DE112022002766T5 - Steuerung von komponenten einer atemunterstützungsvorrichtung - Google Patents

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humidifier
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Minghon Carlton Lui
Jack Che-Wei Hsu
Luca Ortali
Jae Chul Han
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Fisher and Paykel Healthcare Ltd
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Fisher and Paykel Healthcare Ltd
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Abstract

Es wird eine Vorrichtung offenbart, wobei eine Steuereinrichtung der Vorrichtung ausgelegt ist, mindestens eine Heizung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema, wenn sie von einer Batterie gespeist wird, und einem zweiten Steuerschema, wenn sie von einer Netzstromversorgung gespeist wird, zu steuern.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft die Steuerung von Komponenten von Atemunterstützungsvorrichtungen.
  • TECHNISCHER HINTERGRUND
  • Atemunterstützungsvorrichtungen werden verwendet, um Patienten in verschiedenen Umgebungen (in der Art eines Krankenhauses, einer medizinischen Einrichtung, eines Pflegeheims oder Heimumgebungen) einen Gasstrom zuzuführen. Eine Atemunterstützungsvorrichtung (beispielsweise eine Strömungstherapievorrichtung) kann einen Sauerstoffeinlass aufweisen, der es der Beatmungsvorrichtung ermöglicht, mit dem Gasstrom zusätzlichen Sauerstoff zuzuführen. Eine Atemunterstützungsvorrichtung kann auch (oder alternativ) eine Befeuchtungsvorrichtung aufweisen, die es ermöglicht, dass die Beatmungsvorrichtung erwärmte und befeuchtete Gase zuführt. Eine Atemunterstützungsvorrichtung kann die Einstellung und die Steuerung von Eigenschaften des Gasstroms ermöglichen. Diese Eigenschaften können beispielsweise Durchflussrate, Temperatur, Gaskonzentration (in der Art der Konzentration zusätzlichen Sauerstoffs), Feuchtigkeit und Druck usw. einschließen.
  • Patienten, die an verschiedenen Gesundheitszuständen und Krankheiten leiden, können von einer Atemhilfe (beispielsweise Atemtherapie) profitieren. In zumindest einer Form kann die Atemtherapie eine Sauerstofftherapie sein. Beispielsweise kann ein Patient, der an einer chronisch obstruktiven Lungenerkrankung (COPD), Lungenentzündung, Asthma, bronchopulmonarer Dysplasie, Herzinsuffizienz, Mukoviszidose, Schlafapnoe, Lungenkrankheit, Trauma des Atemsystems, akuter Atemnot und/oder anderen Zuständen oder Krankheiten leidet, von einer Atemtherapie profitieren. Ähnlich können auch Patienten, denen vor und nach einer Operation Sauerstoff zugeführt wird, von einer Atemtherapie profitieren.
  • KURZFASSUNG
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Strömungsgenerator, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu erzeugen,
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit dem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Strömungsgenerator, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu erzeugen,
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit dem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf) gesteuert wird.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Strömungsgenerator, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu erzeugen,
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit dem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (optional durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals) gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Strömungsgenerator, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu erzeugen,
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit dem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert werden.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf) gesteuert wird.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (optional durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals) gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten,
    • mindestens eine Heizung,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung durch analoge Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung durch digitale Steuerung (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf) gesteuert wird.
  • Die mindestens eine Heizung kann eine Heizung der Leitung umfassen, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen.
  • Die mindestens eine Heizung kann eine Heizung des Befeuchters umfassen.
  • Beim Steuern der mindestens einen Heizung durch digitale Steuerung kann der Heizung der Leitung ein Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden.
  • Die Frequenz des Pulsbreitenmodulationssignals kann kleiner als etwa 20 Hz sein oder etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz betragen.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema entsprechend einem Befeuchtungssteuerungsalgorithmus steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung steuern.
  • Das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals kann auf einer gewünschten Leistung der mindestens einen Heizung beruhen.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die der mindestens einen Heizung bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage der der mindestens einen Heizung bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der mindestens einen Heizung zu steuern.
  • Beim ersten Steuerschema kann der mindestens einen Heizung ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden und beim zweiten Steuerschema kann der mindestens einen Heizung ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden, wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert werden.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann größer sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Vorrichtung kann einen Strömungsgenerator aufweisen, der ausgelegt ist, den Gasstrom zu erzeugen.
  • Die Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie erkennt, ob die Vorrichtung mit der Batterie- oder der Netzstromversorgung betrieben wird.
  • Die Vorrichtung kann ausgelegt sein, von einer Batterieversorgung betrieben zu werden, wenn keine Netzstromversorgung erkannt wird.
  • Die Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie auf der Grundlage einer Eingabe eines Benutzers (optional über eine Benutzerschnittstelle) mit einer Batterieversorgung arbeitet.
  • Die Vorrichtung kann ein Batterieladegerät aufweisen, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, die Batterie zu laden, wenn die Vorrichtung von einer Netzstromversorgung gespeist wird (und optional, wenn die Spannung der Netzstromversorgung oberhalb einer Schwelle liegt) und die Batterie nicht vollständig geladen ist (und optional, wenn die Batterieladung unterhalb einer Ladeschwelle ist).
  • Die Vorrichtung kann eine Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung aufweisen, die ausgelegt ist, die Netzstromversorgung in eine niedrige Gleichspannung (optional etwa 3 Volt Gleichspannung bis etwa 60 Volt Gleichspannung) zu wandeln.
  • Die Vorrichtung kann eine Batteriewandlungsschaltung aufweisen, wobei die Batteriewandlungsschaltung ausgelegt ist, die Batterieversorgungsspannung in eine niedrige Gleichspannung zu wandeln (optional etwa 3 Volt Gleichspannung bis etwa 60 Volt Gleichspannung).
  • Die Batterie kann sich in der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) befinden.
  • Die Batterie umfasst mindestens eine Batterie.
  • Die Batterie kann so ausgelegt sein, dass sie mit der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) verbunden und davon getrennt werden kann.
  • Die Batterie kann nicht mit der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) verbindbar und davon trennbar sein.
  • Die Batterie kann Teil eines Batteriemoduls sein.
  • Das Batteriemodul kann einen Batterieerkennungsstift und/oder einen Batterieerkennungsport aufweisen.
  • Der Batterieerkennungsstift kann einen Pull-up- oder Pull-down-Widerstand aufweisen, der mit dem Batterieerkennungsstift verbunden ist.
  • Das Batteriemodul kann ein oder mehrere Speicherelemente aufweisen, wobei das eine oder die mehreren Speicherelemente zum Speichern eines oder mehrerer Batterieparameter ausgelegt sind.
  • Die Batterieparameter können Folgende umfassen:
    1. a) Verfallsdatum der Batterie,
    2. b) Batteriezellenzustände,
    3. c) Batterieladezustände,
    4. d) Anzahl der Lade- und Entladezyklen,
    5. e) Batteriekapazität,
    6. f) Batteriespannung,
    7. g) Batterieausgangsstrom,
    8. h) Batterietemperatur,
    9. i) eine beliebige Kombination von a) - h).
  • Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Versorgungsschienenkondensatoren aufweisen.
  • Die Versorgungsschienenkondensatoren können ausgelegt sein, an folgenden Stellen angeordnet zu werden:
    1. a) an einem Ausgang der Batterie,
    2. b) an einem Ausgang der Netzstromversorgung,
    3. c) an einem Ausgang der einen oder der mehreren Batterien oder einem Ausgang der Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltungen,
    4. d) einer beliebigen Kombination von a) - c).
  • Die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des ersten Steuerschemas ist kleiner als etwa 20 Hz oder beträgt etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des zweiten Steuerschemas beträgt etwa 25 kHz oder etwa 1 kHz bis etwa 50 kHz.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann etwa 1250-mal größer sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann eine Größenordnung höher sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann etwa 50- bis etwa 2000-mal größer sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals entsprechend einem Befeuchtungssteuerungsalgorithmus steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter ein Therapiefeuchtigkeitsniveau, und optional ist das Therapiefeuchtigkeitsniveau eine relative oder absolute Feuchtigkeit oder ein Taupunkt).
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage der der Heizung des Befeuchters bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters zu steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage einer gewünschten Temperatur der Heizung des Befeuchters steuern.
  • Die gewünschte Leistungsanforderung und/oder die gewünschte Temperatur können auf einem oder mehreren Therapieparametern der Vorrichtung beruhen.
  • Beim Steuern der Heizung der Leitung durch digitale Steuerung kann der Heizung der Leitung ein Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden.
  • Die Frequenz des Pulsbreitenmodulationssignals kann kleiner als etwa 20 Hz sein oder etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz betragen.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema entsprechend einem Befeuchtungssteuerungsalgorithmus steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  • Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung steuern.
  • Das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals kann auf einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung beruhen.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage der der Heizung der Leitung bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der Heizung der Leitung zu steuern.
  • Das Steuern der Heizung der Leitung durch analoge Steuerung kann geschehen, indem der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters ein analoges Steuersignal bereitgestellt wird.
  • Beim Steuern der Heizung der Leitung durch analoge Steuerung kann der Heizung der Leitung ein Spannungssignal bereitgestellt werden.
  • Das analoge Steuersignal kann ein Spannungssignal oder ein Stromsignal sein.
  • Das analoge Steuersignal kann durch Spannungsmodulation, Strommodulation oder Widerstandsmodulation erzeugt werden.
  • Die Steuereinrichtung kann das der Heizung der Leitung bereitgestellte analoge Steuersignal auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  • Die Steuereinrichtung kann das der Heizung der Leitung bereitgestellte Spannungssignal auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  • Das analoge Steuersignal kann auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert werden.
  • Das Spannungssignal kann auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert werden.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen, und das analoge Steuersignal wird auf der Grundlage der der Heizleitung bereitgestellten gemessenen Leistung und einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen, und das Spannungssignal wird auf der Grundlage der der Heizleitung bereitgestellten gemessenen Leistung und einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert.
  • Das Spannungssignal kann eine quadratische Beziehung mit einer Eingangsleistung (beispielsweise der der Heizleitung bereitgestellten gemessenen Leistung) aufweisen.
  • Das analoge Steuersignal kann auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung gesteuert werden.
  • Das Spannungssignal kann auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung gesteuert werden.
  • Die Vorrichtung kann eine analoge Steuerschaltungsanordnung aufweisen.
  • Das analoge Steuersignal kann von der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert werden.
  • Das Spannungssignal kann von der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert werden.
  • Das Analogsignal kann durch einen oder mehrere Spannungswandler der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert werden.
  • Der eine oder die mehreren Spannungswandler können Folgendes umfassen:
    1. a) einen Step-down-Wandler,
    2. b) einen Gleichspannungswandler,
    3. c) einen Step-up-Wandler,
    4. d) einen Aufwärtswandler,
    5. e) einen Halbbrückenwandler,
    6. f) einen Sperrwandler,
    7. g) einen Gegentaktwandler,
    8. h) einen Schaltwandler,
    9. i) einen Schaltregler,
    10. j) einen Linearregler,
    11. k) einen Linearwandler,
    12. l) einen Abwärtswandler,
    13. m) einen Transformator,
    14. n) eine beliebige Kombination von a) - m).
  • Das Spannungssignal kann durch einen oder mehrere Spannungswandler der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert werden.
  • Der eine oder die mehreren Spannungswandler können Folgendes umfassen:
    1. a) einen Step-down-Wandler,
    2. b) einen Gleichspannungswandler,
    3. c) einen Schaltregler,
    4. d) einen Linearregler,
    5. e) einen Abwärtswandler,
    6. f) einen Transformator,
    7. g) eine beliebige Kombination von a) - f).
  • Wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema steuert, kann die analoge Steuerschaltungsanordnung deaktiviert sein.
  • Die Vorrichtung kann eine digitale Steuerschaltungsanordnung aufweisen, die ausgelegt ist, das Pulsbreitenmodulationssignal für die Heizung der Leitung und/oder das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und/oder das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung kann einen oder mehrere Schaltkreise aufweisen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung kann einen oder mehrere Pulsbreitenmodulationstreiber aufweisen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung kann eine Heizung des Befeuchter-Pulsbreitenmodulationstreibers aufweisen, der ausgelegt ist, das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung kann eine Heizung des Leitungs-Pulsbreitenmodulationstreibers aufweisen, der ausgelegt ist, das Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  • Wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema steuert, kann die Heizung des Leitungs-Pulsbreitenmodulationstreibers deaktiviert sein.
  • Die Heizung des Befeuchters kann eine Heizplatte aufweisen, und die Heizplatte ist ausgelegt, ein Fluid in einer Befeuchtungskammer zu erwärmen, um den Gasstrom zu befeuchten.
  • Die Heizung des Befeuchters kann ein elektrisch leitendes Heizelement aufweisen.
  • Die Heizung der Leitung kann einen Heizdraht aufweisen.
  • Die Heizung der Leitung kann ein elektrisch leitendes Heizelement aufweisen.
  • Der Heizdraht kann sich an folgenden Stellen befinden:
    1. a) in einem Lumen der Leitung,
    2. b) innerhalb der Wand der Leitung,
    3. c) in eine Wand der Leitung eingebettet,
    4. d) in einen Wulst eingebettet, der die Beatmungsleitung bildet, wobei der Wulst optional ausgelegt ist, der Leitung strukturelle Unterstützung bereitzustellen,
    5. e) an einer Außenfläche der Leitung,
    6. f) einer beliebigen Kombination von a) - e).
  • Die mindestens eine Heizung kann in erster Linie eine resistive Last sein.
  • Die Vorrichtung kann ein Gehäuse aufweisen, und der Strömungsgenerator und/oder der Befeuchter befinden sich im Gehäuse (optional einem einzigen Gehäuse).
  • Die Vorrichtung kann einen Gaseinlass und einen Gasauslass aufweisen, wobei die Leitung ausgelegt ist, mit dem Gasauslass verbunden zu werden.
  • Wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, Folgendes auszuführen:
    • Deaktivieren der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung und anschließend
    • Steuern der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts.
  • Beim Deaktivieren der Befeuchterheizung und/oder der Heizung der Leitung kann die Steuerschaltungsanordnung deaktiviert werden und/oder ein Aus-Steuersignal bereitgestellt werden.
  • Die Vorrichtung kann ausgelegt sein, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung nach einem vorbestimmten Zeitraum auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz des gewünschten Werts zu steuern.
  • Die Steuereinrichtung kann ausgelegt sein, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung bei oder unterhalb einer vorbestimmten Rate auf den gewünschten Wert oder einen Prozentsatz des gewünschten Werts zu steuern.
  • Wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, die Zufuhr von Leistung zum Strömungsgenerator gegenüber der Zufuhr von Leistung zur Heizung des Befeuchters und/oder zur Heizung der Leitung zu priorisieren.
  • Die Batterie kann ein Leistungsbudget aufweisen, das die Leistung angibt, die von der Batterie zugeführt werden kann, wobei das Leistungsbudget dem Strömungsgenerator bevorzugt gegenüber der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung zugeordnet wird.
  • Die der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung zugeführte Leistung kann auf einer vom Leistungsbudget verbleibenden Leistung beruhen, wobei die vom Leistungsbudget verbleibende Leistung das Leistungsbudget minus die zum Speisen des Strömungsgenerators benötigte Leistung ist.
  • Falls die verbleibende Leistung größer als eine kombinierte gewünschte Leistung der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung ist, kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, die der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung (optional bis zum verbleibenden Leistungsbudget) zu verringern.
  • Wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, die Heizung des Befeuchters und/oder der Leitung zu deaktivieren, wenn die Batterieladung eine Schwelle erreicht.
  • Die Schwelle kann etwa 5 % bis etwa 40 % oder etwa 10 % bis etwa 30 % oder etwa 20 % betragen.
  • Atemunterstützungsvorrichtung, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung des Befeuchters durch analoge Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf) gesteuert wird.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend dem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema der Heizung der Leitung ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung entsprechend dem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema der Heizung der Leitung ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung,
    • wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, Folgendes auszuführen:
      • Deaktivieren der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung und anschließend
      • Steuern der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist eine Atemunterstützungsvorrichtung vorgesehen, die Folgendes aufweist:
    • einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist,
    • wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung der Leitung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung,
    • wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Zufuhr von Leistung zum Strömungsgenerator gegenüber der Zufuhr von Leistung zur Heizung des Befeuchters und/oder zur Heizung der Leitung zu priorisieren, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist ein Befeuchter vorgesehen, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter Folgendes aufweist:
    • eine Heizung,
    • eine Batterie, wobei der Befeuchter ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn der Befeuchter von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend dem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema der Heizung ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und
    • wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • In einem Aspekt der Offenbarung ist ein Befeuchter vorgesehen, der ausgelegt ist, einen Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter Folgendes aufweist:
    • mindestens eine Heizung,
    • wobei der Befeuchter ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet,
    • eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden,
    • eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern,
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn der Befeuchter von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die mindestens eine Heizung durch analoge Steuerung gesteuert wird, und
    • wobei die Steuereinrichtung, wenn der Befeuchter von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die mindestens eine Heizung durch digitale Steuerung gesteuert wird (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf).
  • Die mindestens eine Heizung kann eine Heizung der Leitung umfassen, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen.
  • Die mindestens eine Heizung kann eine Heizung des Befeuchters umfassen.
  • In einem Aspekt ist ein chirurgischer Befeuchter vorgesehen, wobei der chirurgische Befeuchter beliebige der in Bezug auf die Atemunterstützungsvorrichtung in beliebigen der vorstehenden Aspekte beschriebene Merkmale aufweisen kann.
  • Es sei bemerkt, dass beliebige der vorstehenden Aussagen mit einer oder mehreren anderen Aussagen kombiniert werden können.
  • Es ist zu verstehen, dass ein Bezug auf einen hier offenbarten Zahlenbereich (beispielsweise 1 bis 10) auch einen Bezug auf alle rationalen Zahlen innerhalb dieses Bereichs (beispielsweise 1, 1,1, 2, 3, 3,9, 4, 5, 6, 6,5, 7, 8, 9 und 10) und auch einen beliebigen Bereich rationaler Zahlen innerhalb dieses Bereichs (beispielsweise 2 bis 8, 1,5 bis 5,5 und 3,1 bis 4,7) einschließt und daher alle Teilbereiche aller hier ausdrücklich offenbarten Bereiche hiermit ausdrücklich offenbart werden. Dies sind nur Beispiele dessen, was spezifisch vorgesehen ist, und alle möglichen Kombinationen von Zahlenwerten zwischen dem niedrigsten und dem höchsten Wert, die spezifiziert sind, sind ähnlich als in dieser Anmeldung ausdrücklich erwähnt zu betrachten.
  • Es sei bemerkt, dass alternative Ausführungsformen oder Konfigurationen jegliche oder alle Kombinationen von zwei oder mehr der Teile, Elemente oder Merkmale, die in dieser Patentschrift erläutert, beschrieben oder erwähnt sind, umfassen können.
  • Es kann auch in weiterem Sinne ausgesagt werden, dass einige Ausführungsformen dieser Offenbarung aus den Teilen, Elementen und Merkmalen, auf die einzeln oder gemeinsam in der Beschreibung der Anmeldung verwiesen wird oder die darin einzeln oder gemeinsam angegeben sind, bestehen oder darin aufgenommen sind, und dass, wenn hier spezifische natürliche Zahlen erwähnt werden, die auf dem Fachgebiet, auf das sich diese Offenbarung bezieht, bekannte Entsprechungen haben, davon ausgegangen wird, dass diese bekannten Entsprechungen hier aufgenommen sind, als ob sie einzeln dargelegt wären.
  • Der in dieser Patentschrift verwendete Begriff „umfassend“ bedeutet „aufweisend“. Wenn jede Aussage in dieser Patentschrift, die den Begriff „umfassend“ aufweist, interpretiert wird, können auch andere Merkmale als jene vorhanden sein, denen der Begriff vorhergeht. Verwandte Begriffe wie „umfassen“ und „umfasst“ sind gleichermaßen zu interpretieren.
  • Wenn der Begriff Anforderung in Zusammenhang mit einer Steuereinrichtung verwendet wird, kann er sich darauf beziehen, dass die Steuereinrichtung ein Signal zu einer Komponente sendet, um die Komponente anzuweisen, eine oder mehrere Aktionen auszuführen.
  • Hier bedeutet der Begriff „en“, gefolgt von einem Substantiv, die Plural- und/oder Singularform dieses Substantivs.
  • Hier bedeutet der Begriff „und/oder“ „und“ oder „oder“ oder, wo es der Zusammenhang zulässt, beides.
  • Die Offenbarung offenbart das vorstehend Erwähnte und sieht auch Konstruktionen vor, von denen nachstehend nur Beispiele angegeben werden.
  • Es sei bemerkt, dass die Offenbarung, wenn eine Liste dargelegt wird, jede Kombination der Bestandteile in der Liste einschließt.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Spezifische Ausführungsformen und Modifikationen davon werden Fachleuten auf dem Gebiet anhand der hier angegebenen detaillierten Beschreibung mit Bezug auf die folgenden Figuren verständlich werden. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Form einer Atemunterstützungsvorrichtung,
    • die 2, 2A und 2B perspektivische Ansichten einer Atemunterstützungsvorrichtung,
    • 3 eine perspektivische Rückansicht einer Atemunterstützungsvorrichtung,
    • die 4 und 4A schematische Diagramme der eine Heizungssteuerung aufweisenden Vorrichtung,
    • die 5 und 5A schematische Diagramme der Steuerung der Befeuchterheizung und der Leitungsheizung,
    • 5B ein schematisches Diagramm der Wandlungsschaltungen der Vorrichtung,
    • 6 ein schematisches Gasströmungswegdiagramm für das Filtermodul und das Ventilmodul, wobei die mit einer durchgezogenen Linie angegebenen Pfeile die Strömung von Gasen repräsentieren,
    • die 7A und 7B Beispiele von Pulsbreitenmodulationssignalen,
    • die 7C - 7E Beispiele eines Spannungssignals als analoges Steuersignal und
    • die 8 und 9 schematische Diagramme der Steuerung der Vorrichtung, wenn sie anfänglich von einer Batterie gespeist wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Eine Atemunterstützungsvorrichtung 10 stellt einem Benutzer eine Therapie bereit, beispielsweise eine beliebige Kombination aus Nasal-High-Flow(NHF)-Therapie (nasale Therapie mit hoher Durchflussrate), Continuous-Positive-Airway-Pressure(CPAP)-Therapie (Therapie mit kontinuierlichem Atemwegsüberdruck), Non-lnvasive-Ventilation(NIV) (nicht-invasive Beatmung) und Bubble-Continuous-Positive-Airway-Pressure(BCPAP)-Therapie (Blasen verwendende Therapie mit kontinuierlichem Atemwegsüberdruck).
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung 10 entweder während der Präoxygenierung oder während der Anästhesie verwendet werden. In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung 10 während jeder anderen medizinischen Prozedur verwendet werden, bei der der Patient apnoisch ist oder bei der die Atemfunktion beeinträchtigt oder gefährdet sein könnte.
