DE102022127681A1

DE102022127681A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom sowie medizintechnisches Gerät

Info

Publication number: DE102022127681A1
Application number: DE102022127681.3A
Authority: DE
Inventors: Frank Herrmann; Barbara Trabold
Original assignee: Corscience & Co KG GmbH; Weinmann Emergency Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Corscience & Co KG GmbH; Anamed GmbH and Co KG
Priority date: 2022-10-20
Filing date: 2022-10-20
Publication date: 2024-04-25
Also published as: WO2024083282A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom sowie ein medizintechnisches Gerät. Erfindungsgemäß ist die Absaugrate zur Entnahme von Gasproben aus dem Hauptstrom derart verstellbar, dass die effektive zeitliche Auflösung der Messung einzelner Gasproben signifikant erhöht werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Messung von Gasproben im Nebenstrom, wobei mithilfe mindestens einer Absaugpumpe aus einem Hauptstrom abgeführte Gasproben gemessen werden.
Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom, mit der mithilfe mindestens einer Absaugpumpe aus einem Hauptstrom abgeführte Gasproben gemessen werden.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein medizintechnisches Gerät aufweisend eine Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom.
In verschiedenen Anwendungen ist es von Interesse, den Verlauf bestimmter Parameter eines strömenden Gases oder Gasgemisches, zum Beispiel den Anteil bestimmter Bestandteile eines strömenden Gasgemisches, im Verlauf der Zeit bzw. zu bestimmten Zeitpunkten zu ermitteln.
Beispielsweise im Zuge des medizinischen Patienten-Monitoring oder der Beatmung von Patienten ist die Bestimmung verschiedener Gasgehalte sowohl in der dem Patienten zugeführten Luft als auch in der Ausatemluft von Interesse. Zum Beispiel erfolgt die Bestimmung des Kohlenstoffdioxid-Gehalts (CO2) oder des Sauerstoff-Gehalts (02) unter Verwendung von geeigneten Sensoren. Auch die Bestimmung des Gehalts anderer Gase in der Atemluft, wie beispielsweise VOC (flüchtige organische Stoffe), Wasserstoff oder Anästhesiegasen, ist in bestimmten Anwendungen von Interesse. Je nach Anwendungsfall ist dabei eine zeitlich hochaufgelöste Messung des jeweiligen Gases erforderlich.
Der Atemzyklus eines Menschen und anderer entsprechend atmender Lebewesen setzt sich aus der Einatmung (Inspiration) und der Ausatmung (Exspiration) zusammen. Wird Umgebungsluft eingeatmet, so beträgt die inspiratorische Sauerstoff-Konzentration (fiO2) etwa 21 Vol.-% und die CO2-Konzentration (fiCO2) ist nahezu 0 Vol.-%. Zu Beginn der Exspiration steigt der CO2-Gehalt typischerweise schnell an, und mündet in ein Plateau mit geringerer Steigung. Am Ende der Ausatmung verbleibt eine end-tidale Sauerstoff-Konzentration (etO2) von etwa 16 Vol.-% in der Ausatemluft, während die CO2-Konzentration auf einen end-tidalen Wert (etCO2) von ca. 5 Vol.-% gestiegen ist. Ein Atemzyklus bestehend aus Exspiration und Inspiration dauert typischerweise bei Erwachsenen zwischen 2 und 5 s. Bei Neugeborenen ist der Atemzyklus mit 1 bis 2 s deutlich kürzer (30 bis 60 Atemzüge/Minute). Bei speziellen Beatmungsmustern werden noch deutlich höhere Atemfrequenzen angewandt wie z.B. 120 Atemzüge/Minute bei CCSV (Chest Compression Synchronized Ventilation) oder bis zu 25 Atemzüge/Sekunde bei HFO-Beatmung (High Frequency Oscillation).
In der Medizin ist es beispielsweise üblich, den Verlauf des CO2-Gehalts in der Ausatemluft während der Atmung eines Patienten zu bestimmen. Dabei können verschiedene Teile der gemessenen Kurve von Relevanz sein. Der wichtigste Parameter ist meist der end-tidale CO2-Wert (etCO2). Im Rahmen der Diagnostik kann jedoch auch die Steilheit der Kurve zu Beginn der Exspiration oder während des exspiratorischen Plateaus relevant sein. Bei einer 02-Messung wäre dagegen nicht nur die end-tidale (etO2) sondern auch die inspiratorische Konzentration (fiO2) essentiell. Ob die Bestimmung der verschiedenen relevanten Parameter aus der gemessenen Atemgaskurve möglich ist, hängt maßgeblich von der vorliegenden Atemfrequenz und von der zeitlichen Auflösung der Messung ab. Die zeitliche Auflösung der Messung wird dabei sowohl durch das Messmodul selbst bestimmt, als auch durch den pneumatischen Aufbau des Systems.
Zur Messung des CO2-Gehaltes in der Atemluft gibt es gemäß dem Stand der Technik grundsätzlich zwei pneumatische Verfahren, die im Zusammenhang mit der Beatmung von Patienten Anwendung finden. Das Atemgas strömt durch ein Schlauchsystem des Beatmungsgeräts je nach Atemphase zum Patienten hin oder von diesem weg. Im sogenannten Hauptstromverfahren wird das komplette Atemgas des Patienten direkt in bzw. an diesem Schlauchsystem und somit im Hauptstrom des Atemgases analysiert. Dahingegen wird im Nebenstromverfahren ein Probengas aus dem Hauptstrom abgesaugt und analysiert.
Die Entnahme des Probengases erfolgt beim Nebenstromverfahren in der Regel patientennah, sodass sowohl das ein- als auch das ausgeatmete Gas analysiert werden können. Mithilfe einer Absaugpumpe wird das Probengas durch einen Absaugschlauch zur Messstelle im Gasanalysemodul geführt. Das Gasanalysemodul befindet sich in der Regel patientenfern im Beatmungsgerät oder Monitoring-Gerät. Der Absaugschlauch hat üblicherweise eine Länge von bis zu drei Metern. Durch die Vermischung des Probengases im Absaugschlauch und in den diversen pneumatischen Komponenten im Nebenstrompfad wird die Flankensteilheit der gemessenen CO2-Kurve limitiert, sodass die zeitliche Auflösung des Gesamtsystems geringer ist als in einer Hauptstrommessung.
Als Gasanalysemodul werden oft CO2-Sensoren auf Basis von Infrarot-Spektroskopie eingesetzt. Die Anstiegszeit t(10%-90%) von Sensoren dieser Art beträgt beispielsweise etwa 100 ms. Für kompakte Beatmungsgeräte nutzbare O2-Sensoren sind wesentlich langsamer. Elektrochemische Zellen für die O2-Messung liefern beispielsweise eine Anstiegszeit von etwa 2 s oder mehr.
Die zeitliche Auflösung des Gesamtsystems setzt sich zusammen aus der Anstiegszeit des Messmoduls in Kombination mit dem pneumatischen System, das eine Vermischung des Probengases erzeugt. Die zeitliche Auflösung des Gesamtsystems muss jeweils hinreichend groß sein, um die für die Anwendung relevanten Parameter in der CO2- oder O2-Kurve zu bestimmen. Mit Systemen aus dem Stand der Technik ist beispielsweise mit einer elektrochemischen Zelle die Bestimmung des etO2- oder fiO2-Wertes in den meisten Anwendungen nicht durchführbar. Mit einem CO2-Sensor auf Basis der Infrarot-Spektroskopie ist die Bestimmung von fiCO2 und etCO2 bei Standard-Anwendungen bereits zuverlässig möglich. Kritisch wird die zeitliche Auflösung der CO2-Messung in der Neonatologie oder bei Verwendung von Spezial-Beatmungsmustern. Eine höhere zeitliche Auflösung der CO2-Messung wäre auch in der Diagnostik wünschenswert, wenn bspw. Steilheit und Dauer der Anstiege bestimmt werden, und nicht nur fiCO2 und etCO2.
