DE102015006719A1

DE102015006719A1 - Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Schlauchvertauschungserkennung bei einem Beatmungsgerät oder Anästhesiegerät

Info

Publication number: DE102015006719A1
Application number: DE102015006719.2A
Authority: DE
Inventors: Jonas BÖRNER; Robert Schmid; Ralf Heesch
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-01
Also published as: US20160346497A1; US10702668B2

Abstract

Die Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung vertauschter Beatmungsschläuche (12, 14) eines Beatmungsgerätes oder eines Anästhesiegerätes (10), bei dem zeitlich korreliert mit einer vorgegebenen Betriebssituation einer Gasfördereinheit (30) des Geräts (10) mittels eines Sensors (46) ein Vergleichsmesswert (66) ermittelt und dieser mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert (68) verglichen wird, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs eine Warnmeldung ausgegeben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Erkennen einer fluidischen Anschlusssituation eines Beatmungs- oder Anästhesiegeräts, nämlich zum automatischen Erkennen fehlerhaft angeschlossener, vertauschter Beatmungsschläuche. Die Erfindung betrifft im Weiteren ein im Folgenden mitunter zusammenfassend als medizinisches Gerät oder kurz nur als Gerät bezeichnetes Beatmungs- oder Anästhesiegerät als Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens. Als Vertauschung der Beatmungsschläuche wird eine Situation verstanden, bei der mittels zweier Beatmungsschläuche nicht die an sich vorgesehene Verbindung einerseits eines inspiratorischen fluidischen Ports und andererseits eines exspiratorischen fluidischen Ports eines medizinischen Geräts jeweils mit einem Anschluss eines sogenannten Y-Stücks hergestellt ist, sondern vielmehr die beiden Ports des Geräts mittels eines Beatmungsschlauchs und die beiden Anschlüsse des Y-Stücks mittels des anderen Beatmungsschlauchs verbunden sind.
Im Falle einer notwendigen Beatmung eines Patienten mittels eines dafür vorgesehenen medizinischen Geräts ist bekanntlich sicherzustellen, dass die Beatmungsschläuche des Geräts korrekt angeschlossen und nicht vertauscht sind und somit eine sichere Beatmung des jeweiligen Patienten erfolgen kann. Die entsprechende Prüfung erfolgt durch den Anwender des Geräts, also üblicherweise medizinisches Personal. Die Prüfung umfasst einzelne manuell durchzuführende Prüfschritte und wird normalerweise im Zusammenhang mit dem Einschalten des Geräts oder einem kurzen Leckagetest durchgeführt.
In der Praxis ergibt sich aber aufgrund einer mitunter recht großen Anzahl von Schläuchen und Kabeln im Patientenbereich, dass Beatmungsschläuche falsch angeschlossen werden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine das Verfahren implementierende Vorrichtung anzugeben, bei dem bzw. bei der mittels einer automatischen Schlauchvertauschungserkennung eine eventuelle Vertauschung der Beatmungsschläuche sicher erkannt wird und auf Basis einer solchen Erkennung ein automatischer Hinweis an den jeweiligen Anwender erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bei dem Verfahren zur automatischen Erkennung vertauschter Beatmungsschläuche, also zur automatischen Erkennung einer entsprechenden speziellen fluidischen Anschlusssituation eines Beatmungs- oder Anästhesiegeräts, ist hinsichtlich des Geräts vorgesehen, dass dieses zumindest eine Gasfördereinheit, eine Messeinrichtung, wenigstens einen Sensor und eine Steuerungseinheit, einen inspiratorischen fluidischen Port, einen exspiratorischen fluidischen Port und ferner einen fluidischen Messport, welcher mit dem wenigstens einen Sensor gekoppelt ist, umfasst. Im Innern des Geräts ist bis zum jeweils als Schnittstelle fungierenden inspiratorischen und exspiratorischen fluidischen Port ein Teil eines mit zumindest einem Beatmungsschlauch komplettierbaren Atemkreises gebildet. Der inspiratorische fluidische Port und der exspiratorische fluidische Port sind mittels Beatmungsschläuchen an ein Y-Stück ankoppelbar und sind bei einem korrekten Anschluss an das Y-Stück angekoppelt. Der fluidische Messport ist mittels einer Probengasleitung an das Y-Stück ankoppelbar und ist bei einem korrekten Anschluss an das Y-Stück angekoppelt. Grundsätzlich kann sich der Sensor zum Beispiel auch am Y-Stück selbst und damit in Strömungsrichtung vor der Probengasleitung befinden: Die Probengasleitung ist zum Zuführen einer am Y-Stück ableitbaren Gasprobe aus dem Atemkreis zu einer Messeinrichtung vorgesehen.
Hinsichtlich des Verfahrens selbst ist vorgesehen, dass dieses die folgenden, unter Kontrolle der Steuerungseinheit ausgeführten Verfahrensschritte umfasst: Zum einen wird zeitlich korreliert mit einer vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit mittels des Sensors und mittels der Messeinrichtung ein zur Unterscheidung als Vergleichsmesswert bezeichneter Messwert ermittelt. Zum anderen und im Anschluss an die Ermittlung des Vergleichsmesswerts wird dieser mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert verglichen. In Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs wird schließlich gegebenenfalls eine Warnmeldung ausgegeben, zum Beispiel indem ein optisches und/oder akustisches Signal- oder Anzeigeelement angesteuert wird.
Der im Innern des Geräts mit zumindest einem Beatmungsschlauch komplettierbaren Teil des Atemkreises umfasst einen sogenannten inspiratorischen Zweig sowie einen sogenannten exspiratorischen Zweig. Die beiden Zweige sind auf jeweils einen Port des Geräts geführt, also einen inspiratorischen Port sowie einen exspiratorischen Port. An diese Ports sind die Beatmungsschläuche anschließbar. Bei der eingangs skizzierten Vertauschung der Beatmungsschläuche werden die beiden Ports mittels eines Beatmungsschlauchs miteinander verbunden werden (Kurzschluss). Auch durch eine solche fehlerhafte Verbindung der beiden Ports wird der im Innern des Geräts befindliche Teil des Atemkreises zu einem geschlossenen Atemkreis komplettiert. Bei einem korrekten Anschluss der Beatmungsschläuche werden ein vom inspiratorischen Port und ein vom exspiratorischen Port ausgehender Beatmungsschlauch mittels eines sogenannten Y-Stücks verbunden. Auch bei eine solchen korrekten Anbringung der Beatmungsschläuche wird der im Innern des Geräts befindliche Teil des Atemkreises zu einem geschlossenen Atemkreis komplettiert. Stromabwärts des Y-Stücks führt ein weiterer Beatmungsschlauch zum beatmeten Patienten.
Aufgrund des Betriebs der Gasfördereinheit resultiert bei der vorgegebenen Betriebssituation ein in dem Atemkreis erwarteter Zustand, zum Beispiel ein einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert entsprechender oder zumindest im Wesentlichen entsprechender Druck. Das Y-Stück ist dazu während des Tests, also während des Ablaufs des Verfahrens, verschlossen, zum Beispiel indem das Y-Stück in einem sogenannten Parkhalter abgelegt ist und dieser den Verschluss des Y-Stücks bewirkt.