  • Während des Betriebs kann die Vorrichtung 10 mit einer Reihe von Stromquellen betrieben werden. In einigen Fällen kann die Vorrichtung 10 über eine Netzstromversorgung (beispielsweise aus dem Stromnetz) betrieben werden. In einigen Fällen kann die Vorrichtung 10 durch eine Batterie betrieben werden.
  • Die elektrischen Eigenschaften einer Netzstromversorgung können sich erheblich von den elektrischen Eigenschaften einer Batterie unterscheiden. Beispielsweise kann die Netzstromversorgung mit einer Netzspannung (d. h. 100 Volt bis etwa 240 Volt) erfolgen und als Wechselstrom bereitgestellt werden, während die Batterie eine Spannung von weniger als 100 Volt aufweisen und als Gleichstrom bereitgestellt werden kann. Außerdem kann die Leistungsabgabe der Batterie erheblich unter derjenigen der Netzstromversorgung liegen.
  • Wenn die von der Vorrichtung aufgenommene Leistung die Nennleistung der Batterie übersteigt, kann die Batterie überhitzen und beschädigt werden.
  • Wenn die von der Vorrichtung aufgenommene Leistung vorübergehend oder dauerhaft die Nennleistung der Batterie übersteigt, kann es außerdem zu einer Verringerung der Batteriespannung kommen, was zu Schäden an der Vorrichtung führen oder die von der Vorrichtung durchgeführten Messungen oder Berechnungen unzuverlässig machen kann. In einigen Fällen kann die Spannung unter einen Schwellenwert sinken, der für die Funktion der Vorrichtung erforderlich ist, und die Vorrichtung kann sich abschalten.
  • Ein weiterer Aspekt sind die von der Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Störungen. Die Erzeugung elektromagnetischer Störungen kann eine Folge des Hochfrequenz-Schaltens von Komponenten in der Vorrichtung sein. Die Erzeugung elektromagnetischer Störungen kann in der Heizung der Leitung schlimmer sein (beispielsweise wenn die Heizung der Leitung ein Draht ist, der sich über eine Länge der Leitung erstreckt), da sich die Heizung der Leitung über eine Länge der Leitung erstrecken und daher die elektromagnetischen Störungen (beispielsweise die Stärke eines störenden elektromagnetischen Feldes) erhöhen kann, indem sie sich teilweise wie eine Antenne verhält.
  • Ein Mechanismus für die Zunahme elektromagnetischer Störungen durch die Heizung der Leitung besteht darin, dass die Stärke der elektromagnetischen Störungen (EMI) zunimmt, wenn sich die Wellenlänge des Schaltsignals einem Vielfachen oder einem ganzzahligen Vielfachen der Länge der Heizung der Leitung nähert. Dieser Effekt kann bei einem hochfrequenten Schalten der Heizung der Leitung ausgeprägter sein, da die Wellenlänge des Schaltsignals kürzer ist und sich einem Vielfachen der Länge der Heizung nähert, was zu einer erhöhten EMI führt (abhängig von der Länge der Heizung der Leitung). Dies ist bei relativ niederfrequenten Schaltvorgängen der Heizung der Leitung weniger problematisch, da die Wellenlängen viel größer und relativ weit von einem Vielfachen der Länge der Heizung der Leitung entfernt sind.
  • Elektromagnetische Störungen können durch Bereitstellen einer Abschirmung für die Heizung der Leitung zumindest teilweise gemildert werden; dies erhöht jedoch die Kosten und die Komplexität der Leitung.
  • Elektromagnetische Störungen können den Betrieb der Vorrichtung 10 (beispielsweise interne Steuereinrichtungen, integrierte Schaltungen oder Sensoren) sowie anderer Vorrichtungen in der Nähe der Vorrichtung beeinträchtigen.
  • Die vorliegende Offenbarung stellt eine Steuerung der Heizungen der Vorrichtung auf der Grundlage der Art der Stromversorgung (und der damit verbundenen elektrischen Eigenschaften) bereit, beispielsweise durch Verringerung der aufgenommenen Spitzenleistung, bei gleichzeitiger Beherrschung der von der Vorrichtung 10 erzeugten elektromagnetischen Störungen und Bereitstellung einer Therapie für einen Benutzer.
  • Wie im Folgenden näher beschrieben, kann die Vorrichtung 10 eine Heizung des Befeuchters (beispielsweise eine Heizplatte) und eine Heizung der Leitung (beispielsweise einen Heizdraht) aufweisen.
  • Die Heizung kann ein oder mehrere Heizelemente aufweisen.
  • Es versteht sich von selbst, dass auch andere in der Technik bekannte Heizungsarten verwendet werden können.
  • Wird die Vorrichtung 10 über eine Stromversorgung (oder beispielsweise eine andere, nicht spitzenlastbegrenzte Stromversorgung, wie nachstehend näher beschrieben) betrieben, kann die Vorrichtung 10 die Heizung des Befeuchters und die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (beispielsweise durch Pulsbreitenmodulation) regeln.
  • Die Steuerung der Pulsbreitenmodulation kann dadurch erfolgen, dass der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung ein Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird (wie nachstehend ausführlicher beschrieben).
  • Der Begriff Pulsbreitenmodulationssignal kann austauschbar mit dem Begriff pulsbreitenmoduliertes Signal verwendet werden.
  • Das Pulsbreitenmodulationssignal kann dem Heizer des Befeuchters und/oder dem Heizer der Leitung bereitgestellt werden, um den Heizer des Befeuchters und/oder den Heizer der Leitung mit Strom zu versorgen.
  • Wird die Vorrichtung 10 über eine Netzstromversorgung betrieben, kann die Frequenz des Pulsbreitenmodulationssignals mit einer relativ niedrigen Frequenz bereitgestellt werden, um die von der Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Störungen zu verringern (beispielsweise als Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal).
  • Wird die Vorrichtung 10 jedoch von einer Batterie (oder beispielsweise einer anderen, weiter unten näher beschriebenen, spitzenlastbegrenzten Versorgung) gespeist, kann die Verwendung derselben digitalen Steuerung (beispielsweise Pulsbreitenmodulation) für die Heizung der Befeuchtervorrichtung und die Heizung der Leitung dazu führen, dass die Nennleistung (beispielsweise ein Leistungszufuhr- oder Versorgungsnennwert) der Batterie während des EIN-Teils des Pulsbreitenmodulationssignals überschritten wird, da die Vorrichtung versucht, mehr Leistung zu entnehmen, als die Batterie bereitstellen kann.
  • Wenn die Vorrichtung 10 von einer Batterie (oder beispielsweise einer anderen Stromversorgung mit begrenzter Spitzenleistung, wie nachstehend näher beschrieben) gespeist wird, kann daher die Frequenz des Pulsbreitenmodulationssignals erhöht werden (beispielsweise als Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal). Dies kann jedoch kontraintuitiv sein, da es die von der Vorrichtung erzeugten elektromagnetischen Störungen erhöhen und die Effizienz der Schaltkreise (beispielsweise durch Erhöhung der Schaltverluste von MOSFETs oder anderen Transistortypen in den Schaltkreisen) in der digitalen Steuerschaltungsanordnung, die das Pulsbreitenmodulationssignal erzeugt, verringern kann.
  • Durch die Verwendung eines Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals in Verbindung mit einem kapazitiven Energiespeicher (beispielsweise einem Versorgungsschienenkondensator wie nachstehend beschrieben) kann der Spitzenleistungsbedarf der Vorrichtung gedeckt werden, ohne die Batterienennleistung zu überschreiten. So muss die Batterie beispielsweise nur eine geringere Spitzenleistung bereitstellen (da der sich entladende kapazitive Energiespeicher während des EIN-Teils des Pulsbreitenmodulationssignals zusätzliche Leistung bereitstellt). Dieser Ansatz kann im Zusammenhang mit einem Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal problematisch sein, da der EIN-Anteil des Pulsbreitenmodulationssignals länger wäre und daher der Vorrichtung während des EIN-Anteils eine größere Energiemenge zugeführt werden müsste als bei einem Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal (d. h. als zusätzliche Leistung aus dem kapazitiven Energiespeicher). Der größere kapazitive Energiespeicher, der erforderlich ist, um die zusätzliche Leistung bereitzustellen, kann zu höheren Kosten der Vorrichtung und einem größeren Platzbedarf führen.
  • Unter Verwendung eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals bei Batteriebetrieb kann sich die von der Batterie erzeugte Wärme erhöhen, was zu einer Verschlechterung der Batterie, beispielsweise in Form einer geringeren Lebensdauer, führen kann.
  • Die Begriffe „Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal“ und „Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal“ sind relative Begriffe und können (jeweils) durch die Begriffe „erstes Pulsbreitenmodulationssignal“ und „zweites Pulsbreitenmodulationssignal“ ersetzt werden.
  • Wird die Vorrichtung 10 mit einer Batterie betrieben, kann die Vorrichtung (beispielsweise durch die Steuereinrichtung 13) die Heizung des Befeuchters durch Bereitstellen eines Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals steuern. Dadurch kann die Spitzenleistung, die der Batterie entnommen wird, verringert werden, während gleichzeitig die Schaltverluste reduziert werden und die Erzeugung elektromagnetischer Störungen unter akzeptablen Werten bleibt.
  • Wenn das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal an die Heizung der Leitung angelegt wird, können die dadurch erzeugten elektromagnetischen Störungen das zulässige Maß überschreiten. Darüber hinaus kann das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal Sicherheitsmechanismen stören, die für die Erkennung von Energietransienten oder Kurzschlüssen in der Heizung der Leitung ausgelegt sind. Ist der Sicherheitsmechanismus zum Beispiel so ausgelegt, dass er die Änderungsrate der Spannung überwacht, könnte das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu Fehlauslösungen führen. Wenn die Änderungsrate der Spannung für die Sicherheitsmechanismen erhöht wird, kann der Sicherheitsmechanismus weniger wirksam sein und das Sicherheitsrisiko für den Benutzer steigen.
  • Der Batteriebetrieb der Vorrichtung 10 kann es ermöglichen, einen Patienten in einem Krankenhaus von einem Ort zu einem anderen zu transportieren (beispielsweise zu einer Aufwachstation) und dabei weiterhin eine Therapie (und befeuchtete Gase) bereitzustellen. Die Therapie kann daher kontinuierlich vor dem Transport (während des Betriebs mit beispielsweise einer Netzstromversorgung), während des Transports des Patienten (während des Betriebs mit beispielsweise einer Batterie) und nach dem Transport (während des Betriebs mit beispielsweise einer Stromversorgung) bereitgestellt werden.
  • Der Batteriebetrieb der Vorrichtung 10 kann es einem Patienten in einer häuslichen Umgebung ermöglichen, mobil zu sein und Aktivitäten oder Aufgaben auszuführen, ohne an einen Ort mit Netzstromversorgung gebunden zu sein, während ihm dennoch eine Therapie bereitgestellt wird.
  • Die Offenbarung kann es ermöglichen, dass die Vorrichtung über einen längeren Zeitraum mit einer Batterie betrieben werden kann, da der Spitzenstromverbrauch verringert wird, was die Lebensdauer der Batterie um eine Zeitspanne verlängern kann, die ausreicht, um beispielsweise Patienten in einem Krankenhaus zu transportieren oder einem Patienten Aktivitäten oder Aufgaben zu ermöglichen, die er normalerweise nicht ausführen könnte, wenn er auf eine Stromversorgung angewiesen wäre. Die Batterielebensdauer kann beispielsweise etwa 45 Minuten betragen, und die Vorrichtung kann während dieser Zeit eine Therapie (mit oder nahe den gewünschten Therapieparametern) bereitstellen.
  • Das Bereitstellen einer batteriebetriebenen Therapie kann Vorteile in Bezug auf Komfort und Compliance bereitstellen. Die Offenbarung kann Steuereinrichtungen bereitstellen, welche die Abgabe von Feuchtigkeit und gleichzeitig Tragbarkeit ermöglichen.