Stand der Technik ist, dass die zeitliche Auflösung der Messung durch Erhöhung der Absaugrate verbessert wird. Die Absaugpumpe wird üblicherweise mit konstanter Absaugrate betrieben. Eine simple Erhöhung der Absaugrate kann die durch das Schlauchsystem erzeugten Effekte verbessern, nicht aber die zeitliche Auflösung des Analysemoduls selbst erhöhen. Zudem ist eine dauerhafte Erhöhung der Absaugrate auch nur in begrenztem Maße möglich, da eine zu große Absaugmenge den Betrieb des Beatmungsgeräts stört. Besonders bei Patienten mit geringem Atemvolumen liegen übliche Absaugraten in der Größenordnung des Beatmungsflows und können daher nicht vernachlässigt werden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom zu schaffen, die eine abschnittsweise verbesserte Auflösung der Messung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung, ein medizintechnisches Gerät zu schaffen, das eine abschnittsweise verbesserte Auflösung der Messung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein medizintechnisches Gerät gemäß Patentanspruch 19 gelöst.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Messung von Gasproben im Nebenstrom anzugeben, das eine abschnittsweise verbesserte Auflösung der Messung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 21 gelöst.
In den abhängigen Patentansprüchen sind vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung beansprucht.
Die nachfolgend offenbarten Merkmale einer Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom, eines medizintechnischen Gerätes sowie eines Verfahrens zur Messung von Gasproben im Nebenstrom sind sowohl einzeln als auch in allen ausführbaren Kombinationen Bestandteil der Erfindung.
Grundlegend für die Erfindung ist die zeitweise Erhöhung der Absaugrate zur Absaugung von Gasproben aus einem Gasstrom, um so die effektive Auflösung der Messung dieser Gasproben zu erhöhen.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom weist zumindest einen Gasspeicher, mindestens eine Messvorrichtung und mindestens eine Absaugpumpe auf.
Der mindestens eine Gasspeicher, die mindestens eine Messvorrichtung und die mindestens eine Absaugpumpe sind in Ausführungsformen der Erfindung in Reihe geschaltet bzw. entsprechend miteinander verbunden.
In anderen Ausführungsformen der Erfindung sind Parallelschaltungen einzelner oder mehrerer der Komponenten Gasspeicher, Messvorrichtung und Absaugpumpe vorgesehen.
Beispielsweise ist eine Parallelschaltung ganzer Stränge aus Gasspeicher, Messvorrichtung und Absaugpumpe oder die Parallelschaltung mehrerer Messvorrichtungen mit einem gemeinsamen Gasspeicher und einer gemeinsamen Absaugpumpe oder individuell zugeordneten Absaugpumpen erfindungsgemäß möglich. Durch eine Taktung der hochaufgelösten Abschnitte aus parallelen Messsträngen nacheinander, kann in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung durch das Zusammensetzen der hochaufgelösten Abschnitte der einzelnen Stränge eine hochaufgelöste Messung über den gesamten Verlauf eines Hauptstroms realisiert werden.
Der Gasspeicher ist in Ausführungsformen der Erfindung zumindest teilweise durch eine Schlauchleitung realisiert, die eine Entnahmestelle am Hauptstrom mit der Messvorrichtung verbindet.
Die Messvorrichtung weist mindestens eine Messzelle auf und ist in Ausführungsformen der Erfindung zur Detektion eines Gases in einer Gasprobe und/oder zur Messung des Anteils zumindest eines Gases an einer Gasprobe ausgebildet. Grundsätzlich ist in entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung jedoch jede mithilfe einer entsprechenden Messvorrichtung messbare Eigenschaft der Gasprobe messbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die mindestens eine Messvorrichtung zur Detektion und/oder zur Bestimmung des Anteils von CO2, O2, N2O, Argon, N2, CO, Wasserdampf, flüchtigen organischen Bestandteilen (VCO) und/oder eines Anästhesiegases im Gasgemisch einer Gasprobe ausgebildet. Je nach Anwendung sind jedoch auch andere Gase denkbar.
Die Messvorrichtung weist je Messgröße eine bestimmte Abtastrate und eine bestimmte Anstiegszeit auf.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Messvorrichtung einen CO2-Sensor und/oder einen O2-Sensor auf.
Ein CO2-Sensor kann beispielsweise durch eine Infrarot-Spektroskopie realisiert sein und in Ausführungsformen eine Abtastrate von 40 Hz und/oder eine Anstiegszeit von 100 ms aufweisen.
Ein O2-Sensor kann beispielsweise als eine elektrochemische Zelle realisiert sein und in Ausführungsformen eine Anstiegszeit von etwa 2 bis 10 s aufweisen.
Die Einstellung der Absaugrate kann erfindungsgemäß entweder durch das Umschalten zwischen mindestens zwei Absaugpumpen mithilfe mindestens eines Ventils erfolgen, wobei die verschiedenen Absaugpumpen auf mindestens zwei verschiedene Absaugraten eingestellt sind, oder durch das Verstellen der Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe.
Die Verstellung der Absaugrate kann dabei in Ausführungsformen kontinuierlich bzw. gleitend und in anderen Ausführungsformen der Erfindung sprunghaft erfolgen.
Die mindestens eine Absaugpumpe ist zur Absaugung von Gasproben aus dem Hauptstrom durch den Gasspeicher und in die mindestens eine Messzelle der mindestens einen Messvorrichtung hinein ausgebildet.
In entsprechenden Ausführungsformen weist mindestens eine Absaugpumpe eine verstellbare Absaugrate auf.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe schnell anpassbar. Eine schnelle Anpassung der Absaugrate im Sinne dieser Schrift ist eine Anpassung der Absaugrate von 50 ml/min auf 100 ml/min in 0,5 s, in besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung von 0 ml/min auf 300 ml/min in höchstens 0,2s.
Dabei ist es abhängig von der jeweiligen Anwendung entscheidend, dass die Absaugrate der jeweiligen Absaugpumpe je nach der Dauer einzelner zu messender Abschnitte im Hauptstrom schnell genug definiert variierbar ist. In einer beispielsweisen Anwendung in der Beatmungstechnik für Neugeborene mit einem Atemzyklus von etwa 1s muss auch die Absaugrate entsprechend innerhalb dieses Atemzyklus schnell genug zwischen mindestens zwei verschiedenen Werten verstellbar sein.
In Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere in Anwendungen in der Beatmungstechnik, weist die mindestens eine Absaugpumpe eine zwischen 0 ml/min und mindestens 300 ml/min, besonders bevorzugt eine zwischen 0 ml/min und 1 L/min einstellbare Absaugrate auf. Dadurch sind geeignete Absaugraten für verschiedene Patiententypen (Neugeborene, Kleinkinder, Erwachsene) unter Berücksichtigung des jeweils erwartbaren Beatmungsflows einstellbar.
Entsprechend gilt die schnelle Anpassbarkeit der Absaugrate in entsprechenden Ausführungsformen auch für die Verstellung der Absaugrate durch das Umschalten zwischen mindestens zwei Absaugpumpen mit voneinander verschiedenen Absaugraten mithilfe mindestens eines steuerbaren Ventils bzw. Umschaltventils.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate grundsätzlich auf einen ersten Wert W1 eingestellt und ist vorübergehend zur Erhöhung der effektiven Auflösung der Messung von Gasproben auf einen Wert W2 erhöhbar. W2 ist also eine höhere Absaugrate als W1.
In Ausführungsformen der Erfindung ist W1 > 0, sodass eine kontinuierliche Absaugung von Gasproben aus dem Hauptstrom erfolgt. In entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung ist eine kontinuierliche Messung von Gasproben aus dem Hauptstrom möglich.
In Ausführungsformen der Erfindung sind mehr als zwei verschiedene diskrete Werte für die Absaugrate einstellbar oder die Absaugrate ist kontinuierlich variierbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate zumindest zwischen einem ersten Wert W1 aus einem ersten Wertebereich (niedriger Wertebereich) und zumindest einem zweiten höheren Wert W2 aus einem zweiten Wertebereich (hoher Wertebereich) verstellbar, wobei W1 kleiner als W2 ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der kleinste Wert des zweiten Wertebereichs größer als der höchste Wert des ersten Wertebereichs.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate zwischen mindestens zwei verschiedenen hohen Werten W2.1 und W2.2 aus dem zweiten Wertebereich und mindestens einem niedrigen Wert W1 aus dem ersten Wertebereich verstellbar.
In Ausführungsformen der Erfindung sind mindestens drei verschiedene Wertebereiche definiert, aus denen jeweils mindestens ein Wert für die Absaugrate einstellbar ist.
Der Wert W2 bzw. ein hoher Wert für die Absaugrate ist in Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere bei Anwendungen in der Beatmungstechnik, größer als 70 ml/min und der Wert W1 bzw. ein niedriger Wert kleiner gleich 70 ml/min gewählt.
In bevorzugten Ausführungsformen, insbesondere bei Anwendungen in der Beatmungstechnik, liegt der Wert W2 bzw. ein hoher Wert für die Absaugrate in einem Bereich von etwa 200 ml/min bis 1 L/min (zweiter Wertebereich).
