DE102014001218A1 - Cost and space optimized realization for mixing of ventilation gases in blower units - Google Patents

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Abstract

Das Verfahren und die Vorrichtung dienen zur Beatmung eines Patienten unter Berücksichtigung einer Atemgasadditivbeimischung. Es wird eine Beatmungsvorrichtung im Wesentlichen bestehend aus einen Basisgerät, einem Atemschlauch und einer Kontaktvorrichtung vorgeschlagen, bei der ein durch eine externe Atemgasadditivquelle bereitgestellter Atemgasadditiv-Volumenstrom in das Basisgerät eingebracht und mit dem bereitgestellten Atemgasvolumenstrom wenigstens teilweise vermischt wird. Durch die ventilgesteuerte Zuführung des Atemgasadditiv-Volumenstromes unmittelbar in den Atemgasstrang und ein Additivdepot und somit in den taktweise an die Patientenlunge abzugebenden Atemgasvolumenstrom ist es möglich, die Additivkonzentration während des Exspirationsvorgangs, bei dem der Atemgasvolumenstrom in idealisierter Betrachtung Null ist, in beliebiger Konzentration anzureichern oder vollständig zu ersetzen.The method and the device are used to ventilate a patient taking into account a Atemgasadditivbeimischung. It is a respiratory device essentially consisting of a base unit, a breathing tube and a contact device proposed in which a provided by an external breath gas additive source breathing gas additive flow is introduced into the base unit and at least partially mixed with the provided respiratory gas volume flow. By the valve-controlled supply of Atemgasadditiv-volume flow directly into the Atemgasstrang and an additive depot and thus in the cyclically delivered to the patient lung respiratory gas volume flow, it is possible to enrich the additive concentration during the expiration, in which the respiratory gas volume flow in idealized consideration is zero, in any concentration or completely replace.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Beatmung eines Patienten, bei dem ein Basisgerät zur Bereitstellung von Atemgas für die Patientenbeatmung sowie ein innerhalb des Basisgerätes verlaufender Atemgasstrang mit wenigstens einem Additivdepot verwendet ist, dem ein Atemgasadditivvolumenstrom zugeführt wird.The invention relates to a method and a device for ventilating a patient, in which a base unit for supplying respiratory gas for patient ventilation and a running within the base unit Atemgasstrang is used with at least one additive depot to which a Atemgasadditivvolumenstrom is supplied.

Im Stand der Technik ist bekannt, dass Vorrichtungen zur Beatmung eines Patienten verwendet werden, die über eine Funktion verfügen, die das dem Patienten zuzuführende Atemgas mit einer weiteren Komponente in additiver Weise anzureichern.It is known in the prior art that devices are used for the ventilation of a patient, which have a function which in an additive manner enrich the breathing gas to be supplied to the patient with another component.

Derartige Vorrichtungen folgen dem prinzipiellen Aufbau bestehend aus einem Basisgerät, einem an dem Basisgerät festgelegten Atemschlauch und einer wiederum an dem Atemschlauch festgelegten Kontaktvorrichtung, welche den Atemschlauch mit dem Patienten verbindet. Das Basisgerät verfügt dem Grunde nach über eine Ansaugvorrichtung zur Ansaugung von Umgebungsluft, die geräteintern gegebenenfalls als durch einen Filter gereinigtes Atemgas dem an dem Basisgerät festgelegten Atemschlauch zur Verfügung gestellt wird.Such devices follow the basic structure consisting of a base unit, a fixed to the base unit breathing tube and in turn fixed to the breathing tube contact device which connects the breathing tube with the patient. Basically, the base unit has a suction device for the intake of ambient air, which is optionally provided inside the device as a breathable gas purified by a filter the specified on the base unit breathing tube available.

Dem Atemgas können vorrichtungsintern weitere, insbesondere gasförmige Komponenten in additiver Weise beigemischt werden. Insbesondere wird häufig Sauerstoff dem Atemgas beigemischt, um Patienten in Notfallsituationen dieses Lebensmittel im eigentlichen Sinn zuzuführen. Andere gasförmige Komponenten können zum Beispiel Distickstoffoxid (Lachgas) sein, das lange Zeit in der Medizin als Narkotikum verwendet wurde.The breathing gas can be added in the device further inside, in particular additional gaseous components in an additive manner. In particular, oxygen is often mixed with the respiratory gas in order to supply this food to patients in emergency situations in the true sense. Other gaseous components may be, for example, nitrous oxide (nitrous oxide), which has long been used in medicine as a narcotic.

Die DE 10 2009 015 928 A1 zeigt eine Vorrichtung zur Anreicherung von Atemgas mit Sauerstoff und offenbart ein entsprechendes Verfahren zur Anwendung der Vorrichtung für die Patientenbeatmung. Die Vorrichtung realisiert die Zuführung des Sauerstoffadditives in das vom Patienten einzuatmende Atemgas über ein Zuschaltventil sowie eine entsprechende Zuleitung in die Beatmungsvorrichtung.The DE 10 2009 015 928 A1 shows a device for the enrichment of breathing gas with oxygen and discloses a corresponding method for the application of the device for patient ventilation. The device realizes the supply of the oxygen additive into the respiratory gas to be inhaled by the patient via a connection valve and a corresponding supply line into the respiration device.

Das Zuschaltventil kann entweder innerhalb oder ausserhalb dieser bekannten Vorrichtung angeordnet sein. Die Vermischung erfolgt unabhängig von der internen oder externen Zuschaltventilanordnung immer vorrichtungsintern dadurch, dass der dosiert zugeführte Sauerstoff in die Atemgasstrecke beigemischt wird. Innerhalb dieser Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik ist eine Gebläsebox installiert, welche von dem Atemgas durchströmt wird und in die die Sauerstoffzuführung mündet, sodass an diese Stelle in der Vorrichtung die Sauerstoffbeimischung erfolgt.The sequence valve can be arranged either inside or outside this known device. The mixing takes place independently of the internal or external Zuschaltventilanordnung always inside the device in that the dosed oxygen supplied is added to the breathing gas route. Within this device according to the prior art, a blower box is installed, which is flowed through by the breathing gas and into which the oxygen supply flows, so that at this point in the device, the oxygen is added.

Neben dem Zuschaltventil ist weiterhin ein Rückschlagventil derart angeordnet erforderlich, dass bei entsprechenden Druckverhältnissen Atemgasdruck größer als der Sauerstoff-Zuführdruck das Rückschlagventil geschlossen ist und dadurch der Sauerstoffzuführschlauch nicht mit Atemgas geflutet werden kann.In addition to the Zuschaltventil a check valve is further arranged arranged such that at corresponding pressure conditions breathing gas pressure greater than the oxygen supply pressure, the check valve is closed and thereby the Sauerstoffzuführschlauch can not be flooded with breathing gas.

Für die Dosierung des Sauerstoffes als Beimischungskomponente zum Atemgas wird ein Verfahren zur Steuerung des Zuschaltventils offenbart. Neben der Sauerstoffzuführung in eine geräteinterne Gebläsebox ist ebenfalls bekannt, dass die Sauerstoffzuführung an einer Stelle des Beatmungsschlauches innerhalb der Vorrichtung erfolgt.For the metering of the oxygen as admixing component to the respiratory gas, a method for controlling the Zuschaltventils is disclosed. In addition to the oxygen supply in a device-internal fan box is also known that the oxygen supply takes place at a point of the breathing tube within the device.

