „nichtinvasive Beatmung” kann unter Bezugnahme auf die Applikation einer mechanischen Beatmung unter Verwendung einer Gesichtsmaske oder anderer ähnlicher Einrichtungen im Gegensatz zu der Verwendung eines Endotrachealtubus bei der invasiven Beatmung benutzt werden. Die nichtinvasive Beatmung (NIV für „Non-invasive ventilation”) wird zunehmend angewandt, um von der invasiven Beatmung hervorgerufene Komplikationen, wie etwa Infektionen und/oder Atemwegsverletzungen zu vermeiden.
Wie man erkennt kann der Patient während einer künstlichen Beatmung, wie z. B. einer nichtinvasiven Beatmung, eine Zeitlang aufhören zu atmen. Spontan atmende Patienten können häufig beschleunigt atmen und ihre Atmung wieder verlangsamen oder zeitweilig sogar ganz aussetzen. Es gibt bestimmte klinische Zustände, wie etwa die Cheynes-Stokes'sche Atmung, die zu einer Verstärkung dieses Typs von Atmung führen. Es kann wünschenswert sein, eine Ersatz- bzw. Backup-Beatmung zu verabreichen, wenn dieser Zeitabschnitt eine vorbestimmte Dauer überschreitet, wobei die vorbestimmte Dauer eine Backupfrequenz umfassen kann.
Die zur Zeit verfügbaren Techniken, die eine Backupfrequenz in die Praxis umsetzen, berücksichtigen die sich ändernden Atmungsmuster leider auf eine nicht optimale Art. Im Einzelnen sind die zur Zeit verfügbaren Techniken intolerant gegenüber Pausen in den Atmungsmustern der Patienten, weil diese Techniken so eingerichtet sind, dass sie den ersten bzw. einleitenden Backup-Atemzug genau eine Atemperiodendauer nach dem letzten Auslöseimpuls verabreichen. Weiterhin führt die Implementierung der Backup-Beatmung bei den zur Zeit verfügbaren Techniken in nachteiliger Weise dazu, dass klinische Ärzte die Backupfrequenz auf einen sehr niedrigen Wert einstellen. Dies erhöht die Gefahr, dass Patienten in eine asynchrone Beziehung zu dem Beatmungsgerät geraten oder unnötige und unbequeme Backup-Atemzüge erhalten. Wenn der Patient wirklich apnoisch wird und aufhört zu atmen, verabreichen ihm die zur Zeit verfügbaren Techniken außerdem keine für eine angemessene Beatmung ausreichende Anzahl von Backup-Atemzügen zu.
Es kann daher wünschenswert sein, eine Ausgestaltung eines Verfahrens zu entwickeln, das so eingerichtet sein kann, dass es in vorteilhafter Weise eine intelligente Verabreichung der Backup-Atemzüge unterstützt, wodurch die Unbequemlichkeit für den Patienten minimiert und der klinische Arbeitsablauf verbessert wird. Im Einzelnen kann es wünschenswert sein, den Beginn des ersten Backup-Atemzuges zu verzögern, wodurch es dem Patienten ermöglicht wird, vorübergehend die Atmung auszusetzen.
Kurze Beschreibung
Gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise wird ein Verfahren zur Bereitstellung von Atemhilfe für einen Patienten vorgestellt. Das Verfahren enthält das Steuern der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch das Verzögern des Beginns bzw. Einsetzens des ersten Backup-Atemzugs, wobei das Verzögern des Beginns des ersten Backup-Atemzugs so vorgenommen wird, dass es die Wahl einer geeigneten Backupfrequenz zulässt. Ein computerlesbares Medium, das eine Funktionalität von der durch dieses Verfahren festgelegten Art bereitstellt, wird in Verbindung mit der vorliegenden Vorgehensweise ebenfalls in Betracht gezogen.
Gemäß weiteren Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise wird ein System vorgestellt, um einem Patienten Atemhilfe zu geben. Das System enthält ein Beatmungssystem, das dazu eingerichtet ist, dem Patienten eine künstliche Beatmung zu verabreichen, wobei das Beatmungssystem über einen Patientenanschluss betrieblich mit dem Patienten verbunden ist. Zusätzlich enthält das System ein Backup-Beatmungsapplikationsmodul, das zur automatischen Steuerung der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch Verzögern des Beginns des ersten Backup-Atemzugs einrichtet ist, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs so vorgenommen wird, dass sie die Wahl einer geeigneten Backupfrequenz ermöglicht.
Zeichnungen
Diese und weitere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen gelesen wird, wobei gleiche Bezugszeichen die gleichen Elemente in den verschiedenen Zeichnungen bezeichnen:
1 ist ein Blockdiagramm eines Beatmungssystems, das dazu eingerichtet ist, einem Patienten Atemhilfe zu geben, gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise;
2 ist ein Flussdiagramm, das ein beispielhaftes Verfahren, um einem Patienten Atemhilfe zu geben, gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise darstellt;
3 ist eine schematische Darstellung des Verfahrens nach 2, um einem Patienten Atemhilfe zu geben, gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise; und
4 ist eine weitere schematische Darstellung des Verfahrens nach 2, um einem Patienten Atemhilfe zu geben, gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise.