In Ausführungsformen der Erfindung ist der kleinste Wert des ersten Wertebereichs als 0 ml/min (kein Volumenstrom) gewählt. In anderen Ausführungsformen der Erfindung ist der kleinste Wert des ersten Wertebereichs größer als 0 ml/min.
In Ausführungsformen der Erfindung für Anwendungen in der Beatmungstechnik ist der Parameterbereich für den Wert W2 bzw. einen hohen Wert für die Absaugrate je nach Patiententyp kategorisiert. Patiententypen können dabei beispielsweise Neugeborene, Kleinkinder und Erwachsene sein.
In Ausführungsformen der Erfindung beträgt der Maximalwert der Absaugrate für Neugeborene etwa 300 ml/min, wobei eine mittlere Absaugrate von etwa 70 ml/min nicht überschritten wird, für Kleinkinder etwa 500 ml/min, wobei eine mittlere Absaugrate von etwa 90 ml/min nicht überschritten wird, und für Erwachsene etwa 1 L/min, wobei eine mittlere Absaugrate von etwa 170 ml/min nicht überschritten wird.
Zudem hängt die maximal mögliche Absaugrate in Beatmungsanwendungen von der jeweiligen Atemphase ab, denn die Absaugrate ist wie in allen Anwendungen ultimativ durch den Hauptstrom-Flow begrenzt. Am Ende der Exspiration ist beispielsweise der Ausatem-Flow eines Patienten relativ gering und im Nebenstrom kann nicht mehr abgesaugt werden, als im Hauptstrom fließt.
Die Verstellung der Absaugrate bewirkt, dass in einem Zeitabschnitt mit einer höheren Absaugrate mehr Gasgemisch aus dem Hauptstrom abgesaugt wird als in einem Zeitabschnitt mit einer niedrigeren Absaugrate. Im in der Regel überwiegend durch eine Schlauchleitung realisierten Gasspeicher sind die zu einem bestimmten Zeitpunkt aus dem Hauptstrom abgesaugten Gasproben unter Vernachlässigung einer gewissen Vermischung chronologisch hintereinander zwischengespeichert. Eine mit hoher Absaugrate abgesaugte Gasprobe ist im Schlauch somit in Bezug auf den tatsächlichen Verlauf im Hauptstrom überproportional lang im Vergleich mit einer mit niedriger Absaugrate abgesaugten Gasprobe. Bei einer zeitlich konstanten Abtastung der jeweiligen Gasprobe in der Messzelle bedeutet dies eine Erhöhung der Zahl der tatsächlichen Abtastungen der bei der höheren Absaugrate abgesaugten Gasprobe, wenn diese mit einem niedrigeren Volumenstrom durch die Messzelle hindurch gefördert wird. Dadurch wird gemäß der Erfindung die effektive Auflösung der Messung für mit höherer Absaugrate abgesaugte Gasproben verbessert.
In vorteilhaften Ausführungsformen der Erfindung ist für eine unverzerrte Darstellung des Messsignals der mindestens einen Messvorrichtung das zeitabhängige Ausgangssignal unter Berücksichtigung der Absaugrate der jeweiligen Gasprobe kompensierbar.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist die Einstellung der Absaugrate derart mit dem Speichervolumen des zugeordneten Gasspeichers abgestimmt, dass die Absaugrate auf einen Wert W1, bzw. einen Wert aus dem ersten niedrigen Wertebereich, einstellbar ist, wenn eine mit dem Wert W2, bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten, höheren Absaugrate abgesaugte Gasprobe im Bereich mindestens einer Messzelle der Messvorrichtung angelangt ist. Dadurch wird die Zeit verlängert, in der die jeweilige Gasprobe in der Messzelle abgetastet wird, sodass die effektive Auflösung der Messung der jeweiligen Gasproben verbesserbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das Volumen des Gasspeichers dazu mindestens halb so groß, wie das Gesamtvolumen der über einen (Atem-)Zyklus abgesaugten Gasproben.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom eine Synchronisationseinrichtung zur Synchronisation der Absaugrate mit mindestens einem Parameter in Bezug auf den Hauptstrom (Hauptstromparameter) auf.
Der Hauptstromparameter ist in Ausführungsformen der Erfindung als Druckwert, Volumenstromwert, Temperaturwert oder als Anteil eines bestimmten Gases im Gasgemisch des Hauptstroms definiert.
In alternativen Ausführungsformen kann der Hauptstromparameter auch durch indirekte Werte / Messsignale gegeben sein, die einen entsprechenden Rückschluss auf den Hauptstrom zulassen.
Beispielsweise sind dazu Druck- oder Volumenstrommesswerte aus dem Nebenstrom, vorgegebene Betriebsparameter einer Hauptstromvorrichtung, die den Gasstrom im Hauptstrom beeinflussen, oder ein (Trigger-)Signal einer im Bereich des Hauptstroms angeordneten separaten Detektionseinrichtung geeignet.
In Anwendungen der Beatmungstechnik ist das Beatmungsgerät eine solche Hauptstromvorrichtung, die beispielsweise durch die Parameter des vorgegebenen Beatmungsdrucks und/oder des Volumenstroms für die Beatmung den Gasstrom im Hauptstrom beeinflusst. Eine Detektionseinrichtung im Bereich des Hauptstroms kann in derartigen Anwendungen etwa ein Spontanatmungstrigger sein. Auch sind Steuersignale eines Beatmungsgeräts, die beispielsweise Beginn oder Ende der Inspirations- oder Exspirationsphase angeben, in Ausführungsformen der Erfindung entsprechend nutzbar.
In Ausführungsformen der Erfindung sind mithilfe der Synchronisationseinrichtung mindestens zwei der obengenannten Parameter miteinander oder mindestens einer der obengenannten Parameter mit mindestens einem weiteren Parameter zur Synchronisation der Absaugrate kombiniert.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Synchronisationseinrichtung mithilfe der Auswertung mindestens eines Hauptstromparameters zur Detektion eines relevanten Abschnitts im Hauptstrom ausgebildet, wobei die Absaugrate bei der Detektion eines relevanten Abschnitts im Hauptstrom auf eine Absaugrate mit dem Wert W2, bzw. eine aus dem zweiten hohen Wertebereich gewählte Absaugrate, einstellbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate nach der Detektion des Endes eines relevanten Abschnitts oder nach dem Ablauf einer vorgegebenen Zeit auf die Absaugrate W1, bzw. auf eine aus dem niedrigen Wertebereich gewählte Absaugrate einstellbar.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das Auftreten eines relevanten und/oder eines irrelevanten Abschnitts im Hauptstrom prognostizierbar, sodass die Absaugrate entsprechend einstellbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate mithilfe der Synchronisationseinrichtung im Hinblick auf mindestens einen relevanten Abschnitt in einem zyklischen Hauptstrom derart synchronisierbar, dass in dem mindestens einen relevanten Abschnitt des Zyklus die Absaugrate auf einen höheren Wert W2, bzw. einen aus dem zweiten Wertebereich gewählten Wert, und in dem mindestens einen übrigen Abschnitt des Zyklus auf einen Wert W1, bzw. einen aus dem ersten niedrigen Wertebereich gewählten Wert, einstellbar ist, während die Gasprobe bzw. die Gasproben des relevanten Abschnitts aus dem Hauptstrom abgesaugt wird bzw. werden.
In Ausführungsformen der Erfindung ist es somit möglich, mehrere relevante Abschnitte für eine Probenentnahme aus dem Hauptstrom zu definieren, die mithilfe der Synchronisationseinrichtung entsprechend detektierbar und/oder prognostizierbar sind, sodass die Absaugrate für die relevanten Abschnitte auf einen Wert W2, bzw. einen aus dem zweiten Wertebereich gewählten höheren Wert, oder auf sich für die einzelnen relevanten Abschnitte unterscheidende Werte aus dem hohen Wertebereich einstellbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate je nach erwarteter Dynamik des mindestens einen zu erfassenden Messwerts in einem relevanten Abschnitt eines ggf. zyklischen Hauptstroms und unter Berücksichtigung der Anstiegszeit der Messvorrichtung auf einen entsprechenden Wert W2 oder einen aus dem zweiten Wertebereich gewählten Wert einstellbar, sodass eine Messung des mindestens einen Messwerts mit einer hinreichenden effektiven zeitlichen Auflösung ermöglicht ist.