  • Das Bereitstellen einer Therapiefeuchtigkeit für einen Benutzer kann den Komfort und die Therapie-Compliance des Patienten erhöhen. Durch die Bereitstellung von Feuchtigkeit wird auch ein zusätzlicher Nutzen durch die Verbesserung des Schleimtransports bereitgestellt, was bei Patienten mit obstruktiven Lungenerkrankungen nützlich ist und den Komfort und damit die Compliance/Akzeptanz dieser Therapien verbessert.
  • Die Verringerung des Spitzenstromverbrauchs während des Batteriebetriebs kann auch die Verwendung kleinerer Batterien ermöglichen, wobei die Therapie dennoch durchgeführt werden kann (beispielsweise bei oder nahe den gewünschten Therapieparametern). Unter Verwendung relativ kleiner Batterieversorgungen kann die Vorrichtung kompakt gehalten werden, was bedeuten kann, dass das Gewicht und die Größe der Vorrichtung nicht durch den Einbau einer relativ großen Batterie erhöht wird. So kann die Offenbarung zu einer tragbareren und einfacher zu verwendenden Vorrichtung führen. Die Tragbarkeit der Vorrichtung kann die Nutzbarkeit der Vorrichtung in der häuslichen Pflege erhöhen, da die Vorrichtung leichter im Haus des Benutzers bewegt werden kann. In einer Krankenhausumgebung ermöglicht die Tragbarkeit, dass die Therapievorrichtung mit dem Patienten im Krankenhaus herum bewegt wird, so dass der Patient während des Transports weiter therapiert werden kann.
  • Im Zusammenhang mit einem chirurgischen Befeuchter (wie nachstehend näher beschrieben) kann die Offenbarung ein System bereitstellen, bei dem im Falle eines Ausfalls der Netzstromversorgung (beispielsweise bei einem Stromausfall), während des Transports oder wenn ein chirurgischer Eingriff in einem Gebiet ohne verfügbare Netzstromversorgung durchgeführt werden muss, dennoch eine Therapie bereitgestellt werden kann (beispielsweise bei oder nahe den gewünschten Therapieparametern). Die vorstehende Offenbarung ist auch auf einen chirurgischen Befeuchter anwendbar.
  • Wenn die Vorrichtung 10 mit einer Batterie betrieben wird, kann die Vorrichtung die Heizung der Leitung und/oder die Heizung des Befeuchters durch analoge Steuerung regeln (beispielsweise durch Bereitstellen einer Spannung (d. h. einer analog modulierten oder geregelten Spannung) an der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters).
  • Eine analoge Steuerung kann dadurch realisiert werden, dass der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters ein analoges Steuersignal bereitgestellt wird (wie nachstehend näher beschrieben).
  • In einigen Konfigurationen kann die analoge Steuerschaltungsanordnung, die für die Erzeugung des analogen Steuersignals (beispielsweise Spannung) ausgelegt ist, das über die Heizung der Leitung bereitgestellt wird, elektromagnetische Störungen erzeugen (beispielsweise durch den Antenneneffekt, wie vorstehend beschrieben, und durch das Schalten des Steuersignals), jedoch in viel geringerem Maße als bei Verwendung der Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation.
  • Auch bei der Heizung des Befeuchters kann die analoge Steuerschaltungsanordnung, die so ausgelegt ist, dass sie das analoge Steuersignal (beispielsweise Spannung) erzeugt, das an der Heizung des Befeuchters anliegt, elektromagnetische Störungen erzeugen (beispielsweise durch Schalten des digitalen Steuersignals), jedoch in weitaus geringerem Maße als bei Verwendung der Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation.
  • Eine analoge Steuerschaltungsanordnung kann weniger effizient sein als eine digitale Steuerschaltungsanordnung, beispielsweise aufgrund zusätzlicher Verluste, die durch bestimmte Komponenten in einigen Schaltungstopologien, die zur Erzeugung des analogen Steuersignals verwendet werden, verursacht werden, beispielsweise durch Hochfrequenz-Schaltkomponenten.
  • Wenn die Vorrichtung 10 mit einer Batterie betrieben wird, kann die Kombination aus digitaler Steuerung der Heizung des Befeuchters (mit einem Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal) und analoger Steuerung der Heizung der Leitung sicherstellen, dass die Spitzenleistungsaufnahme aus der Batterie die Batterienennleistung nicht übersteigt und die Erzeugung elektromagnetischer Störungen unter akzeptablen Niveaus gehalten wird.
  • In einigen Konfigurationen, in denen die Vorrichtung 10 von einer Batterie gespeist wird, kann die Kombination aus analoger Steuerung der Heizung der Leitung und analoger Steuerung der Heizung des Befeuchters sicherstellen, dass die Spitzenleistungsaufnahme aus der Batterie die Batterienennleistung nicht übersteigt und die Erzeugung elektromagnetischer Störungen unter akzeptablen Niveaus gehalten wird.
  • In 1 ist eine Atemunterstützungsvorrichtung 10 dargestellt. Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann ein Gehäuse 100 (beispielsweise als Einzelgehäuse) umfassen, das eines oder mehrere der folgenden Elemente enthält: einen Strömungsgenerator 11, der in einigen Konfigurationen in Form einer Motor/Laufrad-Anordnung (beispielsweise ein Gebläse) vorliegt, einen Befeuchter 12, der pneumatisch mit dem Strömungsgenerator 11 verbunden ist, eine Steuerung 13 und eine Benutzerschnittstelle 14 (die beispielsweise eine Anzeige und eine oder mehrere Eingabevorrichtungen, wie beispielsweise eine oder mehrere Tasten, einen Touchscreen oder dergleichen umfasst).
  • In 2 zeigt die Vorrichtung 10 ein Gehäuse 100, das einen Strömungsgenerator 11 und einen mit dem Strömungsgenerator 11 pneumatisch verbundenen Befeuchter 12 aufweist. Wie in 2 dargestellt, sind der Befeuchter 12 und der Strömungsgenerator 11 in ein gemeinsames Gehäuse integriert. Dadurch wird eine kompakte Vorrichtung geschaffen, die leicht bewegt oder getragen werden kann, um Mobilität bereitzustellen. Da der Strömungsgenerator 11 und der Befeuchter 12 im selben Gehäuse untergebracht sind, ist auch der Aufbau einfacher (d. h. die Kammer 300 ist im Gehäuse untergebracht).
  • In einigen Konfigurationen kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10 keinen Strömungsgenerator 11 aufweisen. In diesem Fall erzeugt die Vorrichtung 10 keinen Gasstrom und ist stattdessen so ausgelegt, dass sie an einen externen Strömungsgenerator angeschlossen wird und den Gasstrom aus dem externen Strömungsgenerator befeuchtet. Beispielsweise kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10 als eigenständiger Befeuchter verwendet werden, um die durch den Befeuchter strömenden Gase zu befeuchten. Bei dem Strömungsgenerator kann es sich um eine Wandgasversorgung (die beispielsweise über ein Durchflussmessgerät oder einen Rotameter geregelt wird) oder um ein Beatmungsgerät oder einen anderen separaten Strömungsgenerator handeln, der so ausgelegt werden kann, dass er eine der an anderer Stelle in der Beschreibung beschriebenen Therapien bereitstellt (beispielsweise NIV, NHF, CPAP, BCPAP, invasive Beatmung usw.). Der Befeuchter kann eine Batterie aufweisen, die mit dem Befeuchter gekoppelt ist, um ihn mit Strom zu versorgen, wenn keine Netzstromversorgung verfügbar ist (Batterieversorgung). In einigen Konfigurationen kann die Batterie abnehmbar an die Vorrichtung gekoppelt und wiederaufladbar sein. Der Befeuchter ist über eine Leitung pneumatisch mit einem Strömungsgenerator gekoppelt, und eine separate Leitung ist mit dem Befeuchter gekoppelt, um befeuchtete Gase vom Befeuchter zu einem Patienten zu leiten.
  • Ein Beispiel für eine Vorrichtung 10 als Befeuchter (d. h. ohne Strömungsgenerator) ist in den 2A und 2B dargestellt. Die Vorrichtung weist ein Verbindungsstück auf, das eine Leitung 16 (wie vorstehend näher beschrieben) pneumatisch mit einem Auslass (als Gasauslass der Vorrichtung) einer Befeuchtungskammer 31 verbindet. Die Leitung 16 kann ein inspiratorisches Glied einer Schaltung für Patienten sein, d. h. sie ist so ausgelegt, dass sie befeuchtete Gase an einen Benutzer abgibt, beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle (nicht dargestellt). Die Leitung 16 kann eine Leitungsheizung 16a aufweisen (wie beispielsweise an anderer Stelle in der Spezifikation beschrieben).
  • Ein Einlass 8 der Befeuchtungskammer 300 ist so ausgelegt, dass er mit einem Strömungsgenerator verbunden ist, der entfernt von der Vorrichtung 10 positioniert ist (beispielsweise durch die Leitung, die in den 2A mit dem Einlass 8 verbunden ist).
  • Wie in den 2A und 2B dargestellt, weist die Vorrichtung 10 ferner eine Platte 9 auf, an der eine Benutzeranzeige und/oder eine Steuereinrichtung angebracht werden kann. Zur Steuerung des Betriebs der Vorrichtung können beispielsweise verschiedene Wählscheiben, Schalter und andere Eingabemittel verwendet werden. Zusätzlich oder alternativ kann eine Touchscreen-Anzeige verwendet werden. Die Benutzeranzeige kann Parameter des Systems, Warnungen im Falle von Fehlern oder Fehlfunktionen oder Aufforderungen, bei denen ein Eingreifen des Benutzers erforderlich ist, usw. anzeigen. Bei Verwendung einer Touchscreen-Anzeige kann diese Anzeige dazu verwendet werden, dem Benutzer Informationen zu präsentieren und zumindest teilweise Eingaben des Benutzers entgegenzunehmen (wie beispielsweise an anderer Stelle in der Spezifikation beschrieben). Die in den 2A und 2B dargestellte Befeuchtungsvorrichtung kann mehrere Sensoren aufweisen. So kann der Befeuchter 10 beispielsweise einen Durchflusssensor, einen oder mehrere Temperatursensoren, einen oder mehrere Drucksensoren und einen oder mehrere Feuchtigkeitssensoren aufweisen. In einer beispielhaften Konfiguration weist der Befeuchter mindestens einen Temperatursensor, der im oder neben dem Einlass angeordnet ist, und einen Temperatursensor im oder neben dem Auslass der Kammer 300 auf. Optional kann der Befeuchter einen Durchflusssensor im oder in der Nähe des Auslasses der Kammer 300 aufweisen. Zusätzlich kann sich ein weiterer Durchflusssensor innerhalb des Einlasses 8 oder neben diesem befinden. Wahlweise kann der Befeuchter einen einzelnen Durchflusssensor aufweisen, der sich im Einlass oder im Auslass befindet. Der Befeuchter kann zusätzlich einen oder mehrere Feuchtigkeitssensoren aufweisen, die entweder im oder neben dem Einlass oder Auslass oder im Einlass und Auslass angeordnet sein können. Außerdem können zusätzliche Umgebungstemperatursensoren vorhanden sein. Der Befeuchter kann auch zusätzliche Sensoren aufweisen, die mit der Heizung verbunden sind, beispielsweise Temperatursensoren, die mit der Heizung verbunden sind.
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung 10, wie in den 2A und 2B dargestellt, eine Batterie aufweisen (wie weiter unten näher erläutert).
  • Bei der Batterie kann es sich um eine Batterieversorgung handeln. Es versteht sich von selbst, dass die Begriffe Batterie und Batterieversorgung austauschbar sind, sofern der Zusammenhang dies zulässt.