Nachteilig an diesen Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik ist, dass die Sauerstoffkonzentration in dem Atemgas ausschließlich durch Beimischung des Sauerstoffadditives einstellbar ist. Aus diesem Grund kann infolge der erforderlichen Volumenströmungsverhältnisse des Atemgasvolumenstromes und des Sauerstoffadditivvolumenstromes eine hohe, bis zu 100%ige Sauerstoffkonzentration nicht bereitgestellt werden. Ein weiterer Nachteil ist die Tatsache, dass sehr hohe Sauerstoffadditivvolumenströme von bis zu 150 l/min erforderlich sind, um die Sauerstoffkonzentration innerhalb des anzureichernden Atemgases auf gewünschte Werte zu mischen.A disadvantage of these devices according to the prior art is that the oxygen concentration in the respiratory gas is adjustable exclusively by admixing the oxygen additive. For this reason, a high, up to 100% oxygen concentration can not be provided due to the required volume flow conditions of the respiratory gas volume flow and the oxygen additive volume flow. Another disadvantage is the fact that very high oxygen additive volume flows of up to 150 l / min are required in order to mix the oxygen concentration within the breathing gas to be enriched to desired values.

Zusätzlicher und gravierender Nachteil ist, dass die innerhalb der Vorrichtungen arbeitenden Gebläse zur Atemgas-Volumenstromerzeugung zwar in der Regel kontinuierlich arbeiten, aber aufgrund des Wechselspiels von Ein- und Ausatmung, d. h. der natürlichen Lungenfunktion von Lungenatmern, ein diskontinuierlicher Atemgasvolumenstrom durch die Vorrichtung bereitgestellt werden muss.An additional and serious disadvantage is that although the fans operating within the devices for generating breathing gas volume flow generally operate continuously, they are usually due to the interplay between inhalation and exhalation, ie. H. natural pulmonary function of pulmonary breaths, a discontinuous flow of respiratory gas flow through the device must be provided.

In der Ausatmungsphase findet innerhalb der Vorrichtung und durch das Gebläse hindurch keine Atemgasvolumenströmung statt. Folge ist, dass sowohl das Gebläse selbst nicht mit kühlendem Atemgasvolumenstrom durchströmt wird als auch weitere Bauteile wie zum Beispiel Elektronikkomponenten, welche ebenfalls durch den Atemgasvolumenstrom gekühlt werden in diese Phase ungekühlt sind. Schäden, Bauteilversagen oder verkürzte Lebensdauer dieser Komponenten sind mögliche Folgen.In the exhalation phase, no respiratory gas volume flow takes place within the device and through the fan. The result is that both the blower itself is not flowed through with cooling breathing gas flow as well as other components such as electronic components, which are also cooled by the respiratory gas volume flow are uncooled in this phase. Damage, component failure or shortened service life of these components are possible consequences.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend genannten Art zu konstruieren, die dem Patienten eine möglichst genaue Menge, ggf. auch maximal hohe Additivkonzentration in der Atemluft zur Verfügung stellt.Object of the present invention is to construct a device of the aforementioned type, which provides the patient as accurate as possible, possibly also maximum high concentration of additive in the breathing air available.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, die Kühlung der Basisgerätekomponenten in jedem Betriebszustand zu verbessern. Die Verbesserung der Kühlung soll keine oder nur unwesentlichen Einfluss auf die Additivkonzentration des Atemgasvolumenstroms haben.It is another object of the invention to improve the cooling of the base unit components in each operating condition. The improvement of Cooling should have no or only insignificant influence on the additive concentration of the respiratory gas volume flow.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zuführung des Atemgasadditives innerhalb des Basisgerätes an einem Punkt der strömungsführenden Gerätekomponenten in Strömungsrichtung des Atemgases gesehen hinter dem Gebläse erfolgt und zwischen Gebläse und der Additiveinspeisungsstelle ein Additivdepot vorgesehen ist.This object is achieved in that the supply of Atemgasadditives within the base unit at a point of the flow-guiding device components in the flow direction of the respiratory gas takes place behind the blower and between the blower and the Additiveinspeisungsstelle an additive depot is provided.

Durch die Zuführung des Atemgasadditives innerhalb des Basisgerätes an einem Punkt der strömungsführenden Gerätekomponenten in Strömungsrichtung des Atemgases gesehen hinter dem Gebläse ist es möglich, eine Kühlung des Gebläses zu realisieren. Durch eine entsprechend positionierte und ausgestaltete Kühlluft-Bypassleitung ist es möglich, dass sowohl die Komponentenkühlung in jedem Betriebszustand sichergestellt als auch die Atemgasadditivkonzentration nicht negativ beeinflusst wird.By supplying the breathing gas additive within the base unit at a point of the flow-guiding device components in the flow direction of the respiratory gas behind the blower, it is possible to realize a cooling of the blower. By a correspondingly positioned and configured cooling air bypass line, it is possible that both the component cooling ensured in each operating condition and the respiratory gas additive concentration is not adversely affected.

Zielgruppe der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Verfahren zur Anreicherung von Atemgas mit Additiven sind vorzugsweise menschliche Patienten. Die Arbeitsweise der Lunge als Sauerstoffkatalysator ist taktend und somit diskontinuierlich. Ein Wechselspiel setzt sich zusammen aus Einatmen und Ausatmen. Bei dem Einatmungstakt wird Atemluft durch Expansion der Lunge angesaugt, bei dem Ausatmungstakt wird verwertete Atemluft als Abgas durch Kontraktion der Lunge ausgestoßen.Target group of the device according to the invention and methods for the enrichment of breathing gas with additives are preferably human patients. The operation of the lung as oxygen catalyst is clocking and thus discontinuous. An interplay consists of inhaling and exhaling. In the inhalation cycle breathing air is sucked in by expansion of the lungs, in the exhalation cycle, recovered breathing air is expelled as exhaust gas by contraction of the lung.

Einatmung und Ausatmung werden in der Medizin üblicherweise Inspiration und Exspiration genannt. Aufgrund dieser allen Säugetieren zu eigenen Arbeitsweise der Lunge muss auch ein Beatmungsgerät dieses Wechselspiel realisieren. Beatmungsgeräte werden prinzipiell dann angewendet, wenn die Lunge des Patienten das Wechselspiel nicht oder nicht ausreichend realisiert oder eine von der normalen Umgebungsluft, welche die Atemluft darstellt, abweichende Atemluftzusammensetzung erforderlich ist.Inhalation and exhalation are commonly called inspiration and expiration in medicine. Because of these all mammals to own working way of the lung also a ventilator must realize this interplay. Respirators are principally used when the patient's lungs do not or do not adequately perform the interplay or when a breathing air composition other than the normal ambient air, which is the breathing air, is required.

Eine Anwendung der Vorrichtung kann bei Patienten mit unterschiedlichen Krankheitsbildern an ventilatorischer Insuffizienz erfolgen. Typische Anwendungen sind obstruktive Ventilationsstörungen, z. B. COPD, Störungen der Atemmechanik, beispielsweise Skoliose, neuromuskuläre Erkrankungen, zentrale Atemregulationsstörungen oder obstruktives Schlafapnoesyndrom. Es ist möglich, die Vorrichtung als mobiles Notfallbeatmungsgerät einzusetzen. Aufgrund der technischen Ausgestaltung mit geräteinterner Additivspeicherung durch das Additivdepot ist die Vorrichtung als stationäres Gerät, für die Dauerbeatmung oder die mobile Beatmung geeignet.An application of the device can be done in patients with different clinical pictures of ventilatory insufficiency. Typical applications are obstructive ventilation disorders, e.g. As COPD, disorders of respiratory mechanics, such as scoliosis, neuromuscular disorders, central respiratory regulatory disorders or obstructive sleep apnea syndrome. It is possible to use the device as a mobile emergency ventilator. Due to the technical design with device-internal additive storage by the additive depot, the device is suitable as a stationary device, for continuous ventilation or mobile ventilation.