In Ausführungsformen der Erfindung, in denen ein Teil des Zyklus des Hauptstroms relevant ist (bspw. die Exspiration in einem Atemzyklus) und der andere Teil des Zyklus (bspw. die Inspiration in einem Atemzyklus) irrelevant ist, ist die relevante Gasprobe mit einer Absaugrate W2, bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten hohen Absaugrate, aus dem Hauptstrom entnehmbar und mit einer Absaugrate W1, bzw. einer aus dem ersten Wertebereich gewählten niedrigen Absaugrate, in der Messvorrichtung vermessbar. Die irrelevante Gasprobe ist umgekehrt mit niedriger Absaugrate entnehmbar und mit hoher Absaugrate vermessbar. Dabei sind die Absaugraten für den relevanten und den irrelevanten Teil des Zyklus bevorzugt so gewählt, dass das abgesaugte Volumen der Gasproben für den relevanten Teil gleich groß ist wie das abgesaugte Volumen der Gasproben für den irrelevanten Teil. In einem Aufbau mit serieller Anordnung von Gasspeicher, Messvorrichtung und Absaugpumpe ist so sichergestellt, dass die jeweilige Einstellung der Absaugrate für die gesamte Länge der Messung der Gasprobe(n) Bestand hat.
In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung, in denen zwischen zwei diskreten Werten W1 und W2 für die Absaugrate umgestellt wird gelten die Zusammenhänge, dass der Quotient aus der Dauer des irrelevantem und des relevantem Hauptstromabschnitts (t_irrelevant / t_relevant) gleich dem Quotienten der Absaugraten W2 und W1 (W2/W1) ist und dass jeweils das Produkt aus der Absaugrate und der Dauer des damit abgesaugten Hauptstromanschnitts gleich dem abgesaugten Probenvolumen im Gasspeicher ist. Dabei ist W2 > W1 und vorzugsweise t_irrelevant > t_relevant.
Die beiden Absaugraten werden in Ausführungsformen der Erfindung so gewählt, dass bei der resultierenden mittleren Absaugrate die Durchlaufzeit einer Gasprobe durch den Gasspeicher von der Entnahmestelle zur Messvorrichtung etwa dem (N+1/2)-fachen der Hauptstromperiode (Atemperiode) entspricht, wobei N eine natürliche Zahl ist. Die Flankensteilheit und Abtastrate der relevanten Zyklushälfte werden so auf Kosten der Flankensteilheit und Abtastrate der irrelevanten Zyklushälfte erhöht.
In Ausführungsformen der Erfindung, in denen in jedem Hauptstromzyklus (z.B. Atemzyklus) zwei relevante Abschnitte (z.B. der exspiratorische Anstieg sowie den etCO2-Wert am Ende der Exspiration) definiert sind und die zwei Abschnitte dazwischen irrelevant sind, kann die Durchlaufzeit nicht wie beim ersten Beispiel dem (N+1/2)-fachen der Hauptstromperiode (z.B. Atemperiode) entsprechen, denn dann würde unter Umständen die erste relevante Probe auf Kosten der zweiten relevanten Probe mit höherer zeitlicher Auflösung vermessen werden. In diesem Fall sind die Absaugraten in Ausführungsformen der Erfindung so gewählt, dass die Durchlaufzeit einer Gasprobe durch den Gasspeicher etwa dem (N+1/4)-fachen der Hauptstromperiode (z.B. Atemperiode) entspricht.
In einer weiteren Ausführungsform beträgt der Zyklus der periodisch variierten Absaugrate ein n-faches des Hauptstromzyklus (z.B. der Atemperiode), wobei n eine natürliche Zahl ist. Es wird dann nur alle n Hauptstromzyklen mindestens eine relevante Gasprobe mit erhöhter Auflösung ausgewertet. Hierdurch kann der Erhöhungsfaktor der Auflösung vergrößert werden.
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Absaugrate mithilfe der Synchronisationseinrichtung auf relevante Abschnitte in einem Atemzyklus synchronisiert, wobei der Hauptstrom durch das bei der Beatmung eines Patienten durch einen Beatmungsschlauch strömendes Atemgas gegeben ist.
Die Schlauchleitung des Gasspeichers dient in den entsprechenden Ausführungsformen der Erfindung dem Transport einer Gasprobe von der Entnahmestelle am Hauptstrom zur Messvorrichtung. Auf diesem Weg ist eine gewisse Vermischung einer Gasprobe mit in der Schlauchleitung benachbarten Gasproben unvermeidlich, sodass die Messung einer jeden Gasprobe durch benachbarte Gasproben mit sich unterscheidendem Gasanteil verfälscht wird.
Auch diesem Problem begegnet die erfindungsgemäße Erhöhung der Absaugrate für Gasproben relevanter Abschnitte aus dem Hauptstrom dadurch, dass diese das Volumen der relevanten Gasprobe im Gasspeicher im Vergleich zu einer konstanten Absaugrate vergrößert. Bei einer Schlauchleitung mit einem bestimmten Innendurchmesser wird somit die Länge der relevanten Gasproben in der Schlauchleitung verlängert, sodass sich diese überwiegend nur noch in den Randbereichen mit benachbarten Gasproben vermischen. Bei einer Messung über die gesamte Gasprobe ist dadurch eine höhere Realitätstreue der Messung erreichbar.
In Ausführungsformen der Erfindung wird die Vermischung benachbarter Gasproben weiter verringert, indem die Schlauchleitung einen möglichst kleinen Innendurchmesser aufweist.
In Anwendungen der Beatmungstechnik ist dazu ein Innendurchmesser der Schlauchleitung in einem Bereich von etwa 1 mm bis 2 mm, besonders bevorzugt von etwa 1,5 mm gewählt.
Je nach Anwendung der Erfindung und der implementierten Ausführungsform können sich bestimmte Anforderungen an das Mindestvolumen des Gasspeichers und damit auch der Schlauchleitung stellen.
In Ausführungsformen der Erfindung für Anwendungen der Beatmungstechnik, in denen mindestens ein relevanter Bereich des zyklischen Atemluftstroms mit erhöhter Auflösung gemessen werden soll, beträgt das Volumen des Gasspeichers mindestens die Hälfte des in einem Atemzyklus aus dem Hauptstrom abgesaugten Probengases, um eine Synchronisierung der Absaugrate derart implementieren zu können, dass eine mit einer hohen Absaugrate abgesaugte Gasprobe mit einer niedrigen Absaugrate durch die Messzelle der entsprechenden Messvorrichtung förderbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung beträgt das Volumen des Gasspeichers etwa 2 ml bis 10 ml.
Für eine typische Konfiguration in der Beatmungstechnik ergibt sich bei einer mittleren Absaugrate von 100 ml/min und einer Atemzykluslänge von 2 s ein Mindestvolumen des Gasspeichers von etwa 3 ml. Bei einer Schlauchlänge von 2 m (typisch sind etwa 2 bis 3 m) ergibt sich dadurch ein Wert von etwa 1,4 mm als minimaler Innendurchmesser der Schlauchleitung.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom weitere pneumatische Komponenten wie beispielsweise eine Wasserfalle auf.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom mindestens ein Umschaltventil im Bereich mindestens einer Messvorrichtung auf, mit dem die Absaugung im Bereich der Messvorrichtung zumindest vorübergehend deaktivierbar ist. Dadurch lassen sich einzelne Gasproben länger vermessen. In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom mindestens ein Umschaltventil im Bereich mindestens einer Messvorrichtung auf, mit dem der abgesaugte Gasstrom zwischen mindestens zwei verschiedenen Messvorrichtungen oder mindestens einer Messvorrichtung und einem Abluftkanal hin- und her schaltbar ist, sodass dieser je nach Ventilstellung in jeweils eine Messvorrichtung leitbar ist.
In Ausführungsformen der Erfindung werden mindestens zwei Umschaltventile verwendet, die derart angeordnet sind, dass dieselbe Gasprobe nacheinander in verschiedenen Messvorrichtungen und/oder verschiedene Gasproben zeitlich unabhängig voneinander in parallel geschalteten Messvorrichtungen vermessbar sind.
In einem Anwendungsbeispiel in der Beatmungstechnik sollen die Werte für fiO2, etO2 und etCO2 gemessen werden. Dabei sind die sonstigen zeitlichen Verläufe (zwischen den fi- bzw. et-Werten) der Konzentrationswerte beim Sauerstoff irrelevant, beim CO2 aber relevant.
In Ausführungsformen der Erfindung weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom eine Kommunikationseinrichtung zur Kommunikation mit einer Hauptstromvorrichtung auf. Dadurch sind Betriebsparameter der Hauptstromvorrichtung mit Messwerten der Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom synchronisierbar und/oder es ist die Absaugrate der Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom für die Hauptstromvorrichtung berücksichtigbar.