Die Ermittlung eines Vergleichsmesswerts zeitlich korreliert mit einer vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit, also zum Beispiel einer Situation, bei der mittels der Gasförderereinheit Druck im Atemkreis, insbesondere im inspiratorischen Zweig, aufgebaut wird, oder einer Situation, bei der mittels der Gasfördereinheit ein Aufbau einer vorgegebenen Gaskonzentration im Atemkreis erfolgt, gewährleistet eine Vergleichbarkeit des ermittelten Vergleichsmesswerts mit einem jeweiligen Erwartungswert. Die Steuerungseinheit steuert sowohl die Gasfördereinheit wie auch die Ermittlung des Vergleichsmesswerts, so dass die Ermittlung des Vergleichsmesswerts zeitlich korreliert mit der jeweiligen Betriebssituation der Gasfördereinheit ohne Weiteres möglich ist. Mittels der Steuerungseinheit erfolgt auch der Vergleich des ermittelten Vergleichsmesswerts mit dem Erwartungswert. Ebenfalls mittels der Steuerungseinheit erfolgt in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs die eventuelle Ausgabe einer Warnmeldung, also zum Beispiel die Ansteuerung eines optischen und/oder akustischen Signal- oder Anzeigeelements.
Die oben genannte Aufgabe wird ebenso wie mittels des oben erläuterten Verfahrens mittels einer Vorrichtung in Form eines medizinischen Geräts der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des parallelen unabhängigen Vorrichtungsanspruchs gelöst. Dazu ist bei dem medizinischen Gerät vorgesehen, dass dieses Mittel zur Durchführung des vorstehend skizzierten und nachfolgend mit weiteren Details beschriebenen Verfahrens umfasst, also eine Gasfördereinheit, eine Messeinrichtung, wenigstens einen Sensor und eine Steuerungseinheit, einen inspiratorischen fluidischen Port, einen exspiratorischen fluidischen Port und ferner einen fluidischen Messport, welcher mit dem wenigstens einen Sensor gekoppelt ist, wobei der inspiratorische fluidische Port und der exspiratorische fluidische Port mittels Beatmungsschläuchen an ein Y-Stück ankoppelbar sind und wobei der fluidische Messport mittels einer Probengasleitung an das Y-Stück ankoppelbar ist. Das medizinische Gerät und speziell dessen Steuerungseinheit sind dazu bestimmt und eingerichtet, das Verfahren oder gegebenenfalls das Verfahren mit einzelnen oder mehreren im Folgenden beschriebenen speziellen Ausführungsformen auszuführen, nämlich zumindest die Gasfördereinheit in eine vorgegebene Betriebssituation zu versetzen, zeitlich korreliert zu der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit mittels des Sensors und mittels der Messeinrichtung einen Vergleichsmesswert zu erfassen, ferner den Vergleichsmesswert mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert zu vergleichen und schließlich in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs eine Warnmeldung auszugeben.
Ein zentraler Vorteil des hier vorgestellten Ansatzes besteht darin, dass eine eventuelle Vertauschung der Beatmungsschläuche automatisch erkennbar ist und im Rahmen der Asführung des Verfahrens oder des Betriebs des medizinischen Geräts automatisch erkannt wird. Wenn bei vertauschten Beatmungsschläuchen der inspiratorische fluidische Port und der exspiratorische fluidische Port des Geräts mittels eines Beatmungsschlauchs kurzgeschlossen sind, ist keiner der Beatmungsschläuche mit dem Y-Stück verbunden. Die sich aufgrund der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit im Atemkreis einstellenden Verhältnisse betreffen damit weder das Y-Stück noch die bei einem zumindest insoweit korrekten Anschluss an das Y-Stück angekoppelte Probengasleitung. Ein mittels des Sensors und der Messeinrichtung in Bezug auf die Probengasleitung aufgenommener Vergleichsmesswert wird demnach nicht einem Wert entsprechen, wie er bei einem korrekten Anschluss der Beatmungsschläuche an das Y-Stück resultieren würde (Erwartungswert). Das Ergebnis des Vergleichs macht die Vertauschung der Beatmungsschläuche automatisch, also Mittels der Steuerungseinheit, erkennbar und entsprechend kann auf dieser Basis eine Warnmeldung ausgegeben werden. Wenn der Sensor nicht an das Y-Stück angekoppelt ist, weil die Probengasleitung nicht oder nicht korrekt an das Y-Stück angeschlossen ist, liegt die Situation eines fehlerhaften Anschlusses vor. Selbst bei korrekt an das Y-Stück angeschlossenen Beatmungsschläuchen haben die sich aufgrund der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit im Atemkreis einstellenden Verhältnisse dann keinen Einfluss auf den mittels des Sensors ermittelbaren Vergleichsmessweit. Auch hier macht der Vergleich des Vergleichsmesswerts mit einem Erwartungswert den fehlerhaften Anschluss automatisch erkennbar und entsprechend kann auch hier auf dieser Basis eine Warnmeldung ausgegeben werden.
Im Ergebnis ist die Erkennung einer fluidischen Anschlusssituation in Form eines fehlerhaften Anschlusses oder einer eventuellen Vertauschung der Beatmungsschläuche nicht mehr davon abhängig, dass das Personal vor Beginn der Beatmung einen manuellen Test in Bezug auf die korrekte Anbringung der Beatmungsschläuche durchführt. Die Verwendung des medizinischen Geräts wird sicherer und das medizinische Personal wird nicht mit manuellen, zeitaufwändigen und fehleranfälligen Tests belastet.
Bei einem unter der Marke ZEUS bekannten Anästhesiegerät der Anmelderin wird das Y-Stück auf einen Anschluss mit einem Ventil gesteckt. Damit ist es möglich, mittels der Gasfördereinheit Druck an den Beatmungsschläuchen aufzubauen und anschließend für eine Druckentlastung über das Ventil zu sorgen. Wenn ein Druckabfall an einem Drucksensor am inspiratorischen oder am exspiratorischen Port erkannt wird, sind die Beatmungsschläuche korrekt an das Y-Stück angeschlossen. Im Gegensatz zu dem hier und im Folgenden vorgeschlagenen Testverfahren ist ein Verfahren unter Verwendung eines zusätzlichen Ventils am Y-Stück oder am Parkhalter teurer, denn bei dem hier vorgeschlagenen Testverfahren werden anstelle eines zusätzlichen Ventils nur Funktionseinheiten benutzt, die ein medizinisches Gerät mit Beatmungsschläuchen, insbesondere ein Anästhesiegerät, ohnehin aufweist.
Aus der US 8,230 858 B2 ist ein Verfahren bekannt, bei dem an einem Anästhesiegerät mittels eines Sensors ein Differenzdruckwert aufgenommen und eine Pumpe einer Probengasleitung immer dann ein- oder ausgeschaltet wird, wenn der Differenzdruckwert einen Schwellwert über- oder unterschreitet. Damit soll erreicht werden, dass die Pumpe der Probengasleitung nur dann aktiv ist, wenn tatsächlich eine Beatmung am Patienten vorgesehen ist, so dass aufgrund der nur bedarfsweisen Aktivierung der Pumpe ein geringerer Verschleiß derselben resultiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin und. sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird zusätzlich vor dem Ermitteln des Vergleichsmesswerts eine Referenzsituation hergestellt. Während der Referenzsituation, also zum Beispiel nach Verstreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne nach der Initiierung der Referenzsituation, wird für Normierungszwecke ein Messwert als Referenzwert aufgenommen und zwischengespeichert. Im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts wird die Referenzsituation beendet. Das Herstellen und Beenden der Referenzsituation erfolgt automatisch mittels der Steuerungseinheit, indem diese dafür zumindest eine von dem Gerät umfasste Funktionseinheit in entsprechender Art und Weise ansteuert. Im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation wird die Gasfördereinheit zum Herstellen von deren vorgegebener Betriebssituation aktiviert. Im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit, zum Beispiel nach Verstreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne, wird mittels des Sensors und der Messeinrichtung der bereits im Zusammenhang mit der allgemeineren Form des Verfahrens erwähnte Vergleichsmesswert ermittelt. Mittels des ebenfalls bereits erwähnten Vergleichs wird eine Abweichung des Vergleichsmesswerts vom Referenzwert in Relation zu dem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert überwacht.