  • Die Batterie kann sich auch außerhalb der Vorrichtung befinden (beispielsweise an einem entfernten Ort, aber elektrisch mit der Vorrichtung verbunden).
  • Bei der Vorrichtung 10 kann es sich beispielsweise um eine Vorrichtung handeln, wie sie in WO2015/093989 und WO2015/038014 beschrieben ist, die beide durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind.
  • Der Befeuchter 12 kann den Gasstrom befeuchten und/oder den Gasstrom auf ein angemessenes Niveau erwärmen. Die Steuereinrichtung 13 kann zur Steuerung des Befeuchters 12 ausgelegt werden (beispielsweise durch Steuerung mindestens einer Befeuchterheizung).
  • Der Befeuchter 12 kann eine Befeuchtungskammer aufweisen. Die Befeuchtungskammer kann so ausgelegt sein, dass sie aus dem Befeuchter entfernt werden kann (beispielsweise zum Austausch, zur Reinigung und/oder zum Nachfüllen). Alternativ kann die Befeuchtungskammer nicht vom Befeuchter abnehmbar sein.
  • Die Befeuchtungskammer kann einen Mechanismus zur automatischen Befüllung aufweisen, der mindestens ein Ventil und einen mit dem Ventil gekoppelten Schwimmer umfasst. Die Befeuchtungskammer kann zur automatischen Befüllung mit dem Wasserreservoir des Wasserbeutels gekoppelt sein. Alternativ kann die Befeuchtungskammer auch manuell nachbefüllt werden.
  • Der Befeuchter 12 kann eine Befeuchterheizung 310 aufweisen, beispielsweise in Form einer Heizplatte (siehe 2). Die Befeuchterheizung stellt der Befeuchtungskammer 300 Wärme bereit. Bei der Flüssigkeit in der Befeuchtungskammer kann es sich um Wasser oder eine andere Flüssigkeit handeln und/oder sie kann eine Mischung aus einer oder mehreren Flüssigkeiten umfassen (beispielsweise eine Mischung aus Wasser und einem Medikament).
  • Bei der Heizung 310 des Befeuchters 12 kann es sich um ein elektrisch leitendes Heizelement handeln.
  • Bei dem Befeuchter kann es sich auch um einen chirurgischen Befeuchter handeln, der ein Gas (beispielsweise Kohlendioxid) zur Verwendung in der Chirurgie, beispielsweise in der laparoskopischen und offenen Chirurgie, befeuchtet.
  • Der chirurgische Befeuchter kann eine beliebige Kombination der Merkmale des Befeuchters aufweisen, wie sie in Bezug auf den Befeuchter der 2A und 2B offenbart sind.
  • Es sei bemerkt, dass die Offenbarung auch auf einen chirurgischen Befeuchter (oder einen anderen Befeuchter) angewandt werden kann und die nachstehende Offenbarung in Bezug auf die Atemunterstützungsvorrichtung auch auf einen chirurgischen Befeuchter angewendet werden kann.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann so ausgelegt oder programmiert werden, dass sie den Betrieb der Atemunterstützungsvorrichtung 10 steuert. Beispielsweise kann die Steuereinrichtung 13 Komponenten der Atemunterstützungsvorrichtung 10 steuern, einschließlich, aber nicht beschränkt auf: den Betrieb des Strömungsgenerators 11, um einen Gasfluss (einen Fluss mehrerer Gase) zur Abgabe an einen Patienten zu erzeugen, den Betrieb des Befeuchters 12 (falls vorhanden), um den erzeugten Gasfluss zu befeuchten und/oder zu erwärmen, die Steuerung eines Sauerstoffstroms in das Gebläse des Strömungsgenerators, den Empfang von Benutzereingaben von der Benutzerschnittstelle 14 zur Neukonfiguration und/oder zum benutzerdefinierten Betrieb der Atemunterstützungsvorrichtung 10 und die Ausgabe von Informationen (beispielsweise auf der Anzeige) an den Benutzer.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann eine oder mehrere Untersteuereinrichtungen aufweisen. Die Untersteuereinrichtungen können jeweils so ausgelegt sein, dass sie eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung steuern (beispielsweise eine Untersteuerung für einen Strömungsgenerator und/oder eine Untersteuerung für einen Befeuchter und/oder eine Befeuchter- oder Leitungsheizung). Die Steuereinrichtung 13 kann eine Hauptsteuereinrichtung aufweisen, die so ausgelegt ist, dass sie mit den Untersteuereinrichtungen kommuniziert und Befehle an diese weitergibt.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann einen oder mehrere Computerprozessoren und zugehörige nichttransitorische Speicher oder Speichermedien aufweisen, die prozessorausführbare Anweisungen oder Codes speichern. Die Anweisungen, wenn sie von dem einen oder den mehreren Prozessoren ausgeführt werden, bewirken, dass die Atemtherapievorrichtung die hierin beschriebenen Schritte und Prozesse durchführt.
  • Wenn in der Patentschrift beschrieben wird, dass die Vorrichtung 10 eine Aktion ausführt, kann es sein, dass die Steuereinrichtung 13 eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung 10 steuert, um die Aktion auszuführen.
  • Die hier beschriebenen Verfahren können selbstverständlich von der Steuereinrichtung (oder einem anderen Prozessor) ausgeführt werden.
  • Der Begriff Atemunterstützungsvorrichtung kann austauschbar mit Atmungsunterstützungsvorrichtung, Atemtherapievorrichtung oder Strömungstherapievorrichtung verwendet werden.
  • Der Begriff Atemunterstützungssystem kann austauschbar mit Atmungsunterstützungssystem, Atemtherapiesystem oder Strömungstherapiesystem verwendet werden.
  • Der Begriff „aktuelle Durchflussrate“ kann sich auf eine Messung der Durchflussrate beziehen, die gerade vorgenommen wurde (beispielsweise in einem aktuellen Zeitschritt). Es sei bemerkt, dass der Begriff „aktuelle Durchflussrate“ nicht auf die jüngste Durchflussratenbestimmung beschränkt ist und auch kürzlich durchgeführte Durchflussratenbestimmungen (beispielsweise aus einem früheren Zeitschritt oder die jüngste Durchflussratenbestimmung) und/oder eine gefilterte Durchflussratenbestimmung auf der Grundlage einer Reihe früherer Messungen (die optional eine Signalfilterung und/oder-verarbeitung umfassen kann) einschließen kann.
  • Die hier beschriebenen Verfahren können als Software oder ein Softwaremodul als Teil der Steuerungssoftware (beispielsweise computerlesbare Anweisungen) ausgeführt werden, die in der Steuereinrichtung (oder einem zugehörigen Speicher) gespeichert sind und von der Steuereinrichtung (und/oder einem zugehörigen Prozessor) ausgeführt werden.
  • Im Zusammenhang mit einem Empfang der Therapie ist der Benutzer ein Patient, aber im Zusammenhang mit der Interaktion mit der Vorrichtung (beispielsweise mit einer Benutzerschnittstelle) kann der Benutzer ein Patient, eine medizinische Fachkraft (beispielsweise ein Kliniker) oder eine andere Person sein, die an der Verwendung der Vorrichtung interessiert ist.
  • Dabei kann sich ein „Gasfluss“ auf jeden Gasfluss beziehen, der von der Atemunterstützungsvorrichtung bereitgestellt werden kann, wie beispielsweise ein Fluss von Umgebungsluft, ein Fluss, der im Wesentlichen 100 % Sauerstoff aufweist, ein Fluss, der eine Kombination aus Umgebungsluft und Sauerstoff aufweist, und/oder dergleichen.
  • Eine Beatmungsleitung 16 ist an einem Ende mit einem Gasauslass 21 im Gehäuse 100 der Atemunterstützungsvorrichtung 10 gekoppelt. Die Beatmungsleitung 16 ist an einem anderen Ende mit einer Patientenschnittstelle 17 gekoppelt, beispielsweise einer nicht abgedichteten Nasenkanüle mit einem Verteiler 19 und Nasenzinken 18. Zusätzlich oder alternativ kann die Beatmungsleitung 16 mit einer Gesichtsmaske, einer Nasenmaske, einer Nasenkissenmaske, einer Endotrachealröhre, einer Tracheostomieschnittstelle und/oder Ähnlichem gekoppelt werden.
  • Zwischen der Beatmungsleitung 16 und der Patientenschnittstelle 17 kann eine atmungsaktive Leitung bereitgestellt werden.
  • In einigen Konfigurationen kann ein anderer Leitungstyp an den Gasauslass 21 angeschlossen werden, zum Beispiel eine Desinfektionsleitung in einem Desinfektionsmodus. Der Desinfektionsmodus kann derjenige sein, der in WO2007/069922 beschrieben ist, die durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen wird.
  • Im Desinfektionsmodus kann die Desinfektionsleitung auf Temperaturen erhitzt werden, die einen Gasströmungsweg der Vorrichtung (beispielsweise die Desinfektionsleitung und/oder ein oder mehrere Krümmer) desinfizieren können.
  • Der von der Atemunterstützungsvorrichtung 10 erzeugte Gasfluss kann befeuchtet und über die Beatmungsleitung 16 und die Patientenschnittstelle 17 an den Patienten abgegeben werden.
  • Die Beatmungsleitung 16 kann mit einer Heizung 16a ausgestattet sein, um den zum Patienten durchströmenden Gasfluss zu erwärmen. Die Heizung 16a kann von der Steuereinrichtung 13 gesteuert werden. In mindestens einer Konfiguration ist die Heizung 16a ein Heizdraht. Die Beatmungsleitung 16 und/oder die Patientenschnittstelle 17 können als Teil des Atemunterstützungs-Therapiesystems betrachtet werden. Das Atemunterstützungssystem 1 kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10, die Beatmungsleitung 16 und die Patientenschnittstelle 17 aufweisen.
  • Die Heizung 16a der Beatmungsleitung kann sich an folgenden Stellen befinden:
    1. a) in einem Lumen der Beatmungsleitung 16,
    2. b) innerhalb der Wand der Beatmungsleitung 16,
    3. c) eingebettet in eine Wand der Beatmungsleitung 16,
    4. d) eingebettet in einen Wulst, der die Beatmungsleitung 16 bildet. Der Wulst ist so ausgelegt, dass er eine strukturelle Unterstützung für die Leitung 16 bereitstellt.
    5. e) an einer Außenfläche der Beatmungsleitung 16,
    6. f) einer beliebigen Kombination von a) - e).
  • Die Heizung 16a kann sich geradlinig entlang der Leitung 16 erstrecken oder schraubenförmig um die Leitung gewickelt sein oder schraubenförmig innerhalb der Leitung umhüllt sein.
  • Die Heizung 16a der Beatmungsleitung 16 kann ein elektrisch leitendes Heizelement sein (beispielsweise ein Heizdraht).
  • Die Steuereinrichtung 13 kann den Strömungsgenerator 11 so steuern, dass ein Gasfluss mit der gewünschten Durchflussrate (beispielsweise einer Therapiedurchflussrate) erzeugt wird. Die Steuereinrichtung 13 kann auch einen zusätzlichen Sauerstoffeinlass steuern, um die Zufuhr von zusätzlichem Sauerstoff zu ermöglichen.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann auch eine Befeuchterheizung im Befeuchter 12 und/oder die Heizung 16a in der Beatmungsleitung 16 steuern, um das Gas auf eine gewünschte Temperatur zu erwärmen, die dem gewünschten Therapie- und/oder Komfortniveau des Patienten entspricht.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann mit einer geeigneten Zieltemperatur des Gasflusses versehen werden oder eine solche bestimmen. Die Steuereinrichtung 13 kann die Befeuchterheizung des Befeuchters 12 und/oder die Leitungsheizung 16a der Beatmungsleitung auf der Grundlage einer oder mehrerer geeigneter Zieltemperaturen des Gasstroms steuern.