Ein erfindungsgemäßes medizintechnisches Gerät weist mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom auf.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizintechnischen Geräts sind zumindest die Messvorrichtung und/oder die Absaugpumpe der Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom in das Gehäuse des medizintechnischen Geräts integriert.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen medizintechnischen Geräts ist dieses zur Übertragung von Daten mit der mindestens einen Messvorrichtung und/oder der Synchronisationseinrichtung verbunden.
In Ausführungsformen der Erfindung ist das medizintechnische Gerät als ein Beatmungsgerät, ein Patientenmonitor oder als ein Defibrillator mit Monitoring-Funktion ausgebildet.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Beatmungsgeräts ist die aktuelle Absaugrate der Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom vom Beatmungsgerät abrufbar und zur Kompensation in der Volumen- oder Flow-Messung und/oder des Beatmungsvolumens nutzbar.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Messung von Gasproben im Nebenstrom umfasst zumindest die folgenden Verfahrensschritte:

- Absaugen von Gasproben aus einem Hauptstrom mithilfe mindestens einer Absaugpumpe durch mindestens einen Gasspeicher hindurch,
- Messen der Gasproben mithilfe mindestens einer Messvorrichtung,
- Einstellung der Absaugrate auf einen Wert W2 für mindestens einen Zeitabschnitt der Messung zur Entnahme mindestens einer Gasprobe,
- Einstellung der Absaugrate der Absaugrate auf einen zweiten Wert W1 für mindestens einen anderen Zeitabschnitt der Messung zur Entnahme mindestens einer weiteren Gasprobe und/oder zur Vermessung einer mit der Absaugrate W2 abgesaugten Gasprobe, wobei W1 kleiner als W2 ist.

Die Verstellung der Absaugrate erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung durch die Einstellung der Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe und/oder das Umschalten mindestens eines steuerbaren Ventils bzw. eines Umschaltventils zwischen mindestens zwei Absaugpumpen mit unterschiedlichen Absaugraten.
Die Verstellung der Absaugrate erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung sprunghaft oder kontinuierlich bzw. gleitend.
In Ausführungsformen ist der Wert W1 für die Absaugrate aus einem ersten Wertebereich und der Wert W2 aus einem zweiten Wertebereich gewählt.
In Ausführungsformen der Erfindung ist der höchste Wert des ersten Wertebereichs kleiner, als der niedrigste Wert des zweiten Wertebereichs.
In vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Absaugrate derart verstellt, dass eine Gasprobe, die mit einer Absaugrate W2 aus dem Hauptstrom abgesaugt wurde, mit einer Absaugrate kleiner als W2 durch die mindestens eine Messvorrichtung hindurch gefördert wird.
In besonders vorteilhaften Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Absaugrate derart verstellt, dass eine Gasprobe, die mit einer Absaugrate W2 aus dem Hauptstrom abgesaugt wurde, mit einer Absaugrate W1 durch die mindestens eine Messvorrichtung hindurch gefördert wird.
In Ausführungsformen der Erfindung wird die Absaugrate zwischen mindestens zwei verschiedenen hohen Werten W2.1 und W2.2 aus dem zweiten Wertebereich und mindestens einem niedrigen Wert W1 aus dem ersten Wertebereich verstellt.
In Ausführungsformen der Erfindung sind mindestens drei verschiedene Wertebereiche definiert, aus denen jeweils mindestens ein Wert für die Absaugrate eingestellt wird.
Der Wert W2 bzw. ein hoher Wert für die Absaugrate ist in Ausführungsformen der Erfindung, insbesondere bei Anwendungen in der Beatmungstechnik, größer als 70 ml/min und der Wert W1 bzw. ein niedriger Wert kleiner gleich 70 ml/min gewählt.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Einstellung der Absaugrate mithilfe einer Synchronisationseinrichtung unter Berücksichtigung mindestens eines Hauptstromparameters derart vorgenommen, dass mindestens ein relevanter Abschnitt des Hauptstroms mit einer Absaugrate W2, bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten Absaugrate, abgesaugt wird.
Die Synchronisation mithilfe der Synchronisationseinrichtung erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung durch das Erfassen oder Empfangen mindestens eines Hauptstromparameters, eine Analyse des mindestens einen Hauptstromparameters im Hinblick auf das Vorliegen eines ersten Entscheidungskriteriums, das dem Vorliegen eines relevanten Abschnitts im Hauptstrom entspricht, und eine Einstellung der Absaugrate auf einen Wert W2, bzw. auf einen aus dem zweiten Wertebereich gewählten Wert, wenn das erste Entscheidungskriterium vorliegt.
Je nach Abhängigkeiten zwischen dem mindestens einen Hauptstromparameter bzw. dem Eintreten des jeweiligen Entscheidungskriteriums im Hinblick auf den mindestens einen Hauptstromparameter und dem relevanten Abschnitt des Hauptstroms, wird die Einstellung der Absaugrate auf den Wert W2, bzw. auf einen Wert aus dem zweiten Wertebereich, in Ausführungsformen der Erfindung mit einer bestimmten zeitlichen Verzögerung vorgenommen. Dadurch können ggf. existierende Verzögerungen zwischen dem mindestens einen ausgewerteten Hauptstromparameter und einem für die Messung relevanten Abschnitt des Hauptstroms, sei dies durch konstruktive Einflüsse, wie beispielsweise die Anordnung eines den Hauptstromparameter erfassenden Sensors und der Entnahmestelle am Hauptstrom oder durch Eigenschaften des Hauptstroms selbst begründet, berücksichtigt werden.
In Ausführungsformen der Erfindung wird die mittlere Absaugrate in Abhängigkeit des Gasspeichervolumens und einer Zykluslänge des Hauptstroms festgelegt.
Sofern erforderlich werden das Gasspeichervolumen und/oder die Zykluslänge vorab ermittelt. In Beatmungsanwendungen kann dies beispielsweise durch die folgenden Schritte erfolgen:

1. Absaugung ausschalten
2. Erfassen des Beatmungszyklus z.B. mithilfe eines Drucksensors
3. Start der Absaugung mit einer bekannten konstanten Absaugrate
4. Auswerten der mithilfe der mindestens einen Messvorrichtung erfassten ersten Messwerte
5. Ermitteln der Länge bzw. des Volumens des Gasspeichers (z.B. des Schlauchs) aus der Laufzeit des Gases durch den Gasspeicher von der Entnahmestelle zur Messvorrichtung

Die Ermittlung der Schlauchlänge erfolgt in Ausführungsformen der Erfindung unter der Ausnutzung eines bekannten Wechsels der Gaszusammensetzung bzw. der Konzentration einer bestimmten Gaskomponente. Beispielsweise erfolgt in Anwendungen in der Beatmungstechnik der Start der Absaugung mit einer detektierten Inspiration, sodass die CO2-Konzentration in der entsprechenden Gasprobe im Schlauch sehr gering ist. Beispielsweise durch die Detektion eines Druckwechsels ist der Wechsel zwischen Inspiration und Exspiration und umgekehrt erkennbar, sodass feststellbar ist, wie lange die Gasprobe aus einer bekannten Atemphase benötigt, um bei einer bekannten Absaugrate durch den Gasspeicher hindurch in die Messvorrichtung zu gelangen.
In Ausführungsformen der Erfindung werden die mithilfe der mindestens einen Messvorrichtung erfassten Messwerte der jeweiligen Gasproben unter Berücksichtigung der jeweiligen Absaugraten rechnerisch zeitlich entzerrt, um den zeitlichen Verlauf realitätsgetreu darzustellen.
In Ausführungsformen der Erfindung werden die mithilfe der mindestens einen Messvorrichtung erfassten Messwerte der jeweiligen Gasproben in verzerrtem oder bevorzugt in entzerrtem Zustand ausgegeben und/oder dargestellt.
In Ausführungsformen der Erfindung wird aus der entzerrten Kurve der Messwerte mindestens ein Kennwert (z.B. fiO2, fiCO2, etO2 oder etCO2) ermittelt. In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Absaugrate mithilfe einer Synchronisationseinrichtung auf relevante Abschnitte in einem Atemzyklus synchronisiert, wobei der Hauptstrom durch das bei der Beatmung eines Patienten durch einen Beatmungsschlauch strömende Atemgas gegeben ist.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Messung von Gasproben im Nebenstrom wird eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom oder ein erfindungsgemäßes medizintechnisches Gerät verwendet.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die aktuelle Absaugrate der mindestens einen Absaugpumpe vom Beatmungsgerät abgerufen und zur Kompensation in der Volumen- oder Flow-Messung und/oder des Beatmungsvolumens genutzt.
In Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die im Hinblick auf die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom in den verschiedenen offenbarten Ausführungsformen offenbarten Merkmale entsprechend umgesetzt / verwendet.
Unter anderem kann die Erfindung in folgenden Anwendungsbeispielen aus der Beatmungstechnik Verwendung finden.
In einer etO2-Messung kann gemäß der Erfindung mit einem am Markt verfügbaren O2-Modul, bspw. einer elektrochemischen Zelle, die für eine atemzug-aufgelöste Messung eigentlich zu langsam ist, der etO2-Wert bestimmt werden. Die relevante Gasprobe bzw. der relevante Abschnitt des Hauptstroms ist in diesem Fall das Ende der Exspiration. Der Rest des Atemzyklus ist weniger relevant und kann entsprechend mit geringerer Absaugrate abgesaugt werden.
In einer Anwendung einer etO2-Messung bei einem erwachsenen Patienten können beispielswiese als Eckdaten eine Schlauchlänge von 3 m, ein Schlauchdurchmesser von 1.5 mm, eine Atemrate von 15/min (entsprechend einer Atemperiode von 4 s) und eine Länge des exspiratorischen Plateaus von etwa 1.5 s vorliegen.
Die O2-Messung erfolgt in diesem Beispiel mithilfe einer Messvorrichtung mit chemischer Zelle mit 2 s Anstiegszeit. Hinzu kommt noch die Anstiegszeit, die durch das Schlauchsystem verursacht wird mit ca. 250 ms bei einer Absaugrate von 100 ml/min.
Die Messung des etO2-Wertes ist also im traditionellen Nebenstromverfahren mit konstanter Absaugrate nicht möglich, da die Anstiegszeit des O2-Sensor unter zusätzlicher Berücksichtigung des Schlauchsystems (2 s + 0.25 s) länger ist, als das exspiratorische Plateau (1.5 s) und so der etO2-Wert nicht erreicht wird. Möglich wird die Messung des etO2-Wertes erst dann, wenn die gesamte Anstiegszeit der Messvorrichtung und des Schlauchsystems bzw. des Gasspeichers nur maximal 1.5 s beträgt.
Die in diesem Beispiel relevante Gasprobe im Sinne der Erfindung ist das gesamte exspiratorische Plateau. Es muss daher das gesamte exspiratorische Plateau mit erhöhter effektiver Auflösung vermessen werden, damit der etO2-Wert am Ende des Plateaus erreicht wird. In diesem Beispiel wird eine Erhöhung der Auflösung um den Faktor 1.7 angestrebt. Hierzu wird die Absaugrate für die Entnahme der relevanten Gasprobe auf 133 ml/min eingestellt. Während sich die relevante Gasprobe zur Messung in der Messvorrichtung befindet, wird die Absaugrate auf 80 ml/min eingestellt. Die Anstiegszeit des Sensors kann so effektiv für die relevante Gasprobe auf 2 s / 133 * 80 = 1.2 s verringert werden. Die Anstiegszeit des Schlauchsystems wird durch die erhöhte Absaugrate (zuvor 100 ml/min, jetzt 133 ml/min) auf ca. 0.25 s / 133 * 100 = 0.19 s verringert. Insgesamt ergibt sich damit eine Gesamtanstiegszeit, die geringer ist, als die Länge des exspiratorischen Plateaus (1.5 s). Der etO2-Wert am Ende des exspiratorischen Plateaus kann so durch die erfindungsgemäße Umsetzung der Messung realitätsgetreu widergespiegelt werden.
Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die etCO2-Messung in der Neonatologie. Säuglinge und insbesondere Früh- oder Neugeborene haben Atemraten von bis zu 60/min. Bei 60 Atemzügen pro Minute ist das exspiratorische Plateau nur ca. 250 ms lang. Für eine korrekte Bestimmung des etCO2-Wertes muss die zeitliche Auflösung der Messung unter 250ms betragen. Durch die Messgeschwindigkeit des Moduls in Kombination mit der Vermischung des Probengases im Zuleitungsschlauch kann eine Anstiegszeit von 250 ms mit einer traditionellen CO2-Messung im Nebenstrom unter Umständen nicht gewährleistet werden. Unter Anwendung der Erfindung kann die zeitliche Auflösung während des exspiratorischen Plateaus erhöht werden. Der Rest des Atemzyklus ist weniger relevant und wird mit geringerer Auflösung dargestellt.
Ein anderes Anwendungsbeispiel ist die CO2-Messung zur Diagnostik. Beispielsweise in der Lungenfunktionsdiagnostik und in der Ergospirometrie ist die Steilheit des exspiratorischen Anstiegs sowie die Steigung während des Plateaus relevant. Mit einer traditionellen CO2-Messung im Nebenstrom ist unter Umständen keine genügende zeitliche Auflösung sichergestellt, um insbesondere die Steilheit des exspiratorischen Anstiegs realitätsgetreu widerzuspiegeln. Der relevante Abschnitt des Hauptstroms im Sinne dieser Erfindung ist dann der exspiratorische Anstieg. In diesem wird die zeitliche Auflösung erhöht, während der Rest des Atemzyklus mit niedrigerer Auflösung gemessen wird.
In einem weiteren Anwendungsbeispiel in der CO2-Messung zur Diagnostik wird zusätzlich ein weiterer relevanter Abschnitt im Atemzyklus definiert, bspw. der fiCO2-Wert.
In einem weiteren Anwendungsbeispiel in der CO2-Messung zur Diagnostik wird der relevante Abschnitt vergrößert, sodass er auch den fiCO2-Wert und/oder den etCO2-Wert erfasst. Im Extremfall wird der gesamte Bereich von fiCO2 bis etCO2 als relevanter Abschnitt im Hauptstrom im Sinne dieser Erfindung definiert. Irrelevant wäre dann lediglich der inspiratorische Abfall der CO2-Kurve und das inspiratorische 0-Plateau.
Die nachfolgend erläuterten Figuren dienen der beispielhaften Illustration der Erfindung. Es zeigen:

1: Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Beatmungsanwendung,
2: Zwei schematische Darstellungen der Volumenverteilung von Gasproben in entsprechenden Messsystemen 2(a) mit konstanter Absaugrate und 2(b) mit variabler Absaugrate,
3 - 9: Schematische Darstellungen weiterer Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung und
10: Eine Darstellung des Verlaufs der CO2-Konzentration über den Atemzyklus eines erwachsenen Menschen.

In 1 ist ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) dargestellt. Die dargestellte erfindungsgemäße Ausführungsform weist einen als einen Absaugschlauch ausgebildeten Gasspeicher (3) auf, der an einer Entnahmestelle mit einem Hauptstrom (2) zur Entnahme von Gasproben verbunden ist. Weiterhin weist die Vorrichtung zur Messung einer Gasprobe im Nebenstrom (1) eine Messvorrichtung M (4) und eine Absaugpumpe P (5) auf, die eine verstellbare Absaugrate aufweist.
Mithilfe der Absaugpumpe (5) sind Gasproben aus dem Hauptstrom (2) durch den Gasspeicher (3) hindurch in die Messvorrichtung (4) hineinsaugbar.
Weiterhin weist die dargestellte Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) eine Synchronisationseinrichtung S (6) auf, mit der die Absaugrate der Absaugpumpe (5) mit mindestens einem Hauptstromparameter synchronisierbar ist. Zur Erfassung eines Hauptstromparameters weist die Vorrichtung (1) eine Erfassungseinrichtung (7) auf, die beispielsweise als ein Sensor zur Erfassung von Messwerten im Hauptstrom (2) ausgebildet ist.
Die Erfassungseinrichtung (7) kann Bestandteil der Vorrichtung (1) oder ein separates Modul sein, dass entsprechende Werte des mindestens einen Hauptstromparameters direkt oder indirekt an die Synchronisationseinrichtung (6) übermittelt.
Darüber hinaus weist die dargestellte Vorrichtung (1) eine Kommunikationseinrichtung K (8) auf, die zur Kommunikation mit einer Hauptstromvorrichtung (9) ausgebildet ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Hauptstromvorrichtung (9) als ein Beatmungsgerät B ausgebildet und der Hauptstrom (2) wird durch das durch einen Beatmungsschlauch strömendes Atemgas gebildet.