Diese Ausführungsform des Verfahrens hat den Vorteil, dass mittels der zusätzlichen Berücksichtigung eines Referenzwerts eine Normierung des später aufgenommenen Vergleichsmesswerts möglich ist. Die Normierung erfolgt, indem eine Abweichung des Vergleichsmesswerts vom Referenzwert in Relation zu dem Erwartungswert betrachtet wird. Im einfachsten Fall handelt es sich bei einer solchen Abweichung um eine Differenz zwischen dem Vergleichsmesswert und dem Referenzwert, wodurch die vorerwähnte Normierung erreicht ist. Die Normierung definiert gewissermaßen einen Null- oder Bezugspunkt und relativ dazu sind steigende oder fallende Messwerte sowie steigende oder fallende Flanken im Messwerteverlauf besonders. leicht automatisch erkennbar. Durch die Betrachtung dieser Abweichung in Relation zu dem Erwartungswert fällt die Vorgabe eines zur Verwendung im Rahmen des Verfahrens geeigneten Erwartungswerts leichter. Üblicherweise wird neben dem Erwartungswert auch ein gewisser Toleranzbereich um den Erwartungswert berücksichtigt. Bei der mit der Ausführungsform des Verfahrens erreichten Normierung des Vergleichsmesswerts kann der Toleranzbereich kleiner gewählt werden, als dies ohne eine solche Normierung möglich wäre. Die automatische Auswertung des Vergleichsmesswerts wird damit verlässlicher.
Bei einer speziellen Ausführungsform des eine Normierung des Vergleichsmesswerts vorsehenden Verfahrens umfasst das Gerät über die Gasfördereinheit und die Steuerungseinheit hinaus zumindest eine Entlüftungsvorrichtung sowie den bereits erwähnten Sensor in Form eins Drucksensors. Die Referenzsituation wird hergestellt, indem der Atemkreis durch Öffnen der Entlüftungsvorrichtung entlüftet wird. Im Anschluss an das Entlüften des Atemkreises wird mittels des Drucksensors für Normierungszwecke ein Druckmesswert als Referenzwert aufgenommen. Im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts wird die Referenzsituation beendet, indem die Entlüftung des Atemkreises durch Schließen der Entlüftungsvorrichtung beendet wird. Das Öffnen und Schließen der Entlüftungsvorrichtung erfolgt jeweils automatisch unter Kontrolle der Steuerungseinheit und aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung durch die Steuerungseinheit. Im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation wird automatisch die vorgegebene Betriebssituation der Gasfördereinheit hergestellt. Dazu wird die Gasfördereinheit mittels der Steuerungseinheit zum Druckaufbau im Atemkreis aktiviert und mittels der aktivierten Gasfördereinheit in dem Atemkreis ein Druck aufgebaut. Im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit, zum Beispiel nach Verstreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne, wird automatisch aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung durch die Steuerungseinheit mittels des Drucksensors und der Messeinrichtung zu dem resultierenden Druckaufbau als Vergleichsmesswert ein Druckmesswert aufgenommen. Im Anschluss an die Aufnahme des Vergleichsmesswerts wird schließlich im Rahmen des Vergleichs mittels der Steuerungseinheit eine Abweichung des Vergleichsmesswerts vom Referenzwert in Relation zu dem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert geprüft. Zum Abschluss des Verfahrens wird mittels der Steuerungseinheit oder zumindest unter Kontrolle der Steuerungseinheit eine Warnmeldung ausgegeben, wenn die Abweichung dem Erwartungswert nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Bei einer alternativen oder zusätzlichen speziellen Ausführungsform des eine Normierung des Messwerts vorsehenden Verfahrens umfasst das Gerät über die Gasfördereinheit und die Steuerungseinheit hinaus zumindest eine Entlüftungsvorrichtung sowie den Sensor in Form eines Gaskonzentrationssensors. Bei dieser Ausführungsform des Verfahrens wird die Referenzsituation hergestellt, indem der Atemkreis mit einem ersten Prüfgas mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zusammensetzung gespült wird. Im Anschluss daran wird mittels des Gaskonzentrationssensors für Normierungszwecke ein Gaskonzentrationswert als Referenzwert aufgenommen. Wiederum im Anschluss daran wird die Referenzsituation beendet. Das Herstellen und das Beenden der Referenzsituation sowie das Aufnehmen des Referenzwerts erfolgt entsprechend der obigen Erläuterungen mittels der Steuerungseinheit und unter deren Kontrolle. Im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation werden mittels der Steuerungseinheit die Gasfördereinheit aktiviert und der Atemkreis mit einem zweiten Prüfgas mit einer ebenfalls vorgegebenen oder vorgebbaren Zusammensetzung geflutet. Im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit wird aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung durch die Steuerungseinheit mittels des Gaskonzentrationssensors als Vergleichsmesswert ein weiterer Gaskonzentrationswert aufgenommen. Im Anschluss an die Aufnahme des Vergleichsmesswerts wird abschließend mittels der Steuerungseinheit im Rahmen des Vergleichs eine Abweichung des Vergleichsmesswerts vom Referenzwert in Relation zu dem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert geprüft. Zum Abschluss des Verfahrens wird mittels der Steuerungseinheit oder zumindest unter deren Kontrolle eine Warnmeldung ausgegeben, wenn die Abweichung dem Erwartungswert nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Der Vorteil eines Testverfahrens auf Basis einer Erfassung zumindest eines Gaskonzentrationsmesswerts besteht darin, dass zusätzlich zu einer eventuellen Erkennung vertauschter Beatmungsschläuche gegebenenfalls auch weitere Fehler in der Gasversorgung des betreffenden medizinischen Geräts erkennbar sind, zum Beispiel wenn über eine angeschlossene Sauerstoffversorgungsleitung kein Sauerstoff verfügbar ist oder wenn eine angeschlossene Gasflasche nicht oder nicht in ausreichendem Umfang mit Sauerstoff befüllt ist oder wenn eine falsche interne Verschlauchung des Gasmischers des medizinischen Geräts vorliegt.
Der Vorteil der beiden Ausführungsformen des Verfahrens, bei dem Druckmesswerte bzw. Gaskonzentrationswerte erfasst werden, besteht darin, dass die Referenzsituationen in Bezug auf einen Druckmesswert bzw. in Bezug auf einen Gaskonzentrationswert leicht und verlässlich durch ein Entlüften bzw. ein Spülen mit einem Prüfgas einer bekannten Konzentration herstellbar ist. Druckmesswerte und Gaskonzentrationswerte lassen sich mittels einer entsprechenden und vergleichsweise kostengünstigen Sensorik aufnehmen und zwar sowohl als Referenzwerte wie auch als während der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit aufgenommene Vergleichsmesswerte. Die resultierenden Messwerte (Referenz- und Vergleichswerte) sind damit eine gute Basis für eine vergleichsweise einfache Implementation des hier vorgeschlagenen Testverfahrens.
Bei einer Kombination der beiden Varianten, also bei einer Betrachtung von Druckmesswerten und Gaskonzentrationswerten ergibt sich ein redundantes und diversitäres Testverfahren, das deshalb besonders sicher ist, weil auch bei Ausfall einer Sensorik, zum Beispiel des Sensors zur Aufnahme der Druckmesswerte, noch eine Ausführung des Testverfahrens und eine Erkennung vertauscht angeschlossener Beatmungsschläuche möglich ist.
Bei einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Vergleichsmesswert am Ende einer aufgrund des Druckaufbaus resultierenden steigenden Flanke eines Druckverlaufs im Atemkreis aufgenommen. Aus dem Ende der steigenden Flanke ergibt sich ein definierter Zeitpunkt für die Aufnahme des Vergleichsmesswerts. Zu einem solchen Vergleichsmesswert lässt sich besonders gut ein Erwartungswert angeben. Dies gilt entsprechend auch für die auf einer Aufnahme von Gaskonzentrationswerten basierende Variante des Verfahrens.