Detaillierte Beschreibung
1 ist ein Blockdiagramm eines beispielhaften Beatmungssystems 10 gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise, das dazu eingerichtet sein kann, dabei zu helfen, einem Patienten 12 Atemhilfe zu geben. Mit anderen Worten kann das beispielhafte Beatmungssystem 10 dazu eingerichtet sein, ein traditionelles Intensivstations(ICU)-Beatmungsgerät beim intelligenten Verabreichen von Atemhilfe an den Patienten 12 zu unterstützen, wodurch der klinische Arbeitsablauf verbessert und die Unbequemlichkeiten für den Patienten 12 minimiert werden.
Das Beatmungssystem 10 kann allgemein über einen Patientenanschluss 18 betrieblich mit dem Patienten 12 verbunden sein. Es wird angemerkt, dass der Patientenanschluss 18 einen invasiven Patientenanschluss, einen nichtinvasiven Patientenanschluss oder eine Kombination von diesen umfassen kann. Der invasive Patientenanschluss kann z. B. einen Beatmungsschlauch enthalten. Der Beatmungsschlauch kann durch die Nase oder den Mund des Patienten 12 eingeführt werden und in den Atemweg des Patienten vorgeschoben werden, bis der Atemschlauch durch den Kehlkopf des Patienten hindurch tritt. Beispiele für einen nichtinvasiven Patientenanschluss können eine Gesichtsmaske enthalten.
Weiterhin ist das Beatmungssystem 10 in 1 so gezeigt, dass es betrieblich mit dem Patienten 12 verbunden ist. In einer Ausführungsform kann das Beatmungssystem 10 ein Beatmungsgerät 14, wie etwa ein ICU-Beatmungsgerät enthalten. Wie man erkennt ist das ICU-Beatmungsgerät 14 eine Maschine, die dazu eingerichtet sein kann, den Patienten 12 über einen Patientenanschluss 18 beim Atmen zu unterstützen, wobei der Patientenanschluss 18 betrieblich mit dem ICU-Beatmungsgerät 14 verbunden ist. Weiterhin kann das ICU-Beatmungsgerät 14 auch einen ersten Anschluss 20 und einen zweiten Anschluss 22 aufweisen. Der erste Anschluss 20 und der zweite Anschluss 22 können dazu eingerichtet sein, beim betrieblichen Verbinden des ICU-Beatmungsgeräts 14 über den Patientenanschluss 18 mit dem Patienten 12 zu helfen.
Wie oben angemerkt kann der Patient 12 über den Patientenanschluss 18 betrieblich mit dem ICU-Beatmungsgerät 14 verbunden sein. Der Patientenanschluss 18 kann einen Einatemzweig 24 und einen Ausatemzweig 26 enthalten. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist der Patientenanschluss 18 über den Einatemzweig 24 betrieblich mit dem ersten Anschluss 20 des ICU-Beatmungsgerätes 14 verbunden dargestellt. Das ICU-Beatmungsgerät 14 kann dazu eingerichtet sein, durch den Einatemzweig 24 Gas in die Lunge des Patienten 12 zu pumpen. Auf eine ähnliche Art ist der Patientenanschluss 18 über den Ausatemzweig 26 auch betrieblich mit dem zweiten Anschluss 22 des ICU-Beatmungsgerätes 14 verbunden dargestellt. Das ICU-Beatmungsgerät 14 kann dazu eingerichtet sein, über den Ausatemzweig 26 das Ausatmen von Gas aus der Lunge des Patienten zu unterstützen.
Wie man erkennt bestehen verschiedene Schwankungen in dem Atmungsmuster des Patienten 12. Der Patient kann z. B. schnell atmen, seine/ihre Atmung verlangsamen, seine/ihre Atmung un terbrechen, die Atem aussetzen oder Kombinationen von diesen. Allgemein scheitern die zur Zeit verfügbaren Techniken daran, Pausen in den Atmungsmustern eines Patienten 12 zuzulassen, weil diese Techniken dazu eingerichtet sind, einen ersten Backup-Atemzug genau eine Atemperiodendauer nach dem letzten Auslöseimpuls zu verabreichen. Dementsprechend können dem Patienten 12 unnötigerweise Backup-Atemzüge verabreicht werden, wodurch die Unbequemlichkeiten für den Patienten vergrößert werden. Dementsprechend wird ein Modul vorgestellt, das dazu eingerichtet ist, ein traditionelles Beatmungssystem beim Geben einer intelligenten Atemhilfe in vorteilhafter Weise zu unterstützen.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise können die Unzulänglichkeiten der zur Zeit verfügbaren Techniken durch die Verwendung eines beispielhaften intelligenten Backup-Beatmungsapplikationsmoduls 16 umgangen werden. In der in 1 dargestellten Ausführungsform ist das ICU-Beatmungsgerät 14 gezeigt, das das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 enthält, wobei das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 dazu eingerichtet ist, das ICU-Beatmungsgerät 14 beim Verzögern des Beginns eines ersten Backup-Atemzugs für den Patienten 12 zu unterstützen. Im Einzelnen kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 dazu eingerichtet sein, eine frühere Atemperiodendauer zu verwenden, um den Beginn des ersten Backup-Atemzugs für den Patienten 12 zu verzögern.