Die Kommunikationseinrichtung (8) ist zum Empfangen und/oder Senden von Daten ausgebildet, beispielsweise von Messwerten der Messvorrichtung (9), der Absaugrate der Absaugpumpe (5), Daten der Synchronisationseinrichtung (6) bzw. einer Erfassungseinrichtung (7) und/oder von einem Hauptstromgerät (9).
In Ausführungsformen der Erfindung ist die Kommunikationsreinrichtung (8) zumindest teilweise in die Synchronisationseinrichtung (6) integriert, sodass diese zur eigenständigen Kommunikation beispielsweise mit einer Hauptstromvorrichtung (9) ausgebildet ist.
In 2 sind die Längen von Gasproben im Gasspeicher (3) einer Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) gemäß dem Stand der Technik in 2(a) und gemäß der Erfindung in 2(b) dargestellt.
Der Grundaufbau der dargestellten Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) ist in beiden Fällen identisch und umfasst einen mit dem Hauptstrom (2) verbundenen Gasspeicher (3), eine Messvorrichtung (4) und eine Absaugpumpe (5).
Im Hauptstrom (2) sind in beiden Darstellungen relevante Abschnitte (11) und irrelevante Abschnitte (12) markiert. Die in den als Absaugschlauch ausgebildeten Gasspeicher (3) abgesaugten relevanten Gasproben (13) und irrelevanten Gasproben (14) sind entsprechend dargestellt. Eine relevanten Gasprobe (13) wird dabei aus dem Hauptstrom (2) entnommen, während ein relevanter Abschnitt (11) an der Entnahmestelle vorbeiströmt. Der untere Teil der Darstellung stellt schematisch einzelne Volumina der Gasproben (13,14) dar, die entsprechend der Abtastung durch die Messvorrichtung (4) voneinander beabstandet sind.
Erfolgt die Entnahme der Gasproben (13, 14) gemäß dem Stand der Technik mit konstanter Absaugrate der Absaugpumpe (5), so ist das Verhältnis der Volumina der Gasproben (13, 14), bzw. die Länge der Gasproben bei einem definierten Schlauchdurchmesser, entsprechend der Längen der jeweiligen Abschnitte (11, 12) im Hauptstrom (2). Dies ist in 2(a) zu erkennen. Unter Berücksichtigung der diskreten Messvolumina aus dem unteren Teil der Darstellung ist zu sehen, dass diese äquidistant angeordnet sind, weil Absaugrate und Abtastrate konstant sind.
Erfolgt die Entnahme der Gasproben (13, 14) hingegen gemäß der Erfindung mit einer höheren Absaugrate, wenn ein relevanter Abschnitt (11) des Hauptstroms (2) an der Entnahmestelle vorbeiströmt und mit einer niedrigeren Absaugrate, wenn ein irrelevanter Abschnitt (12) des Hauptstroms (2) an der Entnahmestelle vorbeiströmt, so sind überproportional große Volumen bzw. Längen der relevanten Gasproben (13) im Vergleich zu den irrelevanten Gasproben (14) realisierbar.
Wird eine solche relevante Gasprobe (13) bei der Messung zusätzlich noch mit einer niedrigeren Absaugrate durch die Messvorrichtung (4) gefördert, ergibt sich je nach gewählten Absaugraten eine signifikant erhöhte effektive Auflösung der Messung der relevanten Gasprobe (13). Dies geschieht auf Kosten der Auflösung der irrelevanten Gasproben (14), was jedoch in den entsprechenden Anwendungen schadlos ist. Die höhere zeitliche Auflösung der Messung der relevanten Gasproben (13) im Vergleich mit den irrelevanten Gasproben (14) ist auch im unteren Teil der Darstellung zu erkennen. Die diskreten Volumina der relevanten Gasproben (13) liegen dicht beieinander, während die der irrelevanten Gasproben (14) weiter voneinander entfernt liegen.
In den 3 bis 9 sind alternative Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) dargestellt.
Die Ausführungsform gemäß 3 weist ein Umschaltventil (15) zwischen der Messvorrichtung (4) und zwei Absaugpumpen (5) auf. Die Absaugpumpen (5) weisen vorzugsweise zwei unterschiedlich eingestellte Absaugraten auf, sodass durch ein Umschalten zwischen den Absaugpumpen (5) mithilfe des Umschaltventils (15) die Absaugrate der Vorrichtung (1) verstellbar ist. Vorzugsweise ist die Absaugrate einer Absaugpumpe (5) auf den Wert W1 (Mess-Pumpe für relevante Gasproben) und die Absaugrate der anderen Absaugpumpe (5) auf den Wert W2 (Entnahme-Pumpe für relevante Gasproben) eingestellt.
Gemäß dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel sind die zwei Absaugpumpen (5) mithilfe des Umschaltventils (15) zwischen dem Messstrang mit der Messvorrichtung (4) und einem Hilfskanal (16) hin- und herschaltbar.
In den 5 und 6 ist jeweils eine Ausführungsform mit zwei parallel geschalteten Messvorrichtungen (4) dargestellt. So sind beispielsweise parallel zwei ggf. verschiedene Messgrößen bestimmbar, z.B. der O2- und der CO2-Anteil am Gasgemisch. Die Ausführungsform gemäß 6 weist dabei auch zwei parallele Gasspeicher (3) auf.
In den 7 und 8 sind Ausführungsformen mit parallelen Messsträngen dargestellt, die jeweils einen eigenen Gasspeicher (3), eine Messvorrichtung (4) und eine Absaugpumpe (4) aufweisen. In diesen Ausführungsformen ist es beispielsweise möglich, die Messungen in den einzelnen Strängen zeitlich unabhängig zu realisieren. Es kann in den Messsträngen dieselbe Messgröße oder es können verschiedene Messgrößen gemessen werden. Beispielsweise kann mit einem Strang der etO2-Wert und dem anderen Strang der fiO2-Wert bestimmt werden, oder im ersten Strang wird der O2-Anteil und im zweiten Strang der CO2-Anteil am Gasgemisch gemessen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß 9 weist die Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) zwei parallele Gasspeicher (3) und eine Messvorrichtung (4) auf, wobei die Gasspeicher (3) mithilfe eines Umschaltventils (15) wechselweise mit der Messvorrichtung (4) verbindbar sind. Weiterhin ist der jeweils nicht mit der Messvorrichtung (4) verbundene Gasspeicher (3) mit einem Waste-Kanal (17) verbunden. Sowohl im Strang der Messvorrichtung (4) als auch im Waste-Kanal (17) ist jeweils eine Absaugpumpe (5) angeordnet.
In einem Ausführungsbeispiel sind die Absaugpumpen auf jeweils konstante Absaugraten W1 (erste Absaugpumpe) und W2 (zweite Absaugpumpe) eingestellt. Eine relevante Gasprobe wird mittels der Entnahme-Pumpe (Absaugrate W2) in den ersten Gasspeicher G1 gepumpt. Währenddessen und während der nachfolgenden irrelevanten Phase im Hauptstrom, wird mittels der Messpumpe (Absaugrate W1) die relevante Gasprobe aus dem zweiten Gasspeicher G2 durch die Messvorrichtung (4) gepumpt. Anschließend wird das Ventil (15) umgeschaltet und der Prozess wiederholt sich umgekehrt.
Die Gasprobe der irrelevanten Phase im Hauptstrom wird dabei nicht durch die Messzelle (4) geleitet, sondern verlässt das System durch den Waste-Kanal (17). Dafür bleibt mehr Zeit um die Gasprobe der relevanten Phase zu vermessen. Für die relevante Gasprobe wird ein kontinuierlicher hochaufgelöster Kurvenverlauf aufgenommen, für die irrelevante Probe werden gar keine Messwerte aufgenommen.
In 10 ist der Verlauf der CO2-Konzentration in mmHg über den Atemzyklus eines Erwachsenen dargestellt (Zeit in s). Die Inspirationsphase ist von 0 bis 1 s dargestellt. Das exspiratorische Plateau erstreckt sich nach einem steilen Anstieg kurz nach 1 s in einem Wertebereich der CO2-Konzentration zwischen 30 und 40 mmHg bis hin zu einem steilen Abfall kurz vor etwa 3 s.
Es ist ersichtlich, dass je nach Anwendung nur bestimmte, ggf. sehr kurze Abschnitte des Zyklus für die Erfassung bestimmter Werte (z.B. etCO2) relevant sind. Zur Bestimmung dieser Werte ist aber in dem entsprechenden relevanten Abschnitt des Zyklus eine hohe zeitliche Auflösung der Messung erforderlich, die entweder durch schnelle und damit zumeist teurere (oder große) Messtechnik oder mithilfe der Erfindung auch durch eine Verwendung günstigerer und/oder kleinerer Messtechnik ermöglicht werden kann.