Bei einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird im Anschluss an den Druckaufbau im Atemkreis und die Aufnahme des Vergleichsmesswerts automatisch aufgrund einer entsprechenden Ansteuerung mittels der Steuerungseinheit ein Druckabfall im Atemkreis verursacht. Zu dem Druckabfall, insbesondere am Ende einer resultierenden fallenden Flanke des Druckverlaufs, wird im Atemkreis ein weiterer Vergleichsmesswert aufgenommen. Im Anschluss an die Aufnahme des weiteren Vergleichsmesswerts wird eine Abweichung des weiteren Vergleichsmesswerts vom Referenzwert in Relation zu einem weiteren Erwartungswert geprüft. Zum Abschluss des insoweit ergänzten Testverfahrens wird eine Warnmeldung ausgegeben, wenn die Abweichung dem weiteren Erwartungswert nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Diese spezielle Ausführungsform des Verfahrens ist deshalb besonders vorteilhaft, weil aufgrund der Berücksichtigung zweier Vergleichsmesswerte, nämlich des Vergleichsmesswerts – erster Vergleichsmesswert – und des weiteren Vergleichsmesswerts, ein besonders robustes Testverfahren resultiert. Der in zeitlicher Korrelation mit dem Druckaufbau im Atemkreis aufgenommene erste Vergleichsmesswert konnte auch dadurch erzeugt sein, dass das Y-Stück mittels eines Beatmungsschlauchs kurzgeschlossen ist und während des Druckaufbaus komprimiert wird, zum Beispiel indem auf den Beatmungsschlauch getreten wird. Der daraus resultierende und mittels der Probengasleitung zum Drucksensor gelangende Druckanstieg resultiert nicht aus dem Druckaufbau im Atemkreis, denn das kurzgeschlossene Y-Stück ist überhaupt nicht an den Atemkreis angeschlossen. Obwohl ein fehlerhafter Anschluss der Beatmungsschläuche vorliegt, könnte also bei einer solchen Spezialsituation, bei der ein Anwender in zeitlicher Korrelation mit dem im Rahmen des Testverfahrens erfolgenden Druckaufbau im Atemkreis auf den das Y-Stück kurzschließenden Beatmungsschlauch tritt, die Auswertung des mittels des Drucksensors sensierbaren Druckanstiegs zu einer Fehlauswertung führen, welche trotz des tatsächlich fehlerhaften Anschlusses der Beatmungsschläuche einen korrekten Anschluss signalisiert. Die Betrachtung zweier Vergleichsmesswerte reduziert die zumindest theoretische Gefahr einer Fehlauswertung erheblich. Indem auch zu dem Druckabfall, insbesondere am Ende einer resultierenden fallenden Flanke, ein Vergleichsmesswert, der weitere Vergleichsmesswert, aufgenommen und in Bezug auf einen zugehörigen Erwartungswert geprüft wird, könnte sich eine Fehlauswertung bei einem kurzgeschlossenen Y-Stück nur noch dann ergeben, wenn einerseits in geeigneter zeitlicher Korrelation mit dem im Rahmen des Testverfahrens erfolgenden Druckaufbau auf den das Y-kurzschließenden Beatmungsschlauch getreten wird und andererseits in genauso geeigneter zeitlicher Korrelation mit dem im Rahmen des Testverfahrens erfolgenden Druckabfall der Fuß wieder von dem Beatmungsschlauch genommen wird. Ein Treten auf den Beatmungsschlauch und ein Wegnehmen des Fußes von dem Beatmungsschlauch in genau der zeitlichen Korrelation wie gemäß dem Testverfahren der Druckaufbau und der Druckabfall erzeugt und daran jeweils anschließend die Vergleichsmesswerte aufgenommen werden, ist extrem unwahrscheinlich, so dass ein sehr sicheres Testverfahren resultiert.
Bei einer Ausführungsform eines einen Druckabfall im Anschluss an einen zuvor erzeugten Druckanstieg berücksichtigenden Testverfahrens ist vorgesehen, dass der Druckabfall im Atemkreis mittels einer Ansteuerung der Entlüftungsvorrichtung ausgelöst wird. Ein durch eine Ansteuerung der Entlüftungsvorrichtung bewirktes Öffnen des Atemkreises zur Umgebung bewirkt einen besonders signifikanten und damit besonders gut auswertbaren Druckabfall. Alternativ könnte der Druckabfall auch mittels der Gasfördereinheit erzeugt werden, zum Beispiel bei einer Gasfördereinheit mit einem Flügelrad durch Umkehr der Drehrichtung oder bei einer Gasfördereinheit in Form einer Kolbenzylindereinheit, indem mittels einer entsprechenden Kolbenbewegung ein Unterdruck zum Atemkreis erzeugt wird.
Obwohl im Vorangehenden das Testverfahren anhand eines im Atemkreis erfolgenden Druckaufbaus sowie – bei einer besonderen Ausführungsform – anhand eines Druckaufbaus und eines anschließenden Druckabfalls beschrieben wurde, kann bei speziellen medizinischen Geräten die dortige Gasfördereinheit zumindest während einer Testsituation auch einen Unterdruck im Atemkreis erzeugen. Die Auswertung des Vergleichsmesswerts oder die Auswertung des Vergleichsmesswerts und des weiteren Vergleichsmesswerts kann demnach genauso auf Basis einer inversen Reihenfolge der resultierenden Druckflanken ausgeführt werden und eine entsprechende Variante soll als von der hier vorgelegten Beschreibung stets mit umfasst gelten und ist entsprechend jeweils mitzulesen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten und Kombinationen, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand führen.
Es zeigen:
1 ein medizinisches Gerät mit Beatmungsschläuchen,
2 ein Gerät wie in 1 mit fehlerhaft angeschlossenen Beatmungsschläuchen,
3 ein medizinisches Gerät mit Mitteln zur automatischen Erkennung vertauscht angeschlossener Beatmungsschläuche,
4 ein Flussdiagramm zu einem bei der automatischen Erkennung vertauscht angeschlossener Beatmungsschläuche ausgeführten Testverfahren,
5 einen Graph zu im Rahmen des Testverfahrens resultierenden Druckverhältnissen und
6 einen Graph zu resultierenden Druckverhältnissen bei einer besonderen Ausführungsform des Testverfahrens.
Die Darstellung in 1 zeigt in schematisch stark vereinfachter Weise ein hier und im Folgenden zusammenfassend als medizinisches Gerät 10 oder mitunter auch nur kurz als Gerät 10 bezeichnetes Beatmungs- oder Anästhesiegerät mit daran angeschlossenen Beatmungsschläuchen 12, 14. Das medizinische Gerät 10 umfasst in an sich bekannter Art und Weise einen inspiratorischen fluidischen Port 16 und einen exspiratorischen fluidischen Port 18 (im Folgenden mitunter kurz als inspiratorischer Port 16 bzw. exspiratorischer Port 18 bezeichnet). Die daran jeweils angeschlossenen Beatmungsschläuche 12, 14 werden entsprechend auch als inspiratorischer Beatmungsschlauch 12 bzw. exspiratorischer Beatmungsschlauch 14 oder kurz als inspiratorischer Schlauch 12 bzw. exspiratorischer Schlauch 14 bezeichnet.
Die beiden Beatmungsschläuche 12, 14 werden in an sich bekannter Art und Weise an einem sogenannten Y-Stück 20 zusammengeführt, also an das Y-Stück 20 angeschlossen. Stromabwärts des Y-Stücks 20 führt ein Schlauch 22 zum Patienten. Das Y-Stück 20 kann in einem ohne nähere Details gezeigten Parkhalter 24 abgelegt werden.