Aufgrund dieser Zusammenhänge ist die erfindungsgemäße Vorrichtung derart ausgestaltet, dass innerhalb eines Wechselspiels aus Inspiration und Exspiration zunächst ein Atemgasvolumenstrom von dem Basisgerät über den Atemschlauch bzw. Patientenschlauch und der Kontaktvorrichtung in die Lunge des zu beatmenden Patienten appliziert wird.Because of these relationships, the device according to the invention is designed such that, within an interplay of inspiration and expiration, first a respiratory gas volume flow is administered from the base device via the breathing tube or patient tube and the contact device into the lung of the patient to be ventilated.

Nach Abschluss der Inspiration wird durch ein innerhalb der Kontaktvorrichtung angeordneten Patientenventils die Exspiration, d. h. die Exhalation des von der Lunge verwerteten Atemgases bewerkstelligt. Dazu ist das Patientenventil derart ausgebildet, dass ein entgegen der Atemgasvolumenstromrichtung bei der Inspiration gerichteter Volumenstrom des verwerteten Atemgases über das Patientenventil an die Umgebung abgegeben wird.Upon completion of the inspiration, expiration, i. E., By a patient valve disposed within the contact device. H. exhaled the respiratory gas used by the lung. For this purpose, the patient valve is designed in such a way that a volumetric flow of the recycled respiratory gas directed against the respiratory gas volume flow direction during inspiration is delivered to the environment via the patient valve.

Infolge des Wechselspiels und der Funktion des Patientenventils, das von der Lunge verwertete Atemgas in die Umgebung und nicht in den Patientenschlauch zu leiten, alterniert der Volumenstrom innerhalb des Patientenschlauches und dem Basisgerät nicht. Der Atemgasvolumenstrom innerhalb der Vorrichtung ist somit bei Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik unidirektional und getaktet. Diesen Umstand macht sich die erfindungsgemäße Lehre zu eigen, um den Anteil des vorzugsweise gasförmigen Additives zum Atemgas erheblich zu erhöhen bis hin zu einer 100%igen Anreicherung.Due to the interplay and function of the patient valve to direct the respiratory gas utilized by the lung into the environment and not into the patient tube, the flow within the patient tube and the base unit does not alternate. The respiratory gas volume flow within the device is thus unidirectional and clocked in devices according to the prior art. This fact makes the teaching of the invention own, in order to increase the proportion of preferably gaseous additive to the breathing gas considerably up to a 100% enrichment.

Durch die schaltbare und oder einstellbare Zuführung des Atemgasadditives über einen ersten Leitungsstrang innerhalb des Basisgerätes an einem Punkt der strömungsführenden Gerätekomponenten in Strömungsrichtung des Atemgases gesehen hinter dem Gebläse und somit in den taktweise an die Patientenlunge abzugebenden Atemgasvolumenstrom ist es möglich, die Additivkonzentration während des Exspirationsvorgangs, bei dem der Atemgasvolumenstrom in idealisierter Betrachtung Null ist, in beliebiger Konzentration anzureichern oder vollständig zu ersetzen.As a result of the switchable and / or adjustable delivery of the respiratory gas additive via a first wiring harness within the base unit at a point of the flow-guiding device components in the flow direction of the respiratory gas behind the fan and thus in the respiratory gas volume flow to be delivered cyclically to the patient lung, it is possible to control the additive concentration during the expiration process. in which the respiratory gas volume flow in Idealized consideration is zero, to enrich in any concentration or replace completely.

Dies ist dadurch möglich, dass sowohl die Additivzuleitungen als auch der Patientenschlauch und die innerhalb des Basisgerätes vorhandenen Leitungen und Schläuche, in Atemgasströmungsrichtung hinter dem druckerzeugenden Gebläse gelegen sind mit dem Additiv teilweise oder vollständig geflutet werden können. Ein in Atemgasströmungsrichtung hinter dem Gebläse und vor der Additiveinspeisungsstelle gelegenes Additivdepot erhöht das zur Verfügung stehende Speichervolumen. Dadurch kann die Additivkonzentration während des Exspirationsvorgangs, bei dem der Atemgasvolumenstrom in idealisierter Betrachtung Null ist, in beliebiger Konzentration anzureichern oder vollständig zu ersetzen.This is possible because both the additive feed lines and the patient tube and the lines and hoses present within the base unit, located downstream of the pressure-generating fan in the respiratory gas flow direction, can be partially or completely flooded with the additive. An additive reservoir located in the breathing gas flow direction downstream of the blower and upstream of the additive feed point increases the available storage volume. As a result, the additive concentration can be enriched or completely replaced during the expiration process in which the respiratory gas volume flow is zero on an idealized basis.

Während also bei einer Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik das Additiv dem Atemgas während der Volumenstrombewegung beigemischt wird, nutzt die erfindungsgemäße Vorrichtung den durch den Exspirationsprozess verursachten Atemgas-Volumenstromstillstand dazu, das Atemgas teilweise oder vollständig im Additivdepot zu ersetzen und das ersetze Atemgas infolge entsprechenden Additivüberdruckes über eine Bypassleitung auszustoßen. Somit ist der Atemgasvolumenstrom nicht mehr nur unidirektional sondern vielmehr bidirektional, es wird eine alternierende Atemgasvolumenstromrichtung innerhalb des Basisgerätes und dem Patientenschlauch realisiert.Thus, while in an apparatus according to the prior art, the additive is admixed with the breathing gas during the flow of volumetric flow, the device of the invention causes the respiratory gas volume flow arrest caused by the expiration process to replace the respiratory gas partially or completely in the additive depot and replace the respiratory gas due to corresponding additive overpressure via a bypass line. Thus, the respiratory gas volume flow is no longer only unidirectional but rather bidirectional, it is realized an alternating Atemgasvolumenstromrichtung within the base unit and the patient tube.

Die Bypassleitung dient gleichzeitig auch als Gebläse-Kühlluftleitung dadurch, dass in der Exspirationsphase, d. h. in der Phase ohne Atemgasvolumenstrom in Richtung Patientenanschluss, das von dem Gebläse geförderte Atemgas in diese Gebläsekühlluftleitung eingeleitet wird. Dadurch wird auch in der Exspirationsphase ein Atemgasvolumenstrom als Nebenstrang aufrechterhalten. Der Ansaugbereich des Gebläses sowie das Gebläse selbst werden dadurch permanent von von einem Atemgasvolumenstrom durchströmt, der das Gebläse und dessen Leistungskomponenten infolge des Wärmetausches kühlt. In den Ansaugbereich kann eine Wärmetauschervorrichtung zur Kühlung weiterer Basisgerätekomponenten, beispielsweise Leistungsbauelemente oder Elektronik vorgesehen werden.At the same time, the bypass line also serves as fan-cooling air line in that in the expiration phase, d. H. in the phase without breathing gas volume flow in the direction of the patient connection, the breathing gas delivered by the fan is introduced into this fan cooling air line. As a result, a breathing gas volume flow is maintained as a secondary strand in the expiratory phase. The intake of the blower and the blower itself are thus constantly flowed through by a breathing gas volume flow, which cools the blower and its power components as a result of the heat exchange. In the intake region, a heat exchanger device for cooling other base unit components, such as power devices or electronics can be provided.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen:In the drawings, embodiments of the invention are shown schematically. Show it:

1 in einer perspektivischen Darstellung den generellen Aufbau eines Beatmungsgerätes bestehend aus Basisgerät, Patienten- bzw. Atemschlauch und Kontaktvorrichtung und 1 in a perspective view of the general structure of a ventilator consisting of base unit, patient or breathing tube and contact device and

2 einen erfindungsgemäßen Pneumatikplan. 2 a pneumatic plan according to the invention.