Weiterhin ist bei einer zur Zeit in Betracht gezogenen Ausgestaltung das ICU-Beatmungsgerät 14 gezeigt, das das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 enthält. In bestimmten anderen Ausführungsformen kann das intelligente Backup Beatmungsapplikationsmodul 16 ein Standalone-Modul enthalten, das zur Verwendung mit einem Beatmungssystem 10, wie etwa dem Be atmungssystem 10 (siehe 1) eingerichtet ist. Die Arbeitsweise des intelligenten Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 ist unter Bezug auf die 3 und 4 genauer beschrieben.
Zusätzlich kann das Beatmungssystem 10 auch ein Druckmessungsteilsystem 28 enthalten, wobei das Druckmessungsteilsystem 28 dazu eingerichtet sein kann, die Messung des Drucks der Luft zu unterstützen, die in den Patienten 12 hinein gepumpt wird. Es wird angemerkt, dass in bestimmten Ausführungsformen ein (in 1 nicht gezeigtes) zusätzliches Druckmessungsteilsystem verwendet werden kann, um die Messung des Drucks der Luft auf der Beatmungsschlauchseite zu unterstützen.
Wie hierin zuvor beschrieben sind die zur Zeit verfügbaren Techniken, die eine Backupfrequenz implementieren, leider intolerant gegenüber Pausen in den Atmungsmustern des Patienten 12 und berücksichtigen diese Variationen in der Atmung in einer nicht optimalen Weise. Im Einzelnen führt die Verwendung der zur Zeit verfügbaren Techniken zu einem höherem Ausmaß an Unbequemlichkeit für die Patienten, weil die zur Zeit verfügbaren Techniken allgemein so programmiert sind, dass sie die Backup-Beatmung genau eine Atemperiodendauer nach der letzten Auslösung verabreichen. Demnach kann es wünschenswert sein, ein Verfahren zu entwickeln, das zu Verbesserungen beim Geben von Atemhilfe an einen Patienten eingerichtet ist, wodurch die Unbequemlichkeiten für den Patienten verringert werden und der klinische Arbeitsablauf verbessert wird. Im Einzelnen kann es wünschenswert sein, ein Verfahren zu entwickeln, das dazu eingerichtet ist, eine intelligente Verabreichung von Backup-Atemzügen zu ermöglichen, wodurch es dem Patienten 12 ermöglicht wird, seine Atmung zeitweilig zu unterbrechen, wobei eine versehentliche Verabreichung der Backup-Beatmung während der Atempausen vermieden wird.
2 ist ein Flussdiagramm 30, das ein beispielhaftes Verfahren zum Verabreichen intelligenter Atemhilfe an einen Patienten, wie z. B. den Patienten 12 (siehe 1) darstellt. In einer zur Zeit in Betracht gezogenen Ausgestaltung kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 (siehe 1) dazu eingerichtet sein, das ICU-Beatmungsgerät 14 (siehe 1) beim Durchführen des beispielhaften Verfahrens zur Verabreichung von Atemhilfe an den Patienten zu unterstützen.
Das Verfahren beginnt bei dem Schritt 32, in dem ein Atmungsmuster des Patienten kontinuierlich überwacht wird. Wie man erkennt kann sich das Atmungsmuster eines Patienten, wie z. B. des Patienten 12, unter Atemhilfe im Laufe der Zeit ändern. Ein spontan atmender Patient kann z. B. in einer beschleunigten Weise atmen und/oder seine/ihre Atmung verlangsamen oder die Atem sogar aussetzen. Bei Anwendung der zur Zeit verfügbaren Techniken wird dem Patienten die Backup-Beatmung verabreicht, sobald das Beatmungssystem diese Pause in der Atmung des Patienten erkennt, weil diese Techniken so programmiert sind, dass sie die Backup-Beatmung exakt eine Atemperiodendauer nach dem letzten Auslöseimpuls verabreichen. Darüber hinaus stellt der Arzt die Backupfrequenz typischerweise auf einen sehr niedrigen Wert ein. Leider kann ein Patient, der seine Atmung vorübergehend unterbrochen hat, eine ungewollte und/oder unbequeme Backup-Beatmung erhalten. Demnach kann es wünschenswert sein, das Atmungsmuster des Patienten zu überwachen, wie es durch den Schritt 32 angedeutet ist.
Weiterhin wird gemäß beispielhafter Aspekte der vorliegenden Vorgehensweise ein Verfahren zum Geben von Atemhilfe durch Steuern der Verabreichung von Backup-Atemzügen an den Patienten vorgestellt. Im Einzelnen kann das beispielhafte Verfahren dazu eingerichtet sein, eine Verzögerung bei der Verabreichung von Backup-Atemzügen in Abhängigkeit von einem früheren Atem intervall zu ermöglichen, wodurch es dem Arzt ermöglicht wird, eine besser geeignete Backupfrequenz einzustellen.
Gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 dazu eingerichtet sein, den Beginn eines ersten Backup-Atemzuges zu verzögern. Im Einzelnen kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 dazu eingerichtet sein, den Beginn des ersten Backup-Atemzugs in Abhängigkeit von einem Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden vorangegangenen Atemzügen oder Auslöseimpulsen zu verzögern. Dieses Zeitintervall kann als ein früheres bzw. vorangegangenes Atemintervall bezeichnet werden. Mit anderen Worten kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul 16 dazu eingerichtet sein, das Einsetzen des ersten Backup-Atemzugs zu verzögern, indem der Beginn des ersten Backup-Atemzugs in Abhängigkeit von dem früheren Atemintervall aufgeschoben wird. Dementsprechend kann ein Zeitintervall zwischen zwei aufeinanderfolgenden Atemzügen gemessen werden, wie es bei dem Schritt 34 dargestellt ist. In bestimmten Ausführungsformen kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul dazu eingerichtet sein, ein „früheres” Ateminterval zu überwachen. Wie man erkennt löst in einem Spontanatmungsmodus der Patient die gesamte Beatmung aus. Mit anderen Worten kann ein Zeitintervall zwischen zwei früheren Auslöseimpulsen (Atemzügen) überwacht werden, wie es durch den Schritt 34 veranschaulicht ist.
Traditionell wird der erste Backup-Atemzug verabreicht, sobald das vorangegangene Atemintervall einen vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Der vorbestimmte Schwellenwert kann in bestimmten Ausführungsformen eine von einem Bediener eingestellte Zeitdauer enthalten. Die von dem Bediener eingestellte Zeitdauer kann z. B. eine Backupfrequenz enthalten. Außerdem wird die Verabreichung von Backup-Atemzügen gestoppt, sobald der Patient die Atmung wiedererlangt. Gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise kann das intelligente Backup-Beatmungsapplikationsmodul dazu eingerichtet sein, den Beginn des ersten Backup-Atemzugs zu verzögern, um es dem Patienten zu ermöglichen, nach einer Pause in seinem/ihrem Atmungsmuster die Atmung wiederzuerlangen. Dementsprechend kann in dem Schritt 36 das vorangegangene Atemintervall mit dem vorbestimmten Schwellenwert verglichen werden.
Anschließend kann in dem Schritt 38 eine Überprüfung vorgenommen werden, um festzustellen, ob das vorangegangene Atemintervall den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet. Wenn festgestellt wird, dass das vorangegangene Atemintervall den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, kann der Beginn des ersten Backup-Atemzugs verzögert werden, wie es in dem Schritt 40 angedeutet ist. Wenn in dem Schritt 38 jedoch festgestellt wird, dass das vorangegangene Atemintervall den vorbestimmten Schwellenwert nicht überschreitet, kann die Kontrolle an den Schritt 34 zurückgegeben werden.
Gemäß beispielhaften Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise kann der Beginn eines ersten Backup-Atemzugs um bis zu dem Zweifachen der eingestellten Backupperiodendauer verzögert werden. Wenn hierin der Ausdruck Backupperiodendauer verwendet wird, bezieht er sich auf einen Kehrwert der von dem Bediener eingestellten Backupfrequenz. Im Einzelnen kann der Beginn des ersten Backup-Atemzugs gemäß Aspekten der vorliegenden Vorgehensweise wie folgt verzögert werden: Erste Backup-Atmungsperiode = [(Backupperiodendauer – vorangegangenes Atemintervall) + Backupperiodendauer] (1)
Unter Verwendung der Gleichung (1) kann eine erste Backupperiode berechnet werden. Wenn hierin der Ausdruck „erste Backup- Periode” verwendet wird, kann er sich auf einen Zeitabschnitt zwischen einem vorangegangenen Atmungsauslösung und dem ersten Backup-Atemzug beziehen. Mit anderen Worten kann die erste Backupperiode für einen Zeitabschnitt zwischen dem Zeitpunkt, wenn der letzte Auslöseimpuls aufgetreten ist, und dem Zeitpunkt, wenn der erste Backup-Atemzug eingeleitet wird, kennzeichnend sein. Das Verfahren zum Geben von Atemhilfe nach 2 kann durch eine Bezugnahme auf die 3 und 4 besser verstanden werden.
Nun 3 zugewandt: Es ist eine schematische Darstellung 50 eines beispielhaften Verfahrens zum Geben von Atemhilfe nach 2 dargestellt. Im Einzelnen ist in 3 der Schritt des Verzögerns des Beginns des ersten Backup-Atemzugs (Schritt 40 aus 2) dargestellt. Das Bezugszeichen 52 kann für eine Zeitachse (X-Achse) kennzeichnend sein, während eine Amplitudenachse (Y-Achse) allgemein mit dem Bezugszeichen 54 bezeichnet ist. Wie unter Bezug auf 2 angemerkt wurde, kann das Atmungsmuster des Patienten überwacht werden. Vom Patienten ausgelöste Atemzüge sind allgemein mit dem Bezugszeichen 56 bezeichnet.