Neben den Beatmungsschläuchen 12, 14 ist an das Y-Stück 20 eine Probengasleitung 26 für eine Gasmessung angeschlossen. Am medizinischen Gerät 10 ist die Probengasleitung 26 auf einen fluidischen Messport (Probengasport) 28 geführt.
Die Darstellung in 2 zeigt in ebenfalls schematisch vereinfachter Form ein medizinisches Gerät 10 wie in 1, allerdings mit fehlerhaft angeschlossenen Beatmungsschläuchen 12, 14, nämlich vertauscht angeschlossenen Beatmungsschläuchen 12, 14. Der fehlerhafte, vertauschte Anschluss besteht erkennbar darin, dass ein erster Beatmungsschlauch 12 sowohl an den inspiratorischen Port 16 wie auch an den exspiratorischen Port 18 angeschlossen ist (Kurzschluss) und dass die beiden von dem zum Patienten führenden Schlauch 22 abgewandten Anschlüsse des Y-Stücks 20 mittels eines weiteren Beatmungsschlauchs 14 ebenfalls kurz geschlossen sind. Ein solcher vertauschter Anschluss der Beatmungsschläuche 12, 14 stellt eine besondere (fehlerhafte) fluidische Anschlusssituation des Geräts 10 dar und kann in der Praxis aufgrund einer Vielzahl von Schläuchen, d. h. neben den Beatmungsschläuchen 12, 14 weiteren, hier nicht gezeigten Schläuchen, und/oder Kabeln im Pflege- oder Patientenbereich durchaus vorkommen.
Die Darstellung in 3 zeigt in schematisch vereinfachter Art und Weise ein medizinisches Gerät 10 der eingangs genannten Art gemäß einer Ausführungsform des hier vorgeschlagenen Ansatzes. Das medizinische Gerät 10 ist demgemäß dafür bestimmt und eingerichtet, automatisch eine spezielle fluidische Anschlusssituation in Form vertauschter Beatmungsschläuche 12, 14 zu erkennen.
Das medizinische Gerät 10 umfasst eine grundsätzlich an sich bekannte und daher auch ohne spezifische Einzelheiten gezeigte und als Beatmungsantrieb fungierende Gasfördereinheit 30, zum Beispiel in Form einer Kolbenzylindereinheit. Bei einer Betrachtung gegen den Uhrzeigersinn schließt an die Gasfördereinheit 30 der sogenannte inspiratorische Zweig mit dem an das Y-Stück 20 angeschlossenen inspiratorischen Beatmungsschlauch 12 an. An das Y-Stück 20 ist des Weiteren der exspiratorische Beatmungsschlauch 14 angeschlossen und innerhalb des Geräts 10 schließt daran der exspiratorische Zweig an. An den exspiratorischen Zweig angeschlossen ist eine Entlüftungsleitung 32. Mittels der Entlüftungsleitung 32 ist der exspiratorische Zweig zum Entlüften an die Umgebungsluft und den Umgebungsdruck ankoppelbar und die Entlüftungsleitung 32 ist normalerweise verschlossen. Zum Verschließen der Entlüftungsleitung 32 ist bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ein als Entlüftungsvorrichtung 34 fungierendes Sicherheitsventil gezeigt. Auf der dem exspiratorischen Zweig zugewandten Seite der Entlüftungsvorrichtung 34 ist ein Drucksensor 36 vorgesehen. Mittels des Drucksensors 36 sind die Druckverhältnisse im exspiratorischen Zweig erfassbar. Gegen den Uhrzeigersinn fortschreitend befindet sich im Anschluss an die Entlüftungsleitung 32 im exspiratorischen Zweig ein sogenanntes PEEP-Ventil 38, welches, insbesondere in einer Ausführungsform als Proportionalventil, eine Aufrechterhaltung des sogenannten positiven endexspiratorischen Drucks (positive end-expiratory pressure – PEEP) gewährleistet. Weiter gegen den Uhrzeigersinn fortschreitend ist im Anschluss an das PEEP-Ventil 38 als Hilfsmittel zur manuellen Beatmung eines Patienten ein grundsätzlich optionaler Beatmungsbeutel 40 gezeigt. Auch das PEEP-Ventil 38 kann zusammen mit einem weiteren, zum Beispiel in der Nähe des Beatmungsbeutels 40 angebrachten (nicht gezeigten) Ventil als Entlüftungsvorrichtung fungieren. Allgemein soll von dem Begriff Entlüftung auch jede andere Herstellung einer Referenzdrucksituation umfasst sein und als Entlüftungsvorrichtung gilt insoweit jede zum Herstellen einer Referenzdrucksituation bestimmte Vorrichtung, auch wenn diese die Referenzdrucksituation zum Beispiel nicht durch eine Entlüftung zur Umgebung herstellt. Über einen zum Entfernen des Kohlenstoffdioxids (CO₂) aus dem durch den exspiratorischen Zweig strömenden Ausatemgas vorgesehenen, optionalen Absorber 42 schließt sich der gezeigte Kreis (Atemkreis) durch einen Anschluss an die Gasfördereinheit 30. in der gezeigten geschlossenen Form des Atemkreises kann mittels der Gasfördereinheit 30 auch Gas zum Beispiel aus dem Beatmungsbeutel 40 angesaugt und in den inspiratorischen Zweig gefördert werden.
Die Probengasleitung 26 ist bei der gezeigten Ausführungsform mittelbar an den exspiratorischen Zweig gekoppelt und zwar über eine üblicherweise als Patienten-Gas-Analysator (PGA) bezeichnete Gasmesseinrichtung 44 zur Probengasmessung. Stromaufwärts der Gasmesseinrichtung 44 ist ein Drucksensor 46 zur Ermittlung der Druckverhältnisse in der Probengasleitung 26 platziert.
Das Verfahren zur automatischen Erkennung einer eventuellen Vertauschung der Beatmungsschläuche 12, 14 basiert bei einer Ausführungsform auf einer Druckmessung in der Probengasleitung 26 mittels des Drucksensors 46. Das Y-Stück 20 ist bei Ablauf des Verfahrens stromabwärts des Anschlusses der Probengasleitung 26 mit einem Stopfen oder dergleichen verschlossen und befindet sich zum Beispiel in einem Parkhalter 24. Das Verfahren (Testverfahren) ist schematisch vereinfacht in der Darstellung in 4 in Form eines Flussdiagramms 50 zur Veranschaulichung einzelner von dem Verfahren umfasster Verfahrensschritte 52–58 gezeigt. In der Darstellung in 5 ist zusätzlich ein Graph 60 zu sich im Rahmen des Testverfahrens während der einzelnen Verfahrensschritte 52–58 einstellenden Verhältnissen gezeigt.
In einem ersten Schritt 52 des Testverfahrens wird der gesamte Atemkreis mittels der Entlüftungsvorrichtung 34 zunächst druckentlastet. Dafür wird die Entlüftungsvorrichtung 34, hier also das Sicherheitsventil, für eine vorgegebene oder vorgebbare Zeitspanne so angesteuert, dass die Entlüftungsvorrichtung 34 zur Umgebung geöffnet wird. Gleichzeitig oder im Zusammenhang damit wird ein Ansaugen von Probengas durch die Probengasleitung 26 mittels der Gasmesseinrichtung 44 gestoppt. Die Entlüftung kann mittels des der Entlüftungsleitung 32 zugeordneten Drucksensors 36 überwacht und geprüft werden.