1 zeigt den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zur Beatmung und Anreicherung von Atemgas mit Additiven (100). An das Basisgerät (110) ist über einen als Kopplung ausgebildeten Patientenanschluss (17) der Patientenschlauch (23) anschließbar. Im Bereich einer dem Basisgerät (110) abgewandten Ausdehnung des Patientenschlauches (23) ist eine Kontaktvorrichtung (120) und ein Patientenventil (12) angeordnet. Es ist auch möglich, dass Kontaktvorrichtung (120) und Patientenventil (12) einteilig ausgeführt sind. 1 shows the basic structure of a device for ventilation and enrichment of breathing gas with additives ( 100 ). To the base unit ( 110 ) is connected via a patient connection ( 17 ) the patient tube ( 23 ) connectable. In the area of the base unit ( 110 ) facing away from the patient's hose ( 23 ) is a contact device ( 120 ) and a patient valve ( 12 ) arranged. It is also possible that contact device ( 120 ) and patient valve ( 12 ) are made in one piece.

2 zeigt den erfindungsgemäßen Pneumatikplan mit der sich ergebenden Systemfunktion. Dem Grunde nach besteht die pneumatische Ausstattung des Basisgerätes (110) aus vier miteinander korrespondierenden Strängen, dem Additivstrang, dem Atemgasstrang, dem Notfallbeatmungsstrang und dem Bypass- bzw. Kühlluftstrang. Insbesondere der Atemgasstrang bildet die primäre strömungsführende Basisgerätekomponente. 2 shows the pneumatic plan according to the invention with the resulting system function. Basically, the pneumatic equipment of the base unit ( 110 ) of four corresponding strands, the additive string, the breathing gas string, the emergency breathing string and the bypass or cooling air string. In particular, the breathing gas train forms the primary flow-leading base device component.

Der Additivstrang wird im Wesentlichen durch einen Filter (3), einem Additiv-Dosierventil (2) sowie entsprechende Pneumatikleitungen gebildet und im Bereich der Additiveinspeisungsstelle (24) mit dem Atemgasstrang strömungstechnisch verbunden.The additive stream is essentially passed through a filter ( 3 ), an additive metering valve ( 2 ) as well as corresponding pneumatic lines and in the area of the additive feed point ( 24 ) fluidly connected to the breathing gas line.

Der Atemgasstrang erstreckt sich Basisgeräteintern von einem Ansaugbereich mit Filter (6) und optionalem Wärmetauscher (13) des Gebläses (7) über den Additivspeicher (10), den Volumenstromsensoren (4, 11) und dem Rückschlagventil (14) zum Patientenanschluss (17) und weiter Basisgeräteextern durch den Atemschlauch (23) sowie einem Volumenstromsensor (22) zum Patienten. Der anliegende Patientendruck hinter dem Patientenventil (12) wird durch eine Leitungsverzweigung und dem PAW-Stutzen (18) mittels Basisgeräteinternem Atemwegsdrucksensor (5) bestimmt.The breathing gas line extends from the base of an intake area with a filter ( 6 ) and optional heat exchanger ( 13 ) of the blower ( 7 ) via the additive store ( 10 ), the volume flow sensors ( 4 . 11 ) and the check valve ( 14 ) to the patient connection ( 17 ) and further basic devices through the breathing tube ( 23 ) as well as a volume flow sensor ( 22 ) to the patient. The applied patient pressure behind the patient valve ( 12 ) through a branch line and the PAW nozzle ( 18 ) by means of basic device-internal airway pressure sensor ( 5 ) certainly.

Der Notfallbeatmungsstrang wird gebildet durch eine Pneumatikleitungsanordnung aufweisend ein Rückschlagventil (16). Strömungstechnisch kontaktet wird der Notfallbeatmungsstrang mit dem Atemgasstrang zwischen Filter (6) und Gebläse (7) sowie Rückschlagventil (14) und Patientenanschluss, wobei des Rückschlagventil (16) derart orientiert ist, dass eine Atemgasströmung in Richtung Patientenventil (12) möglich ist. Im Fall einer Störung in der Vorrichtung ist es dem Patienten möglich, über den Notfallbeatmungsstrang gefilterte Atemluft anzusaugen.The emergency respiratory tract is formed by a pneumatic line arrangement comprising a check valve ( 16 ). In terms of flow technology, the emergency breathing line is connected to the breathing gas line between the filter ( 6 ) and blower ( 7 ) as well as check valve ( 14 ) and patient connection, wherein the check valve ( 16 ) is oriented in such a way that a respiratory gas flow in the direction of the patient valve ( 12 ) is possible. In the event of a malfunction in the device, it is possible for the patient to aspirate filtered breathing air via the emergency breathing line.

Der Strang mit Mehrfachfunktion ist der Bypass- bzw. Kühlluftstrang, der aus einer Pneumatikleitungsanordnung aufweisend ein Rückschlagventil (9) und einem Drosselventil (8) gebildet ist, wobei das Rückschlagventil (9) derart angeordnet ist, dass eine Atemgasströmung in Richtung Umgebung nach extern des Basisgerätes unterstützt wird. Im Fall einer Störung verhindert das Rückschlagventil (9) darüber hinaus das Eindringen von (ungefilterter) Aussenluft. Durch die Atemgasadditivzuführung während der Exspirationsphase kann das Atemgas teilweise oder vollständig in den Leitungen und dem Additivdepot (10) ersetzt werden und das ersetze Atemgas infolge entsprechenden Additivüberdruckes über den Bypass-Strang ausgestoßen werden. Abhängig von der Größe des Additivdepots (10) werden die Drossel (8) und das Ventils (2) derart eingestellt, dass eine Durchleitung von Additiv-Volumenstrom durch die Bypassleitung weitgehend vermieden wird.The multi-function string is the bypass or cooling air string consisting of a pneumatic line assembly comprising a check valve ( 9 ) and a throttle valve ( 8th ) is formed, wherein the check valve ( 9 ) is arranged such that a breathing gas flow is supported in the direction of environment to the outside of the base unit. In case of failure, the check valve prevents ( 9 ) In addition, the penetration of (unfiltered) outside air. Due to the supply of breathing gas during the expiration phase, the respiratory gas can be partially or completely filled in the lines and the additive reservoir ( 10 ) are replaced and the replaced breathing gas are discharged as a result of appropriate additive overpressure on the bypass strand. Depending on the size of the additive depot ( 10 ) the throttle ( 8th ) and the valve ( 2 ) adjusted such that a passage of additive flow through the bypass line is largely avoided.