In dem in 3 dargestellten Beispiel zeigt das Atmungsmuster des Patienten, dass der Patient doppelt so schnell atmet wie die eingestellte Backupfrequenz, wobei seine Atmung danach aussetzt. Weiterhin ist in dem vorliegenden Beispiel gezeigt, dass der Patient mit zwanzig Atemzügen pro Minute (bpm, für „breaths per minute”) auslöst und danach aufhört zu atmen. Die Triggerfrequenz von 20 bpm führt zu einer Atemperiodendauer von drei Sekunden. Diese Atemperiodendauer kann allgemein mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet sein und als das vorangegangene Atemintervall bezeichnet werden.
Wie zuvor angemerkt kann weiterhin ein Zeitintervall zwischen zwei vorangegangenen Auslöseimpulsen gemessen werden. Mit anderen Worten kann das vorangegangene Atemintervall gemessen werden. Weiterhin kann das vorangegangene Atemintervall in dem vorliegenden Beispiel drei Sekunden betragen. Wie in 3 dargestellt hört der Patient jedoch zu der sechsten Sekunde auf zu atmen. Sobald das neue vorangegangene Atemintervall berechnet ist, kann es mit dem vorbestimmten Schwellenwert, nämlich der von dem Bediener eingestellten Backupperiodendauer verglichen werden. Wenn das neu berechnete vorangegangene Atemintervall größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, kann der Beginn des ersten Backup-Atemzugs verzögert werden, wodurch dem Patienten zusätzliche Zeit gegeben wird, erneut mit seiner/ihrer Atmung zu beginnen.
Es wird angemerkt, dass die von dem Bediener eingestellte Backupfrequenz in dem vorliegenden Beispiel 10 bpm betragen kann. Demnach kann eine entsprechende Backupperiodendauer sechs Sekunden dauern. Unter Verwendung der Gleichung (1) kann die erste Backup-Atmungsperiode berechnet werden als: Erste Backup-Atmungsperiode = [(6 – 3) + 6] = 9 Sekunden
Dementsprechend kann der Beginn eines ersten verzögerten Backup-Atemzugs so verzögert werden, dass er zu der 13. Sekunde eingeleitet wird. In dem vorliegenden Beispiel kann der erste verzögerte Backup-Atemzug mit dem Bezugszeichen 60 bezeichnet sein. Der Zeitpunkt des Beginns des ersten verzögerten Backup-Atemzugs kann mit dem Bezugszeichen 62 bezeichnet sein. Ebenso kann das Bezugszeichen 64 einen zweiten verzögerten Backup-Atemzug kennzeichnen. Es sollte erkannt werden, dass der zweite verzögerte Backup-Atemzug 64 so festgelegt wird, dass er gemäß einer von einem Bediener eingestellten Backupperiodendauer 66 auftritt. Mit anderen Worten können, nachdem der ers te verzögerte Backup-Atemzug 60 verabreicht worden ist, nachfolgende Backup-Atemzüge, wie etwa der zweite verzögerte Backup-Atemzug 64, mit der voreingestellten Backupperiodendauer 66 verabreicht werden, bis der Patient die Atmung wiedererlangt.
Es sollte erkannt werden, dass die Anwendung der zur Zeit verfügbaren Techniken zu einem ersten Backup-Atemzug 68 führt, der exakt eine Periodendauer nach dem letzten Auslöseimpuls auftritt. Mit anderen Worten könnte der erste Backup-Atemzug in dem vorliegenden Beispiel bereits sechs Sekunden nach der letzten Auslösung aufgetreten sein, die zu der vierten Sekunde aufgetreten ist. Mit anderen Worten könnte der erste Backup-Atemzug 68 zu der zehnten Sekunde aufgetreten sein. Der Beginn der ersten Backupperiodendauer 68 kann durch das Bezugszeichen 70 bezeichnet sein. Weiterhin bezeichnet das Bezugszeichen 72 einen zweiten Backup-Atemzug, der eine eingestellte Backupperiodendauer nach dem Auftreten des ersten Backup-Atemzugs 68 aufgetreten sein kann. Es sollte erkannt werden, dass der erste Backup-Atemzug verabreicht wird, sobald die Atmungsunterbrechung die Apnoezeit überschreitet.
Durch Implementierung des Verfahrens zum Geben von Atemhilfe durch Verzögern des Beginns des ersten verzögerten Backup-Atemzugs 60 kann in dem vorliegenden Beispiel das Zeitintervall zwischen dem letzten Auslöseimpuls zur vierten Sekunde und dem Beginn des ersten verzögerten Backup-Atemzugs 60 in vorteilhafter Weise auf neun Sekunden gegenüber einem Zeitintervall von sechs Sekunden bei Verwendung der zur Zeit verfügbaren Techniken verlängert werden. Der Zeitabschnitt zwischen der letzten Auslösung 56 zu der vierten Sekunde und dem ersten verzögerten Backup-Atemzug 60 kann allgemein mit dem Bezugszeichen 74 bezeichnet sein. In ähnlicher Weise kann das Bezugszeichen 76 einen Zeitabschnitt zwischen der letzten Auslösung 56 zur vierten Sekunde und dem ersten Backup-Atemzug 68 kennzeichnen, wie er mit den zur Zeit verfügbaren Techniken verabreicht wird. Dementsprechend wird es dem Patienten ermöglicht, momentan seine/ihre Atmung zu unterbrechen, ohne dass das Beatmungssystem vorzeitig einen Backup-Atemzug verabreicht und eine Unbequemlichkeit für den Patienten bewirkt.