Der in 5 gezeigte Graph 60 ist ein Graph der mittels des Drucksensors 46 sensierten Druckverhältnisse. Der Drucksensor 46 befindet sich im Anschluss an die an das Y-Stück 20 angeschlossene Probengasleitung 26. Mit einem fehlerhaften Anschluss der Probengasleitung 26 an das Y-Stück 20 muss üblicherweise nicht gerechnet werden, denn die Probengasleitung 26 hat im Vergleich zu den Beatmungsschläuchen 12, 14 einen anderen, insbesondere kleineren Querschnitt, so dass die Probengasleitung 26 nur bestimmungsgemäß an das Y-Stück 20 anschließbar ist. Während der Entlüftung stellt sich im Atemkreis nach und nach ein sich dem Umgebungsdruck nähernder Druck ein. In der Darstellung in 5 ist dies beispielhaft in Form eines fallenden Verlaufs des Graphen 60 gezeigt.
In einem zweiten Schritt 54 des Testverfahrens wird mittels des Drucksensors 46 ein momentaner Druckmesswert als Referenzwert 62 aufgenommen. In der Darstellung in 5 ist der Referenzwert 62 als Punkt des Graphen 60 in einer zum zweiten Verfahrensschritt 54 gehörenden Zeitspanne gezeigt: Nach der Aufnahme des Referenzwerts 62 wird die Entlüftungsvorrichtung 34 geschlossen.
In einem dritten Schritt 56 des Testverfahrens wird die Gasfördereinheit 30, also zum Beispiel die gezeigte Kolbenzylindereinheit, zum Erhalt einer vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit 30 gestartet. Aufgrund des resultierenden Druckaufbaus im Atemkreis ergibt sich eine positive Druckflanke 64 von zum Beispiel 20 hPa. Die Druckflanke 64 und ein resultierender Druckmesswert am Ende der Druckflanke 64 sind mittels des Drucksensors 46 sensierbar. Der Druckmesswert am Ende der Druckflanke 64 wird als Vergleichsmesswert 66 erfasst und zwischengespeichert. Zum Abschluss des dritten Verfahrensschritts 56 des Testverfahrens wird der Vergleichsmesswert 66 mit dem zuvor aufgenommenen Referenzwert 62 verglichen. Entspricht die mittels des Drucksensors 46 sensierte Änderung der Druckverhältnisse, hier der Druckanstieg, also die Differenz aus dem Vergleichsmesswert 66 und dem Referenzwert 62, einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert 68 gemäß dem durch die Gasfördereinheit 30 applizierten Druckanstieg abzüglich einer vorgegebenen oder vorgebbaren Toleranz, kann ausgeschlossen werden, dass die Beatmungsschläuche 12, 14 beim Anschluss an das Y-Stück 20 vertauscht wurden. Entspricht die sensierte Änderung der Druckverhältnisse dagegen nicht dem Erwartungswert 68 abzüglich Toleranz wird in einem vierten Verfahrensschritt 58 des Prüfverfahrens eine Warnmeldung ausgegeben, zum Beispiel durch Aktivierung eines optischen und/oder akustischen, nicht gezeigten Signal- oder Anzeigeelements. Optional kann im vierten Verfahrensschritt 58 auch eine entsprechende Anzeige ausgelöst werden, wenn mittels des Prüfverfahrens sicher erkannt wurde, dass keine Vertauschungssituation vorliegt.
Die Darstellung in 6 zeigt einen resultierenden Graph 60 der Druckverhältnisse bei einer besonderen Ausführungsform des Testverfahrens. Während des ersten, zweiten und dritten Verfahrensschritts 52, 54, 56 entspricht der Ablauf dieser besonderen Ausführungsform des Testverfahrens dem bereits beschriebenen Ablauf. Im Anschluss an den dritten Verfahrensschritt 56 und den dort bewirkten Druckaufbau im Atemkreis wird in einem zusätzlichen Verfahrensschritt 57 ein Druckabfall im Atemkreis erzeugt. Der Druckabfall kann sich zum Beispiel ergeben, indem automatisch die Entlüftungsvorrichtung 34 entsprechend angesteuert wird. Aufgrund des Druckabfalls resultiert eine fallende Flanke und im Zusammenhang mit dem Druckabfall, insbesondere am Ende der fallenden Flanke oder nach Verstreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne nach dem Auslösen des Druckabfalls, wird als Druckmesswert ein weiterer Vergleichsmesswert 67 aufgenommen. Der weitere Vergleichsmesswert 67 kann analog zu der Auswertung des Vergleichsmesswerts 66 ausgewertet werden. Danach wird im Anschluss an die Aufnahme des weiteren Vergleichsmesswerts 67 eine Abweichung des weiteren Vergleichsmesswerts 67 vom Referenzwert 62 in Relation zu einem weiteren Erwartungswert 69 geprüft. Wenn die Abweichung dem weiteren Erwartungswert 69 nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht, wird eine Warnmeldung ausgegeben.
Der Ablauf des Testverfahrens wird automatisch mittels einer von dem medizinischen Gerät 10 umfassten Steuerungseinheit 70 (3) gesteuert und überwacht. Das Testverfahren wird automatisch immer dann ausgelöst, wenn das Gerät 10 angeschaltet wird und/oder bevor ein Patient vom Anwender konnektiert wird. Die Steuerungseinheit 70 umfasst zum Beispiel in an sich bekannter Art und Weise eine Verarbeitungseinheit in Form von oder nach Art eines Mikroprozessors sowie einen Speicher, in den ein Steuerungsprogramm 72 mit einer Implementierung des Testverfahrens geladen ist. Die Steuerungseinheit 70 ist zur Ausführung des Testverfahrens in an sich bekannter Art an die im Rahmen des Testverfahrens verwendeten Funktionseinheiten des Geräts 10, also zumindest die Gasfördereinheit 30, die Entlüftungsvorrichtung 34 und den Drucksensor 46, angeschlossen. Im Interesse der Übersichtlichkeit der Darstellung in 3 sind entsprechende Leitungsverbindungen nicht gezeigt. Während der Ausführung der einzelnen Verfahrensschritte 52–58 des Testverfahrens und/oder beim Übergang von einem Verfahrensschritt 52–58 zu einem nächstfolgenden Verfahrensschritt 52–58 überwacht die Steuerungseinheit 70 auf Basis des Steuerungsprogramms 72 vorgegebene oder vorgebbare Zeitspannen, zum Beispiel nach dem Ansteuern der Entlüftungsvorrichtung 34 eine Zeitspanne, während derer der Atemkreis entlüftet wird oder nach dessen Verstreichen mit einer ausreichenden Entlüftung des Atemkreises gerechnet werden kann. Anstelle des Überwachens solcher Zeitspannen kann auch die Überwachung vorgegebener Bedingungen erfolgen. Bei der Entlüftung des Atemkreises ist die ausreichende Entlüftung zum Beispiel anhand eines Messwerts des Drucksensors 36 erkennbar. Genauso kann ein Messwert am Ende einer steigenden Flanke 64 oder am Ende einer fallenden Flanke eines Messwertverlaufs aufgenommen werden, indem mittels der Steuerungseinheit 70 dazu der Ablauf einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne im Anschluss an eine die steigende Flanke 64 oder die fallende Flanke auslösenden Aktion abgewartet wird. Alternativ kann mittels der Steuerungseinheit 70 auch der Messwerteverlauf selbst überwacht werden, so dass die Aufnahme des jeweiligen Messwerts nicht zeitabhängig, sondern aufgrund des erkannten Endes der jeweiligen Flanke erfolgt.