  • Die Heizung 16a der Beatmungsleitung 16 kann von der Steuereinrichtung 13 so gesteuert werden, dass sie eine gewünschte Temperatur erreicht. Die gewünschte Temperatur kann einen oder mehrere Temperatursollwerte und/oder einen oder mehrere Luftfeuchtigkeitssollwerte (beispielsweise eine Therapiefeuchtigkeit) annehmen oder auf diesen beruhen.
  • Die Befeuchterheizung des Befeuchters 12 kann von der Steuereinrichtung 13 so gesteuert werden, dass eine gewünschte Temperatur erreicht wird. Die gewünschte Temperatur kann einen oder mehrere Temperatursollwerte und/oder einen oder mehrere Luftfeuchtigkeitssollwerte annehmen oder auf diesen beruhen. Bei der gewünschten Temperatur kann es sich um einen Therapieparameter handeln.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann die Heizung 16a der Beatmungsleitung 16 und/oder die Befeuchterheizung des Befeuchters 12 auf der Grundlage der Ausgabe eines oder mehrerer Sensoren im geschlossenen Regelkreis auf die gewünschte Temperatur steuern.
  • Der eine oder die mehreren Temperatursollwerte können sich auf einen oder mehrere Therapieparameter der Vorrichtung für die Therapie beziehen (beispielsweise einen Taupunkt oder die Temperatur der Gase) oder im Speicher der Vorrichtung bereitgestellt werden (beispielsweise eine vorbestimmte Temperatur). Nachfolgend werden verschiedene Therapieparameter für verschiedene Therapien aufgeführt, wobei sich der Begriff „Therapieparameter“ in der Beschreibung auf jeden beliebigen Therapieparameter oder eine beliebige Kombination von Therapieparametern beziehen kann. Bei den Therapieparametern kann es sich um einen Parameter der Gase handeln, die dem Benutzer von der Vorrichtung während der Therapie bereitgestellt werden.
  • Einer oder mehrere Therapieparameter können ein Therapiefeuchtigkeitsniveau sein. Das Therapiefeuchtigkeitsniveau kann ein Maß für die Feuchtigkeit der Gase sein, die dem Benutzer bereitgestellt werden. Das Therapiefeuchtigkeitsniveau kann beispielsweise die relative Luftfeuchtigkeit, die absolute Luftfeuchtigkeit und/oder die Taupunkttemperatur der Gase sein.
  • Die Vorrichtung kann eine beliebige Kombination der Folgenden bereitstellen: Nasal-High-Flow(NHF)-Therapie (nasale Therapie mit hoher Durchflussrate), Continuous-Positive-Airway-Pressure(CPAP)-Therapie (Therapie mit kontinuierlichem Atemwegsüberdruck), Non-Invasive-Ventilation(NIV) (nicht-invasive Beatmung) und Bubble-Continuous-Positive-Airway-Pressure(BCPAP)-Therapie (Blasen verwendende Therapie mit kontinuierlichem Atemwegsüberdruck). Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Steuermodi aufweisen, die den einzelnen Therapietypen zugeordnet sind. Die Steuermodi können vom Benutzer manuell oder automatisch ausgewählt werden, je nachdem, welche Komponenten an die Vorrichtung angeschlossen sind (beispielsweise abhängig von der Art des Schlauchs und/oder der Patientenschnittstelle, die an die Vorrichtung angeschlossen sind). Jedem Steuermodus kann ein Steuerschema für die Steuerung der Komponenten der Vorrichtung (beispielsweise des Strömungsgenerators, der Befeuchterheizung 310 oder der Leitungsheizung 16a) zugeordnet sein.
  • Der eine oder die mehreren Therapieparameter für die NHF-Therapie können eine beliebige Kombination der Folgenden umfassen:
    • eine Therapiedurchflussrate der Gase, die dem Benutzer bereitgestellt werden,
    • ein Therapiefeuchtigkeitsniveau (beispielsweise eine relative oder absolute Luftfeuchtigkeit oder ein Taupunkt),
    • eine Therapie-Sauerstoffkonzentration, die dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapiekonzentration eines Hilfsgases, das dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase (zum Beispiel).
  • Der eine oder die mehreren Therapieparameter für die BCPAP-Therapie können eine beliebige Kombination der Folgenden umfassen:
    • eine Therapiedurchflussrate der Gase, die dem Benutzer bereitgestellt werden,
    • ein Therapiefeuchtigkeitsniveau (beispielsweise eine relative oder absolute Luftfeuchtigkeit oder ein Taupunkt),
    • eine Therapie-Sauerstoffkonzentration, die dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapiekonzentration eines Hilfsgases, das dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase.
  • Der eine oder die mehreren Therapieparameter für die CPAP-Therapie können eine beliebige Kombination der Folgenden umfassen:
    • ein Therapiefeuchtigkeitsniveau (beispielsweise eine relative oder absolute Luftfeuchtigkeit oder ein Taupunkt),
    • eine Therapie-Sauerstoffkonzentration, die dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase.
    • eine Therapiekonzentration eines Hilfsgases, das dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • ein Therapieniveau der Druckunterstützung (zum Beispiel ein CPAP-Druck), die dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • einen Therapie-PEEP-Druck, der dem Benutzer bereitgestellt wird.
  • Der eine oder die mehreren Therapieparameter für die Bilevel-Therapie, d. h. die NIV-Therapie, können eine beliebige Kombination der Folgenden umfassen:
    • ein Therapiefeuchtigkeitsniveau (beispielsweise eine relative oder absolute Luftfeuchtigkeit oder ein Taupunkt),
    • eine Therapie-Sauerstoffkonzentration, die dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase.
    • eine Therapiekonzentration eines Hilfsgases, das dem Benutzer bereitgestellt wird,
    • einen Therapie-IPAP/EPAP-Druck (inspiratorischer Atemwegsüberdruck/exspiratorischer Atemwegsüberdruck), der dem Benutzer bereitgestellt wird.
  • Die Therapietemperatur kann eine Therapietemperatur am Kammerauslass und/oder eine Therapietemperatur am Ende der Beatmungsleitung umfassen.
  • Die Therapiefeuchtigkeit kann sich am Kammerauslass oder am Ende der Beatmungsleitung befinden.
  • Das Therapiefeuchtigkeitsniveau kann ein Taupunkt von etwa 27 Grad Celsius bis etwa 40 Grad Celsius oder etwa 29 Grad Celsius bis etwa 39 Grad Celsius oder etwa 31 Grad Celsius bis etwa 38 Grad Celsius oder etwa 37 Grad Celsius oder eine absolute Luftfeuchtigkeit von über etwa 38 mg H2O oder etwa bis 44 mg H2O sein.
  • Die Bereitstellung von Luftfeuchtigkeit für den Benutzer erhöht das Wohlbefinden und die Compliance des Patienten. Durch die Bereitstellung von Feuchtigkeit wird auch ein zusätzlicher Nutzen durch die Verbesserung des Schleimtransports bereitgestellt, was bei Patienten mit obstruktiven Lungenerkrankungen nützlich ist und den Komfort und damit die Compliance/Akzeptanz dieser Therapien verbessert.
  • Der Benutzer kann einen oder mehrere Therapieparameter über die Benutzerschnittstelle eingeben.
  • Die gewünschten Kammerauslasstemperaturen können am Ende der Beatmungsleitung 16, an der Patientenschnittstelle, am Gasauslass, am Auslass einer Befeuchtungskammer, an einem beliebigen Sensor der Vorrichtung und/oder an einer beliebigen Kombination davon vorliegen.
  • Der eine oder die mehreren Temperatursollwerte können einen oder mehrere der Folgenden umfassen:
    • einen gewünschten Taupunkt (beispielsweise eine Temperatur, die eine gewünschte Luftfeuchtigkeit angibt),
    • einen vorbestimmten Taupunkt,
    • eine vorbestimmte Temperatur,
    • eine gewünschte Temperatur.
  • In einigen Konfigurationen kann die Steuereinrichtung 13 die Heizung 16a der Beatmungsleitung 16 auf der Grundlage einer gewünschten Temperatur der Gase an der Patientenschnittstelle und/oder einer gewünschten Temperatur am Ende der Beatmungsleitung 16 steuern.
  • Die Vorrichtung kann über eine Netzstromversorgung (beispielsweise eine festverdrahtete Verbindung mit einem Stromnetz oder beispielsweise einen tragbaren Stromgenerator, eine verteilte Stromerzeugungsquelle und/oder nicht tragbare Stromgeneratoren wie Krankenhaus-Notstromaggregate) betrieben werden.
  • Bei der Netzstromversorgung kann es sich um eine Wechselstromquelle mit einer Spannung von etwa 100 bis etwa 240 VRMS bei etwa 50 bis etwa 60 Hz handeln, je nach Betriebsbereich der Vorrichtung.
  • In einigen Konfigurationen kann die Netzstromversorgung eine beliebige Stromversorgung sein, die so ausgelegt ist, dass sie über die Steckdose 114 an die Vorrichtung angeschlossen werden kann.
  • In einigen Konfigurationen kann die Netzstromversorgung eine beliebige Stromversorgung aufweisen, die keine Beschränkung der Energieverfügbarkeit und/oder der Kapazität aufweist (beispielsweise wie eine Batterie).
  • Die Vorrichtung kann durch eine nicht spitzenlastbegrenzte Stromversorgung oder eine spitzenlastbegrenzte Stromversorgung (beispielsweise eine Batterie) betrieben werden. „Spitzenlastbegrenzt“ bezieht sich in diesem Zusammenhang auf die Spitzenleistung, die die Vorrichtung benötigt, um auch bei vorübergehendem höherem Leistungsbedarf voll funktionsfähig zu sein.
  • Die Vorrichtung kann über eine integrierte oder eine externe Stromversorgung betrieben werden.
  • In einigen Konfigurationen, beispielsweise wie in 3 dargestellt, kann die Vorrichtung mindestens eine Batterie 125 als Teil eines Batteriemoduls (mit optionaler Batterieabdeckung 126) aufweisen. Das Batteriemodul kann sich im Gehäuse der Vorrichtung befinden und/oder extern am Gehäuse der Vorrichtung angebracht sein (wie in 3 dargestellt). Wenn der Begriff Batterie in der Beschreibung verwendet wird, kann er sich entweder auf die Batterie selbst oder auf das Batteriemodul beziehen, das die Batterie aufweist.
  • In einigen Konfigurationen ist die Batterie entfernbar (wie in 3 dargestellt) und kann optional mit der Vorrichtung 10 verbunden und von ihr getrennt werden. Alternativ dazu ist die Batterie nicht entfernbar.
  • In einigen Konfigurationen ist die Batterie als Teil desselben Gehäuses wie der Strömungsgenerator und/oder der Befeuchter ausgelegt. In einigen Konfigurationen ist die Batterie so ausgelegt, dass sie mit demselben Gehäuse wie der Strömungsgenerator und/oder der Befeuchter verbunden und von diesem getrennt werden kann.
  • Die Tatsache, dass die Batterie Teil des Gehäuses ist oder mit dem Gehäuse verbunden und von ihm getrennt werden kann, kann es ermöglichen, dass die Vorrichtung im Vergleich zu anderen Vorrichtungen (beispielsweise größeren Vorrichtungen wie Beatmungsgeräten oder solchen mit externen Batteriestromquellen, die nicht tragbar sind) tragbar ist. Wie vorstehend beschrieben, kann die Tragbarkeit der Vorrichtung die Verwendbarkeit der Vorrichtung in einer häuslichen Pflegeumgebung erhöhen, da die Vorrichtung leichter im Haus des Benutzers bewegt werden kann. In einer Krankenhausumgebung ermöglicht die Tragbarkeit, dass die Therapievorrichtung mit dem Patienten im Krankenhaus herum bewegt wird, so dass der Patient während des Transports weiter therapiert werden kann.