Nun unter Bezug auf 4: Es ist eine schematische Darstellung 80 eines beispielhaften Verfahrens zum Geben von Atemhilfe nach 2 dargestellt. Im Einzelnen ist in 4 der Schritt des Verzögerns des Beginns des ersten Backup-Atemzugs (Schritt 40 in 2) dargestellt. Das Bezugszeichen 82 kann für eine Zeitachse (X-Achse) kennzeichnend sein, während eine Amplitudenachse (Y-Achse) allgemein mit dem Bezugszeichen 84 bezeichnet ist. Wie unter Bezug auf 2 angemerkt wurde kann das Atmungsmuster des Patienten überwacht werden. Die von dem Patienten ausgelösten Atemzüge können allgemein mit dem Bezugszeichen 86 bezeichnet sein.
Wiederum zeigt das Atmungsmuster des Patienten in dem in 4 dargestellten Beispiel, dass der Patient doppelt so schnell wie die eingestellte Backupfrequenz atmet und danach die Atmung aussetzt. Weiterhin ist in dem vorliegenden Beispiel gezeigt, dass der Patient zwanzig Atemzüge pro Minute (bpm) auslöst und danach seine Atmung für neun Sekunden unterbricht. Die Triggerfrequenz von 20 bpm führt zu einer Atemperiodendauer von drei Sekunden. Diese Atmungsperiodendauer kann allgemein mit dem Bezugszeichen 58 bezeichnet sein.
Wie zuvor angemerkt kann weiterhin ein Zeitintervall (das vorangegangene Atemintervall) zwischen zwei vorangegangenen Auslöseimpulsen 86 gemessen werden. In dem vorliegenden Beispiel beträgt das vorangegangene Atemintervall zwischen den vorangegangenen Auslösungen 86 drei Sekunden. Wie in 3 dargestellt unterbricht der Patient jedoch seine Atmung zu der sechsten Sekunde und beginnt zu der 13. Sekunde, erneut zu atmen. Die wiedererlangten, vom Patienten ausgelösten Atemzüge können allgemein mit dem Bezugszeichen 90 bezeichnet sein. Dementsprechend kann ein neues vorangegangenes Atemintervall berechnet werden. Sobald das neue vorangegangene Atemintervall berechnet worden ist, kann das neue vorangegangene Atemintervall mit dem vorbestimmten Schwellenwert, nämlich der von dem Bediener eingestellten Backupperiodendauer, verglichen werden. In dem vorliegenden Beispiel beträgt das neue vorangegangene Atemintervall neun Sekunden, während der vorbestimmte Schwellenwert (die festgelegte Backupperiodendauer) sechs Sekunden beträgt. Weil das neue vorangegangene Atemintervall größer als der vorbestimmte Schwellenwert ist, wird der Beginn des ersten Backup-Atemzuges verzögert.
Es wird angemerkt, dass die vom Bediener eingestellte Backupfrequenz in dem vorliegenden Beispiel 10 bpm betragen kann. Dementsprechend kann die zugehörige Periodendauer sechs Sekunden betragen. Unter Verwendung der Gleichung (1) kann die erste Backup-Atmungsperiode wie folgt berechnet werden: Erste Backup-Atmungsperiode = [(6 – 3) + 6] = 9 Sekunden.
Dementsprechend kann der Beginn eines ersten verzögerten Backup-Atemzuges so verzögert werden, dass er zu der 13. Sekunde eingeleitet wird. Weil jedoch gezeigt ist, dass der Patient in der 13. Sekunde beginnt, wieder zu atmen, wird der verzögerte erste Backup-Atemzug dem Patienten nicht mehr verabreicht.
Es sollte erkannt werden, dass die Anwendung der zur Zeit verfügbaren Techniken dazu geführt haben könnte, dass ein erster Backup-Atemzug 92 genau eine Periodendauer nach dem letzten Auslöseimpuls auftritt. Mit anderen Worten könnte der erste Backup-Atemzug in dem vorliegenden Beispiel sechs Sekunden nach der letzten Auslösung aufgetreten sein, die zu der vierten Sekunde aufgetreten ist. Mit anderen Worten könnte der erste Backup-Atemzug 92 zu der zehnten Sekunde aufgetreten sein. Dieses Einsetzen eines ersten Backup-Atemszugs 92 kann mit dem Bezugszeichen 94 bezeichnet sein.