Über eine externe, an den Additivanschluss (1) anschließbare Additivquelle wird das Additiv in das Basisgerät (110) eingeleitet. Die Additivquelle ist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Sauerstoffquelle, welche gasförmigen Sauerstoff mit einem Druck von 2,7 bis 6 bar abgibt. Das Additiv wird über den Filter (3) zum Additiv-Ventil (2) geleitet. Das Additiv-Ventil (2) kann je nach gewünschter Einspeisungscharakteristik als Schaltventil zum Zu- und Abschalten der Additiveinspeisung oder als Steuerventil, z. B. Proportionalventil zur Steuerung des Einspeiseverhaltens ausgebildet sein. Auch ist die elektrische Ansteuerung des Additiv-Ventils (2) in jedweder Bauweise über einen Microcontroller (21) möglich, um gezielt auf den Additiv-Volumenstrom Einfluss nehmen zu können und die an der Additiveinspeisungsstelle (24) eingeleitete Additivmenge zu regeln oder zu steuern.Via an external, to the additive connection ( 1 ) connectable additive source is the additive in the base unit ( 110 ). In a preferred embodiment, the additive source is an oxygen source which delivers gaseous oxygen at a pressure of 2.7 to 6 bar. The additive is passed through the filter ( 3 ) to the additive valve ( 2 ). The additive valve ( 2 ) can, depending on the desired feed characteristic as a switching valve for switching on and off of the additive feed or control valve, z. B. Proportional valve to control the feed behavior may be formed. Also, the electrical control of the additive valve ( 2 ) in any design via a microcontroller ( 21 ) in order to be able to exert targeted influence on the additive volume flow and that at the additive feed point ( 24 ) to regulate or control amount of additive introduced.

Der Atemgasstrang erstreckt sich Basisgeräteintern von einem Ansaugbereich mit Filter (6) und optionalem Wärmetauscher (13) des Gebläses (7) über den Additivspeicher (10), den Volumenstromsensoren (4, 11) und dem Rückschlagventil (14) zum Patientenanschluss (17) und weiter Basisgeräteextern durch den Atemschlauch (23) sowie einem Volumenstromsensor (22) zum Patienten. Das Gebläse (7) erzeugt sowohl den für die Ansaugung des Atemgases erforderlichen Unterdruck im Ansaugbereich als auch die zum Atemgastransport innerhalb des Basisgerätes (110) und Atemschlauch (23) sowie Kontaktvorrichtung (120) erforderliche Druckerhöhung des Atemgases. Der Atemgastransport hin zum Patienten ist nur durch eine positive Druckdifferenz zwischen Gebläse (7) und Patientenventil (12) möglich.The breathing gas line extends from the base of an intake area with a filter ( 6 ) and optional heat exchanger ( 13 ) of the blower ( 7 ) via the additive store ( 10 ), the volume flow sensors ( 4 . 11 ) and the check valve ( 14 ) to the patient connection ( 17 ) and further basic devices through the breathing tube ( 23 ) as well as a volume flow sensor ( 22 ) to the patient. The blower ( 7 ) generates both the suction pressure required for the aspiration of the respiratory gas in the intake area and the respiratory gas transport within the base unit ( 110 ) and breathing tube ( 23 ) as well as contact device ( 120 ) required pressure increase of the respiratory gas. The gas flow to the patient is only by a positive pressure difference between blower ( 7 ) and patient valve ( 12 ) possible.

Das Atemgas wird von dem Gebläse (7) zunächst in das Additivdepot (10) geschoben oder, je nach Betriebszustand und insbesondere in der Exspirationsphase, durch den Bypass-Strang und somit über das Drosselventil (8) und Rückschlagventil (9) wieder in die Umgebung transportiert. Der Bypass-Strang dient unter anderem dazu, den vom Gebläse (7) erzeugten Atemgasvolumenstrom auch in der Exspirationsphase, in der kein Atemgasvolumenstrom zum Patienten gefördert wird, aufrecht zu erhalten und dadurch einen Atemgasstrom im Ansaugbereich kontinuierlich zu realisieren.The breathing gas is released from the blower ( 7 ) first into the additive depot ( 10 ) or, depending on the operating state and in particular in the expiratory phase, through the bypass line and thus via the throttle valve ( 8th ) and check valve ( 9 ) transported back to the environment. The bypass strand is used, inter alia, to the blower ( 7 ) Respiratory gas volume flow generated in the expiratory phase, in which no respiratory gas volume flow is conveyed to the patient, to maintain and thereby realize a respiratory gas flow in the intake continuously.

Der Atemgasstrom im Ansaugbereich wird auch als Kühlluftstrom für das Gebläse (7) und zur Bedienung des Wärmetauschers (13) genutzt. Sowohl das Gebläse (7) als auch der optionale Wärmetauscher (13) erhalten durch den realisierten konstanten Atemgasvolumenstrom im Ansaugbereich kontinuierlich Kühlleistung. Der Bypass-Strang ist zwischen dem Gebläse (7) und dem Additivdepot (10) mit dem Atemgasstrang strömungstechnisch kontaktet. Dadurch wird weitgehend verhindert, dass Atemgasadditiv über den Bypass-Strang abströmen kann. Somit ist es möglich, den Kühlluftstrom praktisch ohne Additivverlust zu realisieren. Auch wenn der Additiv-Volumenstrom durch Ventil (2) überschielend geregelt wird ist mit Additivverlust nicht zu rechnen, Additivdepot neben seiner Speicherfunktion auch ausgleichend arbeitet und Schwankungen kompensieren kann.The breathing gas flow in the intake area is also called cooling air flow for the fan ( 7 ) and for the operation of the heat exchanger ( 13 ) used. Both the blower ( 7 ) as well as the optional heat exchanger ( 13 ) obtained by the realized constant breathing gas volume flow in the intake continuously cooling power. The bypass strand is between the blower ( 7 ) and the additive depot ( 10 ) Contact with the breathing gas line fluidically. As a result, it is largely prevented that respiratory gas additive can flow off via the bypass strand. Thus, it is possible to realize the cooling air flow practically without additive loss. Even if the additive flow rate through valve ( 2 ) is controlled overshadowing is not to be expected with additive loss, additive depot in addition to its memory function also works balancing and can compensate for fluctuations.

Die Vorrichtung zur Beatmung und Anreicherung von Atemgas mit Additiven (100) realisiert also unterschiedliche geräteinterne Funktionen in Abhängigkeit des aus Exspiration und Inspiration bestehenden Atemspiels. In der Inspirationsphase stellt die Vorrichtung (100) dem zu beatmenden Patienten Atemgas mit Atemgasadditiv über den Atemgasstrang zur Verfügung. In dieser Phase strömt kein oder nur überschüssiges Atemgas über den Bypass-Strang in die Umgebung.The device for ventilation and enrichment of respiratory gas with additives ( 100 ) realizes different device-internal functions as a function of the breathing game consisting of expiration and inspiration. In the inspiratory phase, the device ( 100 ) to the patient to be respirated breathing gas with breathing gas additive via the breathing gas line available. In this phase, no or only excess breathing gas flows through the bypass strand into the environment.

Die Additivkonzentration im Atemgasvolumenstrom wird durch zwei technische Wirkungszusammenhänge innerhalb des Basisgerätes (110) beeinflusst. Zum einen kann aus dem Additivstrang kommend je nach Schaltungsstellung des Additiv-Ventils (2) über die Additiv-Einspeisungsstelle (24) Additiv in den Atemgasvolumenstrom des Atemgasstranges eingebracht werden. Zum anderen kann während der Exspirationsphase, in der kein Atemgasvolumenstrom in dem Atemgasstrang fließt, über die Additiveinspeisungsstelle (24) Additiv in den Atemgasstrang und in den Additivspeicher (10) eingebracht werden.The additive concentration in the respiratory gas volume flow is determined by two technical effects correlations within the base unit ( 110 ). On the one hand, depending on the circuit position of the additive valve (coming from the additive stream ( 2 ) via the additive feed point ( 24 ) Additive are introduced into the respiratory gas volume flow of Atemgasstranges. On the other hand, during the expiration phase, in which no respiratory gas volume flow flows in the breathing gas line, via the additive feed point ( 24 ) Additive in the breathing gas line and in the additive storage ( 10 ) are introduced.