Anstelle einer Betrachtung von Druckmesswerten und einem resultierenden Referenzwert 62 und Vergleichsmesswert 66 sowie gegebenenfalls einem weiteren Vergleichsmesswert 67 kann das beschriebene Verfahren auch auf Basis von Durchflussmesswerten durchgeführt werden. An die Stelle der bisher erwähnten Druckmesswerte treten dann entsprechende Durchflussmesswerte. Viele als PGA fungierende Messeinrichtungen 44 umfassen bereits einen Sensor zur Erfassung von Durchflussmesswerten und entsprechend wird die Messeinrichtung 44 hier selbst als Durchflusssensor aufgefasst. Mittels eines solchen Sensors ist eine Regelung möglich, die einen konstanten Fluss durch die Messeinrichtung 44 zum Ziel hat. Der betreffende Sensor kann wie der Drucksensor 46 im Rahmen des Testverfahrens zur Ermittlung der jeweiligen Messwerte verwendet werden. Wenn – wie zuvor beschrieben – ein Ansaugen von Probengas durch die Probengasleitung 26 mittels der Messeinrichtung 44 im Zusammenhang mit der Ausführung des Testverfahrens gestoppt wird, ist ein mittels des Durchflusssensors sensierbarer Fluss das Ergebnis einer im Rahmen des Testverfahrens gegebenenfalls erfolgten Entlüftung des Atemkreises und/oder der im Rahmen des Testverfahrens erfolgten Aktivierung der Gasfördereinheit 30. Die erhältlichen Durchflussmesswerte können damit, ebenso wie dies zuvor anhand der Druckmesswerte beschrieben wurde, für die Erkennung vertauschter Beatmungsschläuche 12, 14 verwendet werden. Wenn also der Druck der Gasfördereinheit 30 einen Druck am Y-Stück 20 erzeugt und die Probengasleitung 26 mit der Messeinrichtung 44 und dem Durchflusssensor verbunden ist, ergibt sich ein Durchfluss durch die Messeinrichtung 44 und den Durchflusssensor. Ist dagegen ein Durchfluss nicht messbar, ist dies ein Anzeichen dafür, dass die Probengasleitung 26 nicht angeschlossen ist oder der zu erkennende Fehlerfall einer Vertauschung der Beatmungsschläuche 12, 14 vorliegt.
Die Erfassung und Auswertung von Durchflussmesswerten kann parallel und/oder ergänzend zu der Erfassung und Auswertung von Druckmesswerten erfolgen. Bei einem resultierenden kombinierten Testverfahren ergibt sich ein redundantes und diversitäres Testverfahren, das besonders sicher ist, weil auch bei Ausfall einer Sensorik, zum Beispiel des Drucksensors 46 zur Aufnahme der Druckmesswerte, noch eine Ausführung des Testverfahrens und eine Erkennung eines fehlerhaften Anschlusses eines Beatmungsschlauchs 12, 14 möglich ist.
Mittels eines optionalen und bisher nicht betrachteten Gasmischers 74 kann – ebenfalls unter Kontrolle der Steuerungseinheit 70 – anstelle der bisher auf Basis der Darstellung in 3, 5 und 6 beschriebenen und auf der Aufnahme von Druckmesswerten basierenden Testverfahrens der Test auch auf Basis von Gaskonzentrationsmesswerten durchgeführt werden. Dazu wird – sofern zu Beginn des Testverfahrens die Herstellung einer Referenzsituation vorgesehen ist – zunächst und im Rahmen eines ersten Verfahrensschritts 52 der Atemkreis mittels des Gasmischers 74 oder über die Umgebungsluft mit einem Gas mit einer bekannten Gaskonzentration (zum Beispiel etwa 21% Sauerstoff in der Umgebungsluft) gespült. Zur Aufnahme des Referenzwerts 62 wird eine von der Gasmesseinrichtung 44 umfasste Pumpe gestartet, so dass das zur Spülung des Atemkreises verwendete Probengas in die Probengasleitung 26 und zum hier als Gaskonzentrationssensor fungierenden Sensor 46 angesaugt wird. Mittels des Sensors 46 kann dann in einem zweiten Verfahrensschritt 54 ein Gaskonzentrationsmesswert als Referenzwert 62 erfasst werden. Anschließend wird in einem dritten Verfahrensschritt 56 mittels des Gasmischers 74 während einer definierten Zeit ein Prüfgas oder eine definierte Menge eines Prüfgases (zum Beispiel 100% Sauerstoff) in den Atemkreis dosiert. Am Ende einer resultierenden steigenden Flanke 64 im Konzentrationsverlauf des betrachteten Gases, zum Beispiel Sauerstoff, oder nach Verstreichen einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zeitspanne wird mittels des Sensors 46 ein Gaskonzentrationsmesswert als Vergleichsmesswert 66 aufgenommen. Die Auswertung des resultierenden Vergleichsmesswerts 66 oder des Vergleichsmesswerts 66 und des Referenzwerts 62 erfolgt analog zu der bereits beschriebenen und auf Druckmesswerten basierenden Auswertung. Genauso wie dies in der Darstellung in 6 gezeigt ist, kann im Anschluss an das Dosieren eines Probengases eine fallende Flanke in der jeweils betrachteten Gaskonzentration erzeugt werden, zum Beispiel indem mittels der Entlüftungsvorrichtung 34 der Atemkreis geöffnet wird und folglich anstelle des Probengases Umgebungsluft in den Atemkreis gelangt. Im Unterschied zu der auf Druckmesswerten basierenden Auswertung ist bei einer auf Gaskonzentrationsmesswerten basierenden Auswertung vorgesehen, dass während des Testverfahrens, zumindest aber vor und während der Aufnahme des Referenzwerts 62 sowie vor und während der Aufnahme des Vergleichsmesswerts 66 und gegebenenfalls auch vor und während der Aufnahme des weiteren Vergleichsmesswerts 67, die von der Messeinrichtung 44 umfasste Pumpe oder eine sonstige zur Förderung von Gas durch die Probengasleitung 26 zum Sensor 46 wirksame Fördereinheit läuft und eine entsprechende Förderung von Gas aus dem Atemkreis zum Sensor 46 bewirkt.
Einzelne wesentliche Aspekte der hier vorgelegten Beschreibung lassen sich abschließend kurz wie folgt zusammenfassen: Angegeben werden ein Verfahren und eine korrespondierende Vorrichtung zur Erkennung fehlerhaft angeschlossener oder vertauschter Beatmungsschläuche 12, 14 eines medizinischen Geräts 10, bei dem bzw. bei der zeitlich korreliert mit einer vorgegebenen Betriebssituation einer Gasfördereinheit 30 des Geräts 10 mittels eines Sensors 46 ein Messwert als Vergleichsmesswert 66 ermittelt und dieser mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert 68 verglichen wird, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs gegebenenfalls eine Warnmeldung ausgegeben wird.