  • Das Batteriemodul kann die Batterieversorgung sein.
  • Die Batterie 125 kann mehrere Zellen aufweisen, die einen Strom (d. h. Energie) bereitstellen und eine Spannung (d. h. eine elektromotorische Kraft) an ihren Anschlüssen aufweisen.
  • Das Batteriemodul kann einen Batterieerkennungsstift und/oder einen Batterieerkennungsport aufweisen. Der Batterieerkennungsstift und/oder ein Batterieerkennungsport können so ausgelegt sein, dass sie mit der Vorrichtung kommunizieren, an die die Batterie angeschlossen ist. Der Batterieerkennungsstift kann einen Pull-up- oder Pull-down-Widerstand aufweisen, der mit dem Batterieerkennungsstift verbunden ist.
  • Das Batteriemodul kann ein oder mehrere Speicherelemente aufweisen, wobei das eine oder die mehreren Speicherelemente zum Speichern eines oder mehrerer Batterieparameter ausgelegt sind.
  • Die Batterieparameter können sich auf die Batterie oder auf eine oder mehrere Batterien beziehen, die die Batterie 125 bilden, wenn die Batterie 125 mehrere Batterien umfasst.
  • In einigen Konfigurationen können sich die Batterieparameter auf eine oder mehrere Zellen einer Batterie der Batterie beziehen.
  • Die Batterieparameter können Folgende umfassen:
    1. a) Verfallsdatum der Batterie,
    2. b) Batteriezellenzustände,
    3. c) Batterieladezustände,
    4. d) Anzahl der Lade- und Entladezyklen,
    5. e) Batteriekapazität,
    6. f) Batteriespannung,
    7. g) Batterieausgangsstrom,
    8. h) Batterietemperatur,
    9. i) eine beliebige Kombination von a) - h).
  • Die Vorrichtung 10 kann eine Steckdose 114 aufweisen, die für den Anschluss eines Netzkabels ausgelegt ist, um die Vorrichtung über eine Netzstromversorgung mit Strom zu versorgen.
  • Das Netzkabel ist abnehmbar mit der Steckdose 114 verbunden, so dass es bei einer Beschädigung des Netzkabels während des Gebrauchs ausgetauscht werden kann, ohne dass eine Neuverkabelung der Vorrichtung 10 erforderlich ist.
  • Die Vorrichtung 10 kann eine Netzkabelhalterung 351 aufweisen, wie in 3 dargestellt. Die Netzkabelhalterung 351 kann mit einer Batterieabdeckung 126 der Batterie 125 (beispielsweise als Batteriemodul) verbunden werden, so dass bei der Montage das Netzkabel nach der Batterieabdeckung 126 an der Vorrichtung 10 angebracht wird, wobei die Netzkabelhalterung 351 zuletzt angebracht wird. Alternativ könnte die Netzkabelhalterung 351 auch mit einem anderen Teil des Gehäuses 100 verbunden werden.
  • Die Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie erkennt, ob die Vorrichtung mit der Batterie- oder der Netzstromversorgung betrieben wird. Wie in den 4 und 4A dargestellt, kann die Vorrichtung 10 eine Versorgungserkennungsschaltung 510 aufweisen. Die Versorgungserkennungsschaltung 510 kann eine oder mehrere Spannungserkennungsschaltungen und/oder eine oder mehrere Stromerkennungsschaltungen aufweisen. Die Versorgungserkennungsschaltung 510 ist so dargestellt, dass sie Strom von der Batterie 125 und der Netzstromversorgung 501 durchlässt, es ist jedoch zu verstehen, dass es sich hierbei um ein High-Level-Diagramm handelt und dass in einigen Implementierungen die Versorgungserkennungsschaltung 510 einen oder mehrere Schalter steuern kann, die ausgelegt sind, die Steuereinrichtung mit der entsprechenden Stromquelle zu verbinden.
  • Die Vorrichtung 10 kann ausgelegt sein, von einer Batterieversorgung betrieben zu werden, wenn keine Netzstromversorgung erkannt wird.
  • Die Vorrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie auf der Grundlage einer Eingabe eines Benutzers (optional über eine Benutzerschnittstelle) mit einer Batterieversorgung (beispielsweise einer Batterie 125) arbeitet. In diesem Fall kann die Schaltung 510 zur Erkennung der Batterieversorgung dem Benutzer nur dann erlauben, die Batterie als Stromversorgung auszuwählen, wenn die Batterie 125 erkannt wird.
  • Die Vorrichtung kann ein Batterieladegerät aufweisen, das zum Laden der Batterie 125 ausgelegt ist. Die Vorrichtung kann ausgelegt sein, die Batterie aufzuladen, wenn die Vorrichtung von einer Stromversorgung gespeist wird (und optional, wenn die Spannung der Netzstromversorgung über einem Schwellenwert liegt, beispielsweise 110 V oder 230 V) und die Batterie nicht vollständig geladen ist (und optional, wenn die Batterieladung unter einem Ladeschwellenwert liegt, beispielsweise 95 %).
  • Das Batteriemodul kann wie vorstehend beschrieben einen oder mehrere Batterieparameter mit der Steuereinrichtung 13 austauschen.
  • In einigen Konfigurationen kann die Batterie mit der Steuereinrichtung 13 kommunizieren, um ein Laden durch das Batterieladegerät anzufordern, bis die Batterie 125 vollständig geladen ist. In einigen Konfigurationen weist das Batteriemodul eine Batterieüberwachungseinrichtung auf, die einen oder mehrere Batterieparameter überwacht.
  • In einigen Konfigurationen wird das Laden und Überwachen der Batterie durch eine Schaltungsanordnung im Batteriepaket durchgeführt. In einigen Konfigurationen wird das Laden und Überwachen der Batterie durch eine Schaltungsanordnung in der Vorrichtung durchgeführt.
  • Die Vorrichtung 10 kann eine Versorgungsschiene aufweisen, die ausgelegt ist, die Vorrichtung mit Strom zu versorgen.
  • Die Vorrichtung 10 kann eine Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung aufweisen.
  • Die Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung kann ausgelegt sein, die Leistung der Netzstromversorgung in die Versorgungsschienenleistung (beispielsweise eine Versorgungsschienenspannung) zur Versorgung der Vorrichtung zu wandeln, wie beispielsweise in 5B dargestellt ist.
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung oder können zumindest einige Komponenten der Vorrichtung direkt von der Netzstromversorgung versorgt werden.
  • Die Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltungsanordnung kann eine oder mehrere Schaltstromversorgungen (oder beispielsweise andere Wechselstrom-Gleichstrom-Wandler) aufweisen.
  • Die Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung kann ausgelegt sein, die Spannung der Netzstromversorgung in eine niedrige Gleichspannung zu wandeln (optional etwa 3 Volt Gleichspannung bis etwa 60 Volt Gleichspannung).
  • Die Vorrichtung 10 kann eine Batteriewandlungsschaltung aufweisen.
  • Die Batteriewandlungsschaltung kann ausgelegt sein, eine Ausgabe der Batterie in eine Versorgungsschienenausgabe (beispielsweise eine Versorgungsschienenspannung) zur Versorgung der Vorrichtung zu wandeln, wie beispielsweise in 5B dargestellt ist.
  • Die Batteriewandlungsschaltung kann ausgelegt sein, die Batteriespannung in eine niedrige Gleichspannung zu wandeln (optional etwa 3 Volt Gleichspannung bis etwa 60 Volt Gleichspannung).
  • Die Batteriewandlungsschaltung kann ausgelegt sein, die Batterieausgangsspannung abhängig von den Eigenschaften der Batterie und den Komponenten der Vorrichtung zu erhöhen oder zu verringern.
  • Die Batteriewandlungsschaltung kann einen Gleichspannungswandler umfassen.
  • In einigen Konfigurationen kann die Batteriewandlungsschaltung Folgendes umfassen:
    1. a) einen Step-down-Wandler,
    2. b) einen Gleichspannungswandler,
    3. c) einen Step-up-Wandler,
    4. d) einen Aufwärtswandler,
    5. e) einen Halbbrückenwandler,
    6. f) einen Sperrwandler,
    7. g) einen Gegentaktwandler,
    8. h) einen Schaltwandler,
    9. i) einen Schaltregler,
    10. j) einen Linearregler,
    11. k) einen Linearwandler,
    12. l) einen Abwärtswandler,
    13. m) einen Transformator,
    14. n) eine beliebige Kombination von a) - m).
  • Die Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung und/oder die Batteriewandlungsschaltung kann der Vorrichtung und/oder einer oder mehreren Komponenten der Vorrichtung abhängig von der Stromversorgung, welche die Vorrichtung verwendet, Strom bereitstellen.
  • In einigen Konfigurationen stellen die digitale Steuerschaltungsanordnung und die analoge Steuerschaltungsanordnung der einen oder den mehreren Heizungen Strom von der Versorgungsschiene bereit.
  • Wie beispielsweise in 2 dargestellt ist, weist der Sauerstoffeinlassport 28 ein Ventil 1003 auf, durch das ein unter Druck stehendes Gas in die Atemtherapievorrichtung 10 eintreten kann. Das Ventil kann die Einströmung von Sauerstoff in die Atemtherapievorrichtung 10 steuern. Das Ventil kann von einem beliebigen Typ sein, einschließlich eines Proportionalventils und eines Binärventils.
  • Die Sauerstoffquelle kann ein Sauerstofftank oder eine Krankenhaus-Sauerstoffversorgung sein. Medizinischer Sauerstoff weist typischerweise eine Reinheit zwischen 95 % und 100% auf.Sauerstoffquellen geringerer Reinheit können auch verwendet werden. Beispiele von Ventilmodulen und Filtern sind in der am 18. Oktober 2016 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/409 543 mit dem Titel „Valve Modules and Filter“ und in der am 23. April 2017 eingereichten vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 62/488 841 mit dem Titel „Valve Modules and Filter“, die hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen werden, offenbart.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann den Sauerstoffgehalt des dem Patienten zugeführten Gases und daher den Sauerstoffgehalt des vom Patienten eingeatmeten Gases messen und steuern.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann eine Hochflusstherapie bereitstellen, wobei die hohe Durchflussrate des zugeführten Gases den inspiratorischen Spitzenbedarf des Patienten erfüllt oder überschreitet.
  • Betriebssensoren 3a, 3b, 3c in der Art von Durchfluss-, Temperatur-, Luftfeuchtigkeits- und/oder Drucksensoren können an verschiedenen Stellen in der Atemunterstützungsvorrichtung 10 angeordnet werden. Zusätzliche Sensoren (beispielsweise Sensoren 20, 25) können an verschiedenen Stellen an der Beatmungsleitung 16 und/oder der Patientenschnittstelle 17 angeordnet werden (beispielsweise kann sich ein Temperatursensor 29 an oder in der Nähe des Endes des Atemschlauchs befinden).
  • Die Atemtherapievorrichtung 10 kann ein Kommunikationsmodul 15 aufweisen, um die Steuereinrichtung 13 in die Lage zu versetzen, Signale 8 von den Sensoren zu empfangen und/oder die verschiedenen Komponenten der Atemunterstützungsvorrichtung 10 zu steuern, einschließlich des Strömungsgenerators 11, des Befeuchters 12, der Heizung 16a, der Befeuchterheizung oder Hilfs- oder Peripheriegeräte in Zusammenhang mit der Atemunterstützungsvorrichtung 10, jedoch ohne Einschränkung darauf. Zusätzlich oder alternativ kann das Kommunikationsmodul 15 einem fernen Server Daten zuführen oder eine Fernsteuerung der Atemunterstützungsvorrichtung 10 oder des Atemtherapiesystems 1 ermöglichen.