Claims

Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1), aufweisend zumindest einen Gasspeicher (3), mindestens eine Messvorrichtung (4) und mindestens eine Absaugpumpe (5), wobei die mindestens eine Absaugpumpe (5) zur Absaugung einer Gasprobe aus einem Hauptstrom (2) durch den Gasspeicher (3) und in die mindestens eine Messvorrichtung (4) hinein ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate, mit der die Gasproben aus dem Hauptstrom (2) absaugbar ist, verstellbar ist, wobei die Absaugrate zumindest zwischen einem ersten Wert W1 und zumindest einem zweiten Wert W2 verstellbar ist und wobei W1 kleiner als W2 ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate durch das Einstellen der Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe (5) und/oder durch das Umschalten zwischen mindestens zwei Absaugpumpen (5) mit unterschiedlichen eingestellten Absaugraten mithilfe mindestens eines steuerbaren Ventils oder eines Umschaltventils (15) verstellbar ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasspeicher (3) zumindest teilweise durch eine Schlauchleitung realisiert ist, die eine Entnahmestelle am Hauptstrom (2) mit mindestens einer Messvorrichtung (4) verbindet.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Schlauchleitung in einem Bereich von etwa 1 mm bis 2 mm gewählt ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (4) mindestens eine Messzelle aufweist und zur Messung des Anteils zumindest eines Gases an einer Gasprobe ausgebildet ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (4) einen CO2-Sensor und/oder einen O2-Sensor zur Bestimmung des Anteils des jeweiligen Gases am Gasgemisch aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate von 50 ml/min auf 100 ml/min in höchstens 0,5 s anpassbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate von 0 ml/min auf 300 ml/min in höchstens 0,2 s anpassbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zeitabhängiges Ausgangssignal der Messvorrichtung (4) unter Berücksichtigung der Absaugrate der jeweiligen Gasprobe kompensierbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate auf einen Wert W1, bzw. einen aus dem ersten Wertebereich gewählten Wert, einstellbar ist, wenn eine mit einem Wert W2, bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten höheren Absaugrate aus dem Hauptstrom (2) abgesaugte Gasprobe im Bereich der mindestens einen Messvorrichtung (4) angelangt ist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Werte der Absaugraten so gewählt sind, dass mit der resultierenden mittleren Absaugrate in Abhängigkeit des Volumens des Gasspeichers (3) eine entsprechende Durchlaufzeit der Gasprobe durch den Gasspeicher (3) realisiert ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptstrom (2) einen im wesentlichen zyklischen Verlauf aufweist und dass das Volumen des Gasspeichers (3) mindestens der Hälfte des in einem Hauptstromzyklus aus dem Hauptstrom (2) abgesaugten Probengases entspricht.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate so einstellbar ist, dass das Volumen des Gasspeichers (3) dem (N + ½)-fachen des in einem Hauptstromzyklus aus dem Hauptstrom (2) abgesaugten Probengases entspricht, wobei N eine natürliche Zahl ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass diese eine Synchronisationseinrichtung (6) zur Synchronisation der Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe (5) mit mindestens einem Hauptstromparameter aufweist.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisationseinrichtung (6) mithilfe der Auswertung mindestens eines Hauptstromparameters zur Detektion eines relevanten Abschnitts (11) im Hauptstrom (2) ausgebildet ist, wobei die Absaugrate bei der Detektion eines relevanten Abschnitts (11) im Hauptstrom (2) auf eine Absaugrate W2, bzw. auf eine aus dem zweiten hohen Wertebereich gewählte Absaugrate einstellbar ist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wertebereich eine untere Grenze der Absaugrate in Höhe von 70 ml/min aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Wertebereich eine untere Grenze der Absaugrate in Höhe von 200 ml/min aufweist.
Vorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass W1 bzw. der kleinste Wert der Absaugrate des ersten Wertebereichs größer als 0 ml/min ist.
Medizintechnisches Gerät aufweisend mindestens eine Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche.
Medizintechnisches Gerät nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass dieses als ein Beatmungsgerät ausgebildet ist und dass die aktuelle Absaugrate der Vorrichtung (1) vom Beatmungsgerät abrufbar und zur Kompensation in der Volumen- oder Flow-Messung und/oder des Beatmungsvolumens nutzbar ist.
Verfahren zur Messung von Gasproben im Nebenstrom aufweisend die folgenden Verfahrensschritte: • Absaugen von Gasproben aus einem Hauptstrom mithilfe mindestens einer Absaugpumpe durch mindestens einen Gasspeicher hindurch, • Messen der Gasproben mithilfe mindestens einer Messvorrichtung, • Einstellung der Absaugrate auf einen Wert W2 für mindestens einen Zeitabschnitt der Messung zur Entnahme mindestens einer Gasprobe, • Einstellung der Absaugrate der Absaugrate auf einen zweiten Wert W1 für mindestens einen anderen Zeitabschnitt der Messung zur Entnahme mindestens einer weiteren Gasprobe und/oder zur Vermessung einer mit der Absaugrate W2 abgesaugten Gasprobe, wobei W1 kleiner als W2 ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate derart verstellt wird, dass eine Gasprobe (13), die mit einer Absaugrate W2 bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten Absaugrate aus dem Hauptstrom (2) abgesaugt wurde, mit einer Absaugrate kleiner als W2 durch die mindestens eine Messvorrichtung (4) hindurch gefördert und vermessen wird.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate derart verstellt wird, dass eine Gasprobe (13), die mit einer Absaugrate W2 bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten Absaugrate aus dem Hauptstrom (2) abgesaugt wurde, mit der Absaugrate W1 bzw. einer aus dem ersten Wertebereich gewählten Absaugrate durch die mindestens eine Messvorrichtung (4) hindurch gefördert und vermessen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 und 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Absaugrate mithilfe einer Synchronisationseinrichtung (6) unter Berücksichtigung mindestens eines Hauptstromparameters derart vorgenommen wird, dass mindestens ein relevanter Abschnitt (11) des Hauptstroms (2) mit der Absaugrate W2 bzw. einer aus dem zweiten Wertebereich gewählten Absaugrate abgesaugt wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisation mithilfe der Synchronisationseinrichtung (6) durch das Erfassen oder Empfangen mindestens eines Hauptstromparameters, eine Analyse des mindestens einen Hauptstromparameters im Hinblick auf das Vorliegen eines ersten Entscheidungskriteriums, das dem Vorliegen eines relevanten Abschnitts (11) im Hauptstrom (2) entspricht, und eine Einstellung der Absaugrate auf den Wert W2 bzw. auf einen aus dem zweiten Wertebereich gewählten Wert erfolgt, wenn das erste Entscheidungskriterium vorliegt.
Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellung der Absaugrate auf einen aus dem ersten Wertebereich gewählten Wert mit einer zeitlichen Verzögerung nach der Detektion des Vorliegens eines ersten Entscheidungskriteriums derart erfolgt, dass eine existierende Verzögerung zwischen dem mindestens einen ausgewerteten Hauptstromparameter bzw. dem Eintreten des entsprechenden Entscheidungskriteriums und einem für die Messung relevanten Abschnitts (11) des Hauptstroms (2) berücksichtigt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Absaugrate mithilfe der Synchronisationseinrichtung (6) auf relevante Abschnitte (11) in einem Atemzyklus eines Patienten synchronisiert wird, wobei der Hauptstrom (2) durch das bei der Beatmung eines Patienten mithilfe eines Beatmungsgeräts durch einen Beatmungsschlauch strömende Atemgas gegeben ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die mithilfe der mindestens einen Messvorrichtung (4) erfassten Messwerte der jeweiligen Gasproben (13, 14) unter Berücksichtigung der jeweiligen Absaugraten rechnerisch zeitlich entzerrt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Messung von Gasproben im Nebenstrom (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18 oder ein erfindungsgemäßes medizintechnisches Gerät gemäß einem der Ansprüche 19 und 20 verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Absaugrate von einem Beatmungsgerät abgerufen und zur Kompensation in der Volumen- oder Flow-Messung des Beatmungsvolumens genutzt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellung der Absaugrate durch das Einstellen der Absaugrate mindestens einer Absaugpumpe (5) und/oder durch das Umschalten zwischen mindestens zwei Absaugpumpen (5) mit unterschiedlichen eingestellten Absaugraten mithilfe mindestens eines steuerbaren Ventils oder eines Umschaltventils (15) erfolgt.