Bezugszeichenliste

10: medizinisches Gerät
12: (inspiratorischer) Beatmungsschlauch
14: (exspiratorischer) Beatmungsschlauch
16: inspiratorischer Port
18: exspiratorischer Port
20: Y-Stück
22: Schlauch (zum Patienten)
24: Parkhalter
26: Probengasleitung
28: Probengasport
30: Gasfördereinheit
32: Entlüftungsleitung
34: Entlüftungsvorrichtung
36: Drucksensor
38: PEEP-Ventil
40: Beatmungsbeutel
42: Absorber
44: Messeinrichtung/Gasmesseinrichtung
46: Sensor/Drucksensor
48: (frei)
50: Flussdiagramm
52–58: Verfahrensschritt
60: Graph
62: Referenzwert
64: steigende Flanke
66: Vergleichsmesswert
67: (weiterer) Vergleichsmesswert
68: Erwartungswert
69: (weiterer) Erwartungswert
70: Steuerungseinheit
72: Steuerungsprogramm
74: Gasmischer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8230858 B2 [0014]

Claims

Verfahren zur automatischen Erkennung einer fluidischen Anschlusssituation eines Beatmungsgeräts oder Anästhesiegeräts (10), wobei das Beatmungs- oder Anästhesiegerät (10) eine Gasfördereinheit (30), wenigstens einen Sensor (44, 46), eine Steuerungseinheit (70), einen inspiratorischen fluidischen Port (16), einen exspiratorischen fluidischen Port (18) und ferner einen fluidischen Messport (28), welcher mit dem wenigstens einen Sensor (44, 46) gekoppelt ist, umfasst, wobei der inspiratorische fluidische Port (16) und der exspiratorische fluidische Port (18) mittels Beatmungsschläuchen (12, 14) an ein Y-Stück (20) ankoppelbar sind und wobei ferner der fluidische Messport (28) mittels einer Probengasleitung (26) an das Y-Stück (20) ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden, unter Kontrolle der Steuerungseinheit (70) ausgeführten Verfahrensschritte umfasst: zeitlich korreliert mit einer vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) wird mittels des Sensors (46) ein Vergleichsmesswert (66) erfasst, der Vergleichsmesswert (66) wird mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert (68) verglichen und in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs wird eine Warnmeldung ausgegeben.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorgegebene Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) ein Druckaufbau und/oder ein Aufbau einer vorgegebenen Gaskonzentration im Atemkreis mittels der Gasfördereinheit (30) ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei vor dem Ermitteln des Messwerts (66) eine Referenzsituation hergestellt wird, wobei während der Referenzsituation ein Messwert als Referenzwert (62) aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts (62) die Referenzsituation beendet wird, wobei im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation zum Herstellen der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) diese aktiviert und mittels des Sensors (46) der Vergleichsmesswert (66) ermittelt wird und wobei mittels des Vergleichs eine Abweichung des Messwerts (66) vom Referenzwert (62) in Relation zu dem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert (68) überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Gerät (10) über die Gasfördereinheit (30) und die Steuerungseinheit (70) hinaus zumindest eine Entlüftungsvorrichtung (34) und den Sensor (46) in Form eines Drucksensors (46) umfasst, wobei die Referenzsituation hergestellt wird, indem der Atemkreis durch Öffnen der Entlüftungsvorrichtung (34) entlüftet wird, wobei mittels des Drucksensors (46) ein Druckmesswert als Referenzwert (62) aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts (62) die Referenzsituation beendet wird, indem die Entlüftung des Atemkreises durch Schließen der Entlüftungsvorrichtung (34) beendet wird, wobei im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation zum Erhalt der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) diese zum Druckaufbau im Atemkreis aktiviert wird und mittels der aktivierten Gasfördereinheit (30) im Atemkreis ein Druck aufgebaut wird, wobei im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit (30) zu dem resultierenden Druckaufbau als Vergleichsmesswert (66) ein Druckmesswert aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Vergleichsmesswerts (66) im Rahmen des Vergleichs eine Abweichung des Vergleichsmesswerts (66) vom Referenzwert (62) in Relation zu dem Erwartungswert (68) geprüft wird und wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Abweichung dem Erwartungswert (68) nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Gerät (10) über die Gasfördereinheit (30) und die Steuerungseinheit (70) hinaus zumindest eine Entlüftungsvorrichtung (34) und den Sensor (44) in Form eines Durchflusssensors (44) umfasst, wobei die Referenzsituation hergestellt wird, indem der Atemkreis durch Öffnen der Entlüftungsvorrichtung (34) entlüftet wird, wobei mittels des Sensors (44) ein Durchflussmesswert als Referenzwert (62) aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts (62) die Referenzsituation beendet wird, indem die Entlüftung des Atemkreises durch Schließen der Entlüftungsvorrichtung (34) beendet wird, wobei im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation zum Erhalt der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) diese zum Druckaufbau im Atemkreis aktiviert wird und mittels der aktivierten Gasfördereinheit (30) im Atemkreis ein Druck aufgebaut wird, wobei im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit (30) zu dem resultierenden Druckaufbau mittels des Sensors (44) ein Durchflussmesswert als Vergleichsmesswert (66) aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Vergleichsmesswerts (66) im Rahmen des Vergleichs eine Abweichung des Vergleichsmesswerts (66) vom Referenzwert (62) in Relation zu dem Erwartungswert (68) geprüft wird und wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Abweichung dem Erwartungswert (68) nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Vergleichsmesswert (66) am Ende einer aufgrund des Druckaufbaus resultierenden steigenden Flanke (64) eines Druckverlaufs im Atemkreis aufgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 4, 5 oder 6, wobei im Anschluss an den Druckaufbau im Atemkreis und die Aufnahme des Vergleichsmesswerts (66) ein Druckabfall im Atemkreis verursacht wird, wobei zu dem Druckabfall oder am Ende einer resultierenden fallenden Flanke eines Druckverlaufs im Atemkreis ein weiterer Vergleichsmesswert (67) aufgenommen wird und wobei im Anschluss an die Aufnahme des weiteren Vergleichsmesswerts (67) eine Abweichung des weiteren Vergleichsmesswerts (67) vom Referenzwert (62) in Relation zu einem weiteren Erwartungswert (69) geprüft wird und wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Abweichung dem weiteren Erwartungswert (69) nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Druckabfall im Atemkreis mittels einer Ansteuerung der Entlüftungsvorrichtung (34) ausgelöst wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, wobei das Gerät (10) über die Gasfördereinheit (30) und die Steuerungseinheit (70) hinaus zumindest eine Entlüftungsvorrichtung (34) und den Sensor (46) in Form eines Gaskonzentrationssensors umfasst, wobei die Referenzsituation hergestellt wird, indem der Atemkreis mit einem ersten Prüfgas mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zusammensetzung gespült wird, wobei mittels des Gaskonzentrationssensors ein Gaskonzentrationswert als Referenzwert (62) aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Referenzwerts (62) die Referenzsituation beendet wird, wobei im Anschluss an die Beendigung der Referenzsituation zum Erhalt der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) diese aktiviert wird und der Atemkreis mit einem zweiten Prüfgas mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Zusammensetzung geflutet wird, wobei im Anschluss an die Aktivierung der Gasfördereinheit (30) mittels des Gaskonzentrationssensors als Messwert (66) ein weiterer Gaskonzentrationswert aufgenommen wird, wobei im Anschluss an die Aufnahme des Messwerts (66) im Rahmen des Vergleichs eine Abweichung des Messwerts (66) vom Referenzwert (62) in Relation zu dem Erwartungswert (68) geprüft wird und wobei eine Warnmeldung ausgegeben wird, wenn die Abweichung dem Erwartungswert (68) nicht oder nicht zumindest im Wesentlichen entspricht.
Steuerungsprogramm (72) mit Programmcodemitteln, um die Schritte von einem der Ansprüche 1 bis 9 durchzuführen, wenn das Steuerungsprogramm (72) auf einer Steuerungseinheit (70) eines Beatmungs- oder Anästhesiegeräts (10) ausgeführt wird.
Beatmungs- oder Anästhesiegerät (10), aufweisend eine Gasfördereinheit (30), wenigstens einen Sensor (44, 46), eine Steuerungseinheit (70), einen inspiratorischen fluidischen Port (16), einen exspiratorischen fluidischen Port (18) und ferner einen fluidischen Messport (28), welcher mit dem wenigstens einen Sensor (46) gekoppelt ist, wobei der inspiratorische fluidische Port (16) und der exspiratorische fluidische Port (18) mittels Beatmungsschläuchen (12, 14) an ein Y-Stück (20) ankoppelbar sind und wobei der fluidische Messport (28) mittels einer Probengasleitung (26) an das Y-Stück (20) ankoppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (70) dazu eingerichtet ist, – die Gasfördereinheit (30) in eine vorgegebene Betriebssituation zu versetzen, – ferner zeitlich korreliert zu der vorgegebenen Betriebssituation der Gasfördereinheit (30) mittels des Sensors (46) einen Vergleichsmesswert (66) zu erfassen, – ferner den Vergleichsmesswert (66) mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Erwartungswert (68) zu vergleichen und – schließlich in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs eine Warnmeldung auszugeben.