Indem das Verfahren zum Geben von Atemhilfe durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs wie unter Bezug auf 4 beschrieben in die Praxis umgesetzt wird, kann es dem Patienten ermöglicht werden, bis zu zwei Atemperioden zu pausieren bzw. die Atmung zu unterbrechen, bevor ihm ein Backup-Atemzug verabreicht wird. Dementsprechend wird es dem Patienten ermöglicht, seine/ihre Atmung zu unterbrechen, ohne dass ihm das Beatmungssystem vorzeitig einen Backup-Atemzug verabreicht und eine Unbequemlichkeit für ihn verursacht. Mit anderen Worten kann die vorliegende Vorgehensweise so eingerichtet sein, dass sie verhindert, dass ein erster Backup-Atemzug während einer Pause in der Atmung des Patienten auftritt. Im Gegensatz dazu könnte der erste Backup-Atemzug bei Verwendung der zur Zeit verfügbaren Technik bereits zu der zehnten Sekunde aufgetreten sein, wodurch dem Patienten ungewollte Backup-Atemzüge verabreicht werden. Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Vorgehensweise dem Arzt, eine relativ höhere Backupfrequenz einzustellen und dadurch den Komfort für den Patienten zu erhöhen.
Wie von Fachleuten erkannt wird, können das vorangegangene Beispiel, die Darlegungen und die Verfahrensschritte durch einen geeigneten Code auf einem prozessorgestützten System, wie etwa einem Vielzweck- oder Spezialrechner, in die Praxis umgesetzt werden. Es sollte auch erkannt werden, dass verschiedene Implementierungen der vorliegenden Vorgehensweise einige oder alle der hierin beschriebenen Schritte in unterschiedlicher Reihenfolge oder im Wesentlichen gleichzeitig, d. h. parallel ausführen können. Dementsprechend können die Funktionen bzw. der Ablauf in einer Vielzahl von Programmiersprachen implementiert sein, die C++ oder Java, aber ohne eine Beschränkung auf diese enthalten, oder in Paradigmen bzw. Modellen einer Serviceorientierten Architektur in die Praxis umgesetzt werden. Wie von Fachleuten erkannt wird, kann ein solcher Code in einem oder mehreren greifbaren maschinenlesbaren Medien, wie z. B. auf Speicherbausteinen, lokalen oder entfernten Festplatten, optischen Platten (d. h. CDs oder DVDs) oder anderen Medien, auf die von einem prozessorgestützten System zum Ausführen des gespeicherten Codes zugegriffen werden kann, gespeichert sein oder zur Speicherung auf diesen angepasst werden. Man beachte, dass die greifbaren Medien auch Papier oder ein anderes geeignetes Medium umfassen können, auf dem die Anweisungen ausgedruckt sind. Die Anweisungen können z. B. durch optisches Scannen des Papiers oder des anderen Mediums elektronisch erfasst, danach kompiliert, interpretiert oder auf andere Art in einer geeigneten Weise verarbeitet, wenn dies erforderlich ist, und danach in einem Computerspeicher gespeichert werden.
Das zuvor hierin beschriebene Verfahren, einem Patienten Atemhilfe zu geben, und das zuvor beschriebene System zum Geben von Atemhilfe an einen Patienten vereinfachen den klinischen Arbeitsablauf erheblich, indem sie in vorteilhafter Weise eine Steuerung der Verabreichung des ersten Backup-Atemzugs ermöglichen. Im Einzelnen kann der Komfort für den Patienten erheblich verbessert werden, indem der Beginn des ersten Backup-Atemzugs verzögert wird, wodurch es dem Patienten ermöglicht wird, seine Atmung zeitweilig zu unterbrechen. Weiterhin ermöglicht die Anwendung des beispielhaften Verfahrens zum Geben von Atemhilfe dem Patienten in vorteilhafter Weise, seine Atmung zu unterbrechen, ohne dass ihm das Beatmungssystem vorzeitig einen ungewollten Backup-Atemzug verabreicht. Außerdem ermöglicht die intelligente Verabreichung von Backup-Atemzü gen, die hierin zuvor beschrieben worden ist, dem Arzt, eine besser geeignete Backupfrequenz einzustellen.
Die obige Beschreibung der Ausführungsbeispiele des Systems zum Verabreichen von Atemhilfe an einem Patienten und des Verfahrens zum Verabreichen von Atemhilfe an den Patienten haben die technische Wirkung einer Erhöhung des Patientenkomforts, indem sie durch eine Verzögerung des Beginns der Backup-Beatmung dem Patienten ermöglichen, seine/ihre Atmung zeitweilig zu unterbrechen. Indem sie dem Arzt ermöglichen, eine höhere Backupfrequenz einzustellen, können sie außerdem den klinischen Arbeitsablauf verbessern.
Es wird ein Verfahren, einem Patienten Atemhilfe zu geben, vorgestellt. Das Verfahren enthält eine Steuerung der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs dazu eingerichtet ist, die Auswahl einer geeigneten Backupfrequenz zu ermöglichen. Es werden in Verbindung mit der vorliegenden Vorgehensweise auch Systeme 10 und ein computerlesbares Medium in Betracht gezogen, die eine Funktionalität von der durch dieses Verfahren vorgegebenen Art bereitstellen.