Der Additivspeicher (10) ist in 2 idealisiert dargestellt und kann in der Praxis durch unterschiedliche Bauelemente oder deren Kombination gebildet werden. Denkbare Bauelemente sind Schläuche mit entsprechender Länge oder Durchmesser, räumliche Gebilde wie Tanks, Druckflaschen oder ähnlichem.The additive storage ( 10 ) is in 2 idealized and can be formed in practice by different components or their combination. Conceivable components are hoses with the appropriate length or diameter, spatial structures such as tanks, pressure bottles or the like.

Das Additivdepot (10) speichert die durch das Ventil (2) beeinflussbare Additivmenge in der Exspirationsphase, so dass dieses Additiv bei der Inspirationsphase direkt im Atemgasstrang vorliegt und unmittelbar das Atemgas anreichert. Infolge dessen und in Abhängigkeit vom zu erreichenden Additivanteil kann die Steuergeschwindigkeit des Ventils (2) verringert und die während der Inspirationsphase beizumischende Additivmenge reduziert werden. Auch bei einem hohen Additivbedarf kann der Maximaldurchfluss des Ventils (2) reduziert werden, da das im Additivdepot (10) gespeicherte Additiv zusätzlich die Atemgasanreicherung unterstützt.The additive depot ( 10 ) stores the through the valve ( 2 ) influenceable amount of additive in the expiratory phase, so that this additive is present in the inspiratory phase directly in the breathing gas line and directly enriches the respiratory gas. As a result and depending on the proportion of additive to be achieved, the control speed of the valve ( 2 ) and reduce the amount of additive to be added during the inspiratory phase. Even with a high additive requirement, the maximum flow rate of the valve ( 2 ), because in the additive depot ( 10 ) stored additive additionally supports the breathing gas enrichment.

In der Regel ist das Atemgasadditiv gasförmig und wird bevorzugt durch Sauerstoff gebildet. Im Fall eines gasförmigen Additives kann sich in dem Additivdepot ((10) und der beteiligten Leitungen praktisch eine Gassäule hochkonzentrierten oder reinen Additives bilden, da die Durchmischung nur bei bewegtem Atemgasvolumenstrom realisierbar ist. Mithilfe des Volumenstromsensors (4), der vorzugsweise als bidirektional arbeitender Sensor ausgebildet ist, lässt sich die Beladung und Entladung des Additivdepots (10) messen. In Abhängigkeit dessen und zur Einstellung eines gewünschten Additivanteils in der Atemluft kann das Ventil (2) geregelt und der Additiv-Volumenstrom eingestellt werden.As a rule, the respiratory gas additive is gaseous and is preferably formed by oxygen. In the case of a gaseous additive may be in the Additive depot (( 10 ) and the lines involved practically form a gas column highly concentrated or pure additive, since the mixing can be realized only with moving breathing gas volume flow. Using the volume flow sensor ( 4 ), which is preferably designed as a bidirectionally operating sensor, the loading and unloading of the additive depot ( 10 ) measure up. Depending on this and for setting a desired additive content in the respiratory air, the valve ( 2 ) and the additive volume flow can be adjusted.

Über den zweiten, in dem Atemgasstrang angeordneten Volumenstromsensor (11) kann der um den Additivanteil angereicherte Atemgasvolumenstrom zum Patienten gemessen werden. Innerhalb des Basisgerätes (110) ist eine Regelelektronik, vorzugsweise ein Microcontroller (21) angeordnet, der entweder durch den Wärmetauscher (13) oder direkt in dem Atemgasstrom liegend kühlbar ist. Gleiches gilt für die optionalen elektronische Leistungskomponenten wie z. B. die exemplarisch dargestellten Supercaps (20).Via the second, arranged in the breathing gas flow meter flow sensor ( 11 ) can be measured to the patient enriched by the additive portion of the respiratory gas volume flow. Within the base unit ( 110 ) is a control electronics, preferably a microcontroller ( 21 ) arranged either through the heat exchanger ( 13 ) or directly in the respiratory gas flow is coolable. The same applies to the optional electronic power components such. B. the exemplified supercaps ( 20 ).

Über das Rückschlagventil (16) kann der Patient bei einer Störung, beispielsweise bei Ausfall des Gebläses (7), gefilterte Umgebungsluft als Atemgas ansaugen. Das Rückschlagventil (16) ist derart einstellbar, dass die Ansaugung mit geringem Atemwegwiderstand möglich ist.Via the check valve ( 16 ), the patient may be in case of a malfunction, for example in case of failure of the blower ( 7 ), suck in filtered ambient air as breathing gas. The check valve ( 16 ) is adjustable so that the suction with low airway resistance is possible.

Das Rückschlagventil (14) schließt bei der Exspiration des Patienten aufgrund der dann am Rückschlagventil (14) anliegenden Druckdifferenz, sodass der der Atemgasvolumenstrom zum Patientenventil (12) gestoppt ist. Durch den mittels einer PEEP-Steuerblende (15) einstellbaren, reduzierten Druck des Gebläses (7) wird über die PEEP-Steuerblende (15) und dem PEEP-Stutzen (19) das Patientenventil (12) gesteuert und die Exspiration, d. h. die Ausatmung in die Umwelt ermöglicht. Die einstellbare PEEP-Steuerblende (15) dient der Optimierung der Steuerungscharkteristik des Patientenventils (12). Auf diese Weise ist in vorteilhafter Art die Patientendruckregelung realisiert.The check valve ( 14 ) closes when exhaling the patient due to the then check valve ( 14 ), so that the respiratory gas volume flow to the patient valve ( 12 ) is stopped. By means of a PEEP control panel ( 15 ) adjustable, reduced pressure of the blower ( 7 ) is controlled by the PEEP control panel ( 15 ) and the PEEP nozzle ( 19 ) the patient valve ( 12 ) and allows the exhalation, ie the exhalation into the environment. The adjustable PEEP control panel ( 15 ) serves to optimize the control characteristics of the patient valve ( 12 ). In this way, the patient pressure control is realized in an advantageous manner.

Durch das Zusammenspiel von Additivstrang und Atemgasstrang lassen sich sowohl druckabhängige als auch volumenstromabhängige Beatmungsregelungen realisieren. Während das Gebläse (7) als regelbare Druckquelle innerhalb des Gesamtsystems zur Verfügung steht und in dessen Abhängigkeit die Beatmungsregelung durchgeführt werden kann ist durch den per Ventil (2) gesteuerten Additivvolumenstrom in dessen Abhängigkeit eine Beatmungsregelung denkbar. Diese beiden grundsätzlichen Regelungskenngrößen können einzeln oder überlagernd durch unabhängige Regler genutzt werden.The interaction of the additive train and the breathing gas line enables both pressure-dependent and volume-flow-dependent ventilation controls to be realized. While the blower ( 7 ) is available as a controllable pressure source within the overall system and in whose dependence the ventilation control can be carried out by the valve ( 2 ) controlled additive volume flow in the dependence of a ventilation control conceivable. These two basic control characteristics can be used individually or superimposed by independent controllers.

Um eine Additivkonzentration in dem Atemgasvolumenstrom von 21% bis 100% realisieren zu können, müssen die Volumenströme des Ventils (2) und des Gebläses (7) erfasst werden. Durch die Anordnung der Volumenstromsensoren (4, 11) kann mit Hilfe der Summen- bzw. Differenzwertbildung der Volumenstromsensoren-Messwerte kalkulatorisch die Additivkonzentration ermittelt werden. Die Kalkulation kann vorzugsweise innerhalb des Microcontrollers (21) erfolgen. Voraussetzung für die korrekte Volumenstrombestimmung ist die präzise Abstimmung der Volumenstromsensoren (4, 11) zueinander.In order to be able to realize an additive concentration in the breathing gas volume flow of 21% to 100%, the volume flows of the valve ( 2 ) and the blower ( 7 ). Due to the arrangement of the volumetric flow sensors ( 4 . 11 ), the additive concentration can be calculated using the sum or difference value formation of the volumetric flow sensor measured values. The calculation may preferably be performed within the microcontroller ( 21 ) respectively. The prerequisite for the correct determination of the volume flow is the precise adjustment of the flow rate sensors ( 4 . 11 ) to each other.

Die absolute Messwertgenauigkeit spielt hierbei nicht die dominierende Rolle, sondern deren Abstimmung dahingehend, dass beide Volumenstromsensoren (4, 11) im Nullpunkt und in der Skalierung möglichst identische Werte liefern. Wird der Additivvolumenstrom durch Schließen des Ventils (2) gestoppt, können durch Variation der Drehzahl des Gebläses (7) innerhalb der Gebläseparametergrenzen stufenlos nahezu beliebige Atemgasvolumenströme durch beide Volumenstromsensoren (4, 11) fließen, sodass die Volumenstromsensoren (4, 11) sowohl im Nullpunkt als auch in der Skalierung ohne weitere Hilfsmittel präzise abgeglichen werden können. Damit lässt sich allein über die Volumenstrommessung die inspiratorische Additivkonzentration messen und über die Regelung von Ventil (2) und oder der Drehzahl des Gebläses (7) einstellen.The absolute measurement accuracy does not play the dominant role, but their vote to the effect that both volume flow sensors ( 4 . 11 ) in the zero point and in the scaling provide as identical as possible values. Is the additive volume flow by closing the valve ( 2 ) can be adjusted by varying the speed of the blower ( 7 ) Within the blower parameter limits steplessly almost any breathing gas volume flows through both volume flow sensors ( 4 . 11 ) so that the volumetric flow sensors ( 4 . 11 ) can be precisely calibrated at zero point as well as in the scaling without further aids. This makes it possible to measure the inspiratory additive concentration via the volumetric flow measurement alone, and via the control of valve ( 2 ) and or the speed of the blower ( 7 ) to adjust.

Das Drosselventil (8) kann aktiv oder passiv ausgeführt sein.The throttle valve ( 8th ) can be active or passive.

Ein weiterer Vorteil des Depots besteht darin, dass das Ventil (2) relativ klein ausgeführt werden kann.Another advantage of the depot is that the valve ( 2 ) can be made relatively small.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009015928 A1 [0005] DE 102009015928 A1 [0005]

Claims (23)

Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten, aufweisend ein Basisgerät (110) zur Bereitstellung von Atemgas für die Patientenbeatmung, sowie ein innerhalb des Basisgerätes (110) verlaufender Atemgasstrang mit wenigstens einem Additivdepot (10), dadurch gekennzeichnet, dass ein Atemgasadditiv in den Atemgasstrang derart einspeisbar ist, dass das Additivdepot (10) mit Atemgasadditiv wenigstens teilweise befüllbar ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient, comprising a base unit ( 110 ) for the supply of breathing gas for patient ventilation, and a within the base unit ( 110 ) extending breathing gas line with at least one additive depot ( 10 ), characterized in that a respiratory gas additive can be fed into the breathing gas line in such a way that the additive depot ( 10 ) is at least partially filled with breathing gas additive. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Additivdepot (10) während der Exspirationsphase wenigstens teilweise mit Atemgasadditiv befüllbar ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that the additive depot ( 10 ) during the expiratory phase at least partially filled with breathing gas additive. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Atemgasadditives innerhalb des Basisgerätes an einer Additiveinspeisungsstelle (24) des Atemgasstranges erfolgt, die in Atemgasvolumenstromrichtung gesehen hinter dem Additivdepot (10) liegt.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that the supply of the respiratory gas additive within the base unit at an additive feed point ( 24 ) of the Atemgasstranges seen in Atemgasvolumenstromrichtung behind the additive depot ( 10 ) lies. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor und hinter der Additiveinspeisungsstelle (24) jeweils ein Volumenstromsensor (4, 11) in dem Atemgasstrang vorgesehen ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 3, characterized in that in front of and behind the additive feed point ( 24 ) each have a volume flow sensor ( 4 . 11 ) is provided in the breathing gas line. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der in Atemgasvolumenstromrichtung vor der Additiveinspeisungsstelle (24) des Atemgasstrangs vorgesehene Volumenstromsensor (4) einen Volumenstrom in beiden möglichen Strömungsrichtungen messen kann.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 4, characterized in that the in Atemgasvolumenstromrichtung before the additive feed point ( 24 ) of the breathing gas line provided volume flow sensor ( 4 ) can measure a volume flow in both possible flow directions. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Atemgasadditives innerhalb des Basisgerätes (110) an einer Additiveinspeisungsstelle (24) des Atemgasstranges durch einen Additivstrang gebildet ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that the supply of the respiratory gas additive within the base unit ( 110 ) at an additive feed point ( 24 ) of the Atemgasstranges is formed by an additive strand. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Additivstrang wenigstens ein Additiv-Ventil (2) aufweist, das als Schalt- und, oder Steuerventil ausgestaltet ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 6, characterized in that the additive strand at least one additive valve ( 2 ), which is designed as a switching and, or control valve. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemgasstrang ein Gebläse (7) zur Atemgasvolumenstromerzeugung aufweist, wobei das Additivdepot (10) innerhalb des Atemgasstranges in Atemgasvolumenstromrichtung gesehen hinter dem Gebläse (7) angeordnet ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that the breathing gas line is a blower ( 7 ) for breathing gas volume flow generation, wherein the additive depot ( 10 ) within the Atemgasstranges seen in Atemgasvolumenstromrichtung behind the blower ( 7 ) is arranged. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemgasstrang im Ansaugbereich des Gebläses (7) einen Wärmetauscher (13) aufweist, sodass der im Ansaugbereich strömende Atemgasvolumenstrom als Kühlluft nutzbar ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 8, characterized in that the breathing gas line in the intake of the blower ( 7 ) a heat exchanger ( 13 ), so that the respiratory gas volume flow flowing in the intake region can be used as cooling air. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bypass-Strang aufweisend wenigstens ein Drosselventil (8) und ein Rückschlagventil (9), wobei der Bypass-Strang derart in Atemgasvolumenstromrichtung gesehen hinter dem Gebläse (7) an dem Atemgasstrang festgelegt ist, das wenigstens ein Teil des Atemgasvolumenstroms in die Umgebung leitbar ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized by a bypass strand having at least one throttle valve ( 8th ) and a check valve ( 9 ), wherein the bypass strand seen in Atemgasvolumenstromrichtung behind the blower ( 7 ) is fixed to the breathing gas line, which is at least a portion of the respiratory gas volume flow into the environment can be conducted. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselventil (8) derart einstellbar ist, dass in der Exspirationsphase der Atemgasvolumenstrom über den Ansaugbereich des Atemstranges und das Gebläse (7) und den Bypass-Strang strömen kann, sodass an dem Wärmetauscher (13) ein kontinuierlicher Atemgasvolumenstrom als Kühlluft nutzbar ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 10, characterized in that the throttle valve ( 8th ) is adjustable such that in the expiratory phase of the respiratory gas volume flow through the intake of the respiratory tract and the fan ( 7 ) and the bypass strand can flow, so that at the heat exchanger ( 13 ) A continuous breathing gas volume flow can be used as cooling air. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Bypass-Strang derart in Atemgasvolumenstromrichtung gesehen hinter dem Gebläse (7) und vor dem Additivdepot (10) an dem Atemgasstrang festgelegt ist, dass der Atemgasvolumenstrom in die Umgebung leitbar ist wenn das Additivdepot (10) mit Atemgasadditiv wenigstens teilweise befüllt wird.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 10, characterized in that the bypass strand seen in Atemgasvolumenstromrichtung behind the blower ( 7 ) and in front of the additive depot ( 10 ) is fixed to the breathing gas line, that the respiratory gas volume flow can be conducted into the environment when the additive depot ( 10 ) is at least partially filled with breathing gas additive. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Notfallbeatmungsstrang aufweisend wenigstens ein Rückschlagventil (16) derart in Atemgasvolumenstromrichtung gesehen hinter einem Filter (6) und vor dem Gebläse (7) an dem Atemgasstrang festgelegt ist, dass eine Atemgasströmung bestehend aus gefiltertem Atemgas in Richtung Patientenventil (12) unterstützt wird.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that an emergency respiratory tract comprising at least one check valve ( 16 ) seen in Atemgasvolumenstromrichtung behind a filter ( 6 ) and in front of the blower ( 7 ) at the breathing gas line is determined that a breathing gas flow consisting of filtered breathing gas in the direction of patient valve ( 12 ) is supported. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Kontaktvorrichtung (120) zur Verbindung mit wenigstens einem zu beatmenden Patienten mit dem Basisgerät (110) über einen Patientenanschluss (17) koppelbar ist, sodass das Atemgas zwischen Basisgerät (110) und Kontaktvorrichtung (120) strömen kann.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that at least one contact device ( 120 ) for connection to at least one patient to be ventilated with the base unit ( 110 ) via a patient connection ( 17 ) is coupled, so that the respiratory gas between the base unit ( 110 ) and contact device ( 120 ) can flow. Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Microcontroller (21) zur Aufnahme der Messwerte des Atemwegsdrucksensors (5), der Volumenstromsensoren (4, 11) und der Stellung des einstellbaren Drosselventils (8) sowie zur Steuerung oder Regelung oder Einstellung der Drehzahl des Gebläses (7), des Ventils (2) und des Drosselventils (8) vorgesehen ist.Contraption ( 100 ) for ventilating a patient according to claim 1, characterized in that a microcontroller ( 21 ) for recording the measured values of the airway pressure sensor ( 5 ), the volumetric flow sensors ( 4 . 11 ) and the position of the adjustable throttle valve ( 8th ) as well as for controlling or regulating or adjusting the speed of the Blower ( 7 ), the valve ( 2 ) and the throttle valve ( 8th ) is provided. Verfahren zur Beatmung eines Patienten aufweisend die Schritte: a) Bereitstellung eines druckbeaufschlagten Atemgasvolumenstromes innerhalb des Basisgerätes (110) einer Vorrichtung (100) zur Beatmung eines Patienten gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, b) Bereitstellung eines druckbeaufschlagten Atemgasadditiv-Volumenstromes innerhalb des Basisgerätes (110), dadurch gekennzeichnet, dass die Bereitstellung des druckbeaufschlagten Atemgasvolumenstroms sowie Atemgasadditiv-Volumenstroms an der Additiveinspeisungsstelle (24) derart erfolgt, dass während der Exspirationsphase der Atemgasadditiv-Volumenstrom wenigstens teilweise in das Additivdepot (10) strömt.Method for ventilating a patient, comprising the steps of: a) providing a pressurized respiratory gas volume flow within the base unit ( 110 ) a device ( 100 ) for ventilating a patient according to one of claims 1 to 15, b) providing a pressurized breathing gas additive volume flow within the base unit ( 110 ), characterized in that the provision of the pressurized respiratory gas volume flow and respiratory gas additive volume flow at the additive feed point ( 24 ) takes place in such a way that during the expiration phase the respiratory gas additive volume flow at least partially into the additive depot ( 10 ) flows. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass während der Inspirationsphase ein Atemgasvolumenstrom und Atemgasadditiv-Volumenstrom in die Lunge des zu beatmenden Patienten strömt.A method of ventilating a patient according to claim 16, characterized in that during the inspiration phase, a respiratory gas volume flow and respiratory gas additive volumetric flow flows into the lungs of the patient to be ventilated. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Anteil des in die Patientenlunge strömenden Atemgasadditiv-Volumenstroms bis zu 100% des gesamten Atemgasvolumenstromes beträgt.A method for ventilating a patient according to claim 17, characterized in that the proportion of the flowing into the patient lung Atemgasadditiv-volume flow is up to 100% of the total respiratory gas volume flow. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt ii. durch einen über ein Ventil (2) einstellbaren Atemgasadditiv-Volumenstrom erfolgt.A method for ventilating a patient according to claim 16, characterized in that the step ii. through one via a valve ( 2 ) adjustable respiratory gas additive volume flow takes place. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Atemgasadditivvolumenstrommessung (4) während des Exspirationsphase und der Atemgasvolumenstrommessung (4, 11) während der Inspirationsphase sowohl die mittlere Atemgasadditivkonzentration als auch der tatsächlich abgegebene Atemgasvolumenstrom durch kalkulatorische Verarbeitung der Volumenstrommesswerte bestimmbar sind.A method of ventilating a patient according to claim 16, characterized in that by a Atemgasadditivvolumenstrommessung ( 4 ) during the expiratory phase and the respiratory gas volume flow measurement ( 4 . 11 ) during the inspiration phase, both the average respiratory gas additive concentration and the actually emitted respiratory gas volume flow can be determined by calculating the volumetric flow measured values. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der für die Bestimmung der mittleren Atemgasadditivkonzentration und der tatsächlich abgegebenen Atemgasvolumenstrom erforderliche Abgleich der Volumenstromsensoren (4, 11) im Nullpunkt und in der Skalierung folgende Schritte umfasst: a) Schließen des Ventils (2) sodass kein Atemgasadditivvolumenstrom bereitgestellt wird, b) Variieren der Drehzahl des Gebläses (7) innerhalb der Gebläseparametergrenzen, sodass unterschiedliche Atemgasvolumenströme durch beide Volumenstromsensoren (4, 11) fließen, c) Abgleich der Volumenstromsensoren (4, 11) anhand der unterschiedlichen Atemgasvolumenströme im Nullpunkt und Skalierung.Method for ventilating a patient according to claim 20, characterized in that the adjustment of the volumetric flow sensors required for the determination of the mean respiratory gas additive concentration and the actually delivered respiratory gas volume flow ( 4 . 11 ) at zero point and scaling comprises the following steps: a) closing the valve ( 2 ) so that no breathing gas additive volume flow is provided, b) varying the speed of the blower ( 7 ) within the blower parameter limits, so that different breathing gas volume flows through both volume flow sensors ( 4 . 11 ) flow, c) adjustment of the volumetric flow sensors ( 4 . 11 ) based on the different breathing gas volume flows at zero point and scaling. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl druckabhängige als auch volumenstromabhängige Beatmungsregelungen durch die Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 15 realisierbar sind.A method for ventilating a patient according to claim 20, characterized in that both pressure-dependent and volume flow-dependent ventilation regulations by the device ( 100 ) can be realized according to claim 15. Verfahren zur Beatmung eines Patienten gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Drossel (8) und das Ventil (2) derart einstellbar sind, dass eine Durchleitung von Additiv-Volumenstrom durch die Bypassleitung weitgehend vermieden wird.Method for ventilating a patient according to claim 19, characterized in that the throttle ( 8th ) and the valve ( 2 ) are adjustable so that a passage of additive flow through the bypass line is largely avoided.
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