Während hierin nur bestimmte Merkmale der Erfindung dargestellt und beschrieben worden sind, werden Fachleuten zahlreiche Abwandlungen und Änderungen einfallen. Es soll daher erkannt werden, dass es beabsichtigt ist, dass die beigefügten Ansprüche alle derartigen Abwandlungen und Änderungen einschließen, die unter den wahren Geist der Erfindung fallen.

10: Beatmungssystem
12: Patient
14: ICU-Beatmungsgerät
16: Intelligentes Backup-Beatmungsapplikationsmodul
18: Patientenanschluss
20: Erster Anschluss
22: Zweiter Anschluss
24: Einatemzweig
26: Ausatemzweig
28: Druckmessungsteilsystem
30: Flussdiagramm
32: Schritt
34: Schritt
36: Schritt
38: Schritt
40: Schritt
50: Schematische Darstellung
52: X-Achse
54: Y-Achse
56: Vom Patienten ausgelöster Atemzug
58: Vorangegangenes Atemintervall
60: Erster verzögerter Backup-Atemzug
62: Zeit bis zum Beginn des ersten verzögerten Backup-Atemzugs
64: Zweiter verzögerter Backup-Atemzug
66: Eingestellte Backupperiodendauer
68: Erster Backup-Atemzug
70: Zeit bis zum Beginn des ersten Backup-Atemzugs
72: Zweiter Backup-Atemzug
74: Zeitintervall zwischen vom Patienten ausgelöstem Atemzug und erstem verzögerten Backup-Atemzug
76: Zeitintervall zwischen vom Patienten ausgelöstem Atemzug und erstem Backup-Atemzug
80: Schematische Darstellung
82: X-Achse
84: Y-Achse
86: Vom Patienten ausgelöste Atemzüge
88: Zeitintervall einer Atemunterbrechung
90: Vom Patienten ausgelöste Atemzüge
92: Erster Backup-Atemzug
94: Zeit bis zum Beginn des ersten Backup-Atemzugs

Claims

Verfahren zur Verabreichung von Atemhilfe an einen Patienten, wobei das Verfahren aufweist: Steuern der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs dazu eingerichtet ist, die Wahl einer geeigneten Backupfrequenz zu ermöglichen.
Verfahren nach Anspruch 1, das weiterhin eine Überwachung eines Atmungsmusters des Patienten enthält.
Verfahren nach Anspruch 2, das weiterhin eine Messung eines ersten Zeitintervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden vorangegangenen Atemzügen enthält.
Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs ein Hinauszögern des Beginns des ersten Backup-Atemzugs in Abhängigkeit von dem gemessenen ersten Zeitintervall enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, das weiterhin ein Vergleichen des ersten Zeitintervalls mit einem vorbestimmten Schwellenwert enthält.
Verfahren nach Anspruch 5, das weiterhin ein Verzögern des Beginns des ersten Backup-Atemzugs, falls das gemessene erste Zeitintervall den vorbestimmten Schwellenwert überschreitet, enthält.
Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Verschiebung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs eine Verzögerung des Be ginns des ersten Backup-Atemzugs um bis zum Zweifachen des vorbestimmten Schwellenwertes enthält.
System (10) zur Verabreichung von Atemhilfe an einen Patienten (12), wobei das System aufweist: ein Beatmungssystem (14), das zur Verabreichung einer künstlichen Beatmung an einen Patienten (12) eingerichtet ist, wobei das Beatmungssystem über einen Patientenanschluss (18) betrieblich mit dem Patienten (12) verbunden ist; und ein Backup-Beatmungsapplikationsmodul (16), das zur automatischen Steuerung der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzuges durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs eingerichtet ist, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs dazu eingerichtet ist, die Wahl einer geeigneten Backupfrequenz zu ermöglichen.
System (10) zur Verabreichung von Atemhilfe an einem Patienten (12) nach Anspruch 8, wobei das Backup-Beatmungsapplikationsmodul (16) weiterhin dazu eingerichtet ist, ein Atmungsmuster des Patienten (12) zu überwachen; ein erstes Zeitintervall (58) zwischen zwei aufeinander folgenden vorangegangenen Atemzügen (56) zu messen; das erste Zeitintervall (58) mit einem vorbestimmten Schwellenwert zu vergleichen; und den Beginn des ersten Backup-Atemzugs (60) in Abhängigkeit von dem gemessenen ersten Zeitintervall (58) hinauszuzögern.
Computerlesbares Medium, das ein oder mehrere greifbaren Medien enthält, wobei das eine oder die mehreren greifbaren Medien enthalten: Code, der zum Steuern der Verabreichung eines ersten Backup-Atemzugs durch eine Verzögerung des Beginns des ersten Backup-Atemzugs eingerichtet ist, wobei die Verzögerung des Beginns des ersten Backup Atemzugs dazu eingerichtet ist, die Wahl einer geeigneten Backupfrequenz zu ermöglichen.