  • Das Kommunikationsmodul kann einen Sender, einen Empfänger und/oder einen Sendeempfänger umfassen.
  • Das Kommunikationsmodul 15 kann als Netzschnittstelle (beispielsweise als Modem) wirken.
  • Das Kommunikationsmodul 15 kann ein oder mehrere auf dem Fachgebiet bekannte Kommunikationsprotokolle, beispielsweise WiFi, Bluetooth, Zigbee, Mobilfunk (3G, 4G oder 5G usw.) verwenden.
  • Das Kommunikationsmodul 15 kann die Kommunikation zwischen der Vorrichtung und einem Mobilgerät (beispielsweise einem Telefon oder einem Tablet über Bluetooth oder WiFi) ermöglichen.
  • Das Kommunikationsmodul kann eine Anzahl getrennter Sender, Empfänger und/oder Sendeempfänger für jedes oder für eine Gruppe von Kommunikationsprotokollen umfassen.
  • Das Kommunikationsmodul 15 kann ausgelegt sein, Daten zu einer oder mehreren Vorrichtungen (beispielsweise einem Server), wie nachstehend detaillierter beschrieben, zu senden oder davon zu empfangen.
  • In einigen Konfigurationen können ein oder mehrere Leck- oder Blockierereignisse oder Alarme (wie nachstehend detaillierter beschrieben) zu einem oder mehreren Servern und/oder einer oder mehreren Vorrichtungen (beispielsweise einem Computer, einem Telefon oder einem Tablet) gesendet werden. Zusätzliche Informationen (beispielsweise Zeit, Dauer oder Schweregrad) in Zusammenhang mit dem Ereignis oder Alarm können zusätzlich zum Server und/oder zur Vorrichtung gesendet werden.
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10 den Sauerstoffgehalt des dem Patienten zugeführten Gases messen und steuern. Sauerstoff kann gemessen werden, indem ein oder mehrere Gaszusammensetzungssensoren (in der Art eines Ultraschallwandlersystems) angeordnet werden, nachdem der Sauerstoff und die Umgebungsluft gemischt wurden. Die Messung kann innerhalb der Atemtherapievorrichtung 10, der Patientenbeatmungsleitung 16, der Patientenschnittstelle 17 oder an einer beliebigen anderen geeigneten Stelle erfolgen.
  • Die in der Vorrichtung gemessene Sauerstoffkonzentration kann dem Anteil des zugeführten Sauerstoffs (FdO2) entsprechen und im Wesentlichen gleich der Sauerstoffkonzentration, die der Patient einatmet, bzw. dem Anteil eingeatmeten Sauerstoffs (FiO2) sein, so dass die Begriffe als gleichwertig angesehen werden können.
  • Die Sauerstoffkonzentration kann auch durch die Verwendung von Durchflussratensensoren an zumindest zweien von der Umgebungslufteinlassleitung, der Sauerstoffeinlassleitung und der Patientenbeatmungsleitung gemessen werden, um die Durchflussrate mindestens zweier Gase zu bestimmen. Durch Bestimmen der Durchflussrate beider Einlassgase oder einer Einlassgas- und einer Gesamtdurchflussrate kann zusammen mit den angenommenen oder gemessenen Sauerstoffkonzentrationen der Einlassgase (etwa 20,9% für Umgebungsluft, etwa 100 % für Sauerstoff) die Sauerstoffkonzentration der endgültigen Gaszusammensetzung berechnet werden. Alternativ können Durchflussratensensoren an allen drei von der Umgebungslufteinlassleitung, der Sauerstoffeinlassleitung und der Beatmungsleitung angeordnet werden, um Redundanz zu ermöglichen und zu ermöglichen, dass jeder Sensor darauf getestet wird, dass er korrekt arbeitet, indem die Konsistenz von Messwerten geprüft wird. Es können auch andere Verfahren zum Messen der Konzentration des von der Atemunterstützungsvorrichtung 10 zugeführten Sauerstoffs verwendet werden.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann einen Patientensensor 26 in der Art eines Pulsoximeters oder eines Patientenüberwachungssystems aufweisen, um einen oder mehrere physiologische Parameter des Patienten in der Art der Blutsauerstoffkonzentration (beispielsweise Blutsauerstoffsättigung (Sp02)), der Herzfrequenz, der Atemfrequenz und des Perfusionsindex eines Patienten zu messen und ein Maß der Signalqualität bereitzustellen. Der Sensor 26 kann durch eine festverdrahtete Verbindung oder durch Kommunikation über einen Drahtlossender am Sensor 26 mit der Steuereinrichtung 13 kommunizieren. Der Sensor 26 kann ein Einweg-Haftsensor sein, der für die Verbindung mit einem Finger eines Patienten ausgelegt wurde. Der Sensor 26 kann ein nicht wegwerfbarer Sensor sein (d. h. ein wiederverwendbarer Sensor). Sensoren, die für verschiedene Altersgruppen und dafür, an verschiedenen Stellen am Patienten angeschlossen zu werden, ausgelegt sind, sind verfügbar und können mit dem Atemunterstützungssystem 1 verwendet werden. Das Pulsoximeter kann typischerweise an einem Finger am Patienten angebracht werden, wenngleich auch andere Stellen in der Art eines Ohrläppchens eine Option sind. Das Pulsoximeter kann mit einem Prozessor in der Atemtherapievorrichtung 10 verbunden werden und ständig Signale bereitstellen, welche die Blutsauerstoffsättigung des Patienten angeben. Der Patientensensor 26 kann eine Hot-Swap-Vorrichtung sein, die während des Betriebs der Atemunterstützungsvorrichtung 10 angebracht oder ausgetauscht werden kann. Beispielsweise kann der Patientensensor 26 unter Verwendung einer USB-Schnittstelle oder Drahtloskommunikationsprotokolle (in der Art von Bluetooth(D) mit der Atemunterstützungsvorrichtung 10 verbunden werden.
  • Wenn der Patientensensor 26 während des Betriebs abgetrennt wird, kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10 während einer definierten Zeitspanne in ihrem vorhergehenden Betriebszustand weiter arbeiten. Nach der definierten Zeitspanne kann die Atemunterstützungsvorrichtung 10 einen Alarm auslösen, vom automatischen in den manuellen Modus übergehen und/oder den Steuermodus (beispielsweise den automatischen oder den manuellen Modus) ganz verlassen. Der Patientensensor 26 kann ein bettseitiges Überwachungssystem oder ein anderes Patientenüberwachungssystem sein, das über eine physische oder drahtlose Schnittstelle mit der Atemunterstützungsvorrichtung 10 kommuniziert.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann eine Hochfluss-Therapievorrichtung oder ihre Form aufweisen.
  • Der hier erörterten Hochflusstherapie sollte ihre von Fachleuten auf dem Gebiet verstandene typische gewöhnliche Bedeutung gegeben werden, welche sich im Allgemeinen auf eine Atemunterstützungsvorrichtung bezieht, die über eine absichtlich nicht abgedichtete Patientenschnittstelle einen angestrebten Fluss befeuchteter Atemgase mit Durchflussraten zuführt, bei denen im Allgemeinen davon ausgegangen wird, dass sie den Inspirationsfluss eines Patienten erfüllen oder überschreiten. Typische Patientenschnittstellen schließen eine nasale oder tracheale Patientenschnittstelle ein, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Typische Durchflussraten für Erwachsene reichen häufig von etwa 15 Liter pro Minute bis etwa 60 Liter pro Minute oder darüber, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Typische Durchflussraten für pädiatrische Patienten (in der Art von Neugeborenen, Säuglingen und Kindern) reichen häufig von etwa 1 Liter pro Minute pro Kilogramm des Patientengewichts bis etwa 3 Liter pro Minute pro Kilogramm des Patientengewichts oder darüber, sind jedoch nicht darauf beschränkt. Die Hochflusstherapie kann optional auch Gasmischungszusammensetzungen mit zusätzlichem Sauerstoff und/oder Verabreichung therapeutischer Medikamente einschließen. Die Hochflusstherapie wird häufig abgesehen von anderen üblichen Namen als nasale Hochflusstherapie (NHF-Therapie), Therapie unter Verwendung einer Nasenkanüle für einen befeuchteten Hochfluss (HHFNC-Therapie), nasale Hochfluss-Sauerstofftherapie (HFNO-Therapie), Hochflusstherapie (HFT) oder tracheale Hochflusstherapie (THF-Therapie) bezeichnet.
  • Beispielsweise kann sich „Hochflusstherapie“ in einigen Konfigurationen für einen erwachsenen Patienten auf die Zufuhr von Gasen zu einem Patienten bei einer Durchflussrate von größer oder gleich etwa 10 Liter pro Minute (10 LPM), wie zwischen etwa 10 LPM und etwa 100 LPM oder zwischen etwa 15 LPM und etwa 95 LPM oder zwischen etwa 20 LPM und etwa 90 LPM oder zwischen etwa 25 LPM und etwa 85 LPM oder zwischen etwa 30 LPM und etwa 80 LPM oder zwischen etwa 35 LPM und etwa 75 LPM oder zwischen etwa 40 LPM und etwa 70 LPM oder zwischen etwa 45 LPM und etwa 65 LPM oder zwischen etwa 50 LPM und etwa 60 LPM, beziehen. In einigen Konfigurationen kann sich „Hochflusstherapie“ für einen Neugeborenen, einen Säugling oder ein Kind als Patienten auf die Zufuhr von Gasen zu einem Patienten bei einer Durchflussrate von größer als 1 LPM, wie zwischen etwa 1 LPM und etwa 25 LPM oder zwischen etwa 2 LPM und etwa 25 LPM oder zwischen etwa 2 LPM und etwa 5 LPM oder zwischen etwa 5 LPM und etwa 25 LPM oder zwischen etwa 5 LPM und etwa 10 LPM oder zwischen etwa 10 LPM und etwa 25 LPM oder zwischen etwa 10 LPM und etwa 20 LPM oder zwischen etwa 10 LPM und 15 LPM oder zwischen etwa 20 LPM und 25 LPM, beziehen. Eine Hochfluss-Therapievorrichtung kann bei einem erwachsenen Patienten oder einem Neugeborenen, einem Säugling oder einem Kind als Patienten in einigen Konfigurationen dem Patienten Gase bei der Durchflussrate zwischen etwa 1 LPM und etwa 100 LPM oder bei einer Durchflussrate in beliebigen der vorstehend angeführten Unterbereiche zuführen. Die zugeführten Gase können einen Prozentsatz an Sauerstoff aufweisen. In einigen Konfigurationen kann der Prozentsatz an Sauerstoff in den zugeführten Gasen zwischen etwa 20 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 30 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 40 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 50 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 60 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 70 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 80 % und etwa 100 % oder zwischen etwa 90 % und etwa 100 % liegen oder etwa 100 % oder genau 100 % betragen.
  • Die Hochflusstherapie kann wirksam den Inspirationsfluss des Patienten erfüllen oder überschreiten, die Sauerstoffversorgung des Patienten erhöhen und/oder die Atemarbeit verringern.
  • Die Hochflusstherapie kann über die Nase eines Patienten und/oder oral oder über eine Tracheostomieschnittstelle verabreicht werden.
  • Eine Hochflusstherapie kann in der Nasopharynx eine Spülwirkung erzeugen, so dass der anatomische Totraum der oberen Luftwege durch den starken eingehenden Gasstrom durchgespült wird. Dies kann ein Reservoir für jeden einzelnen Atemzug verfügbaren frischen Gases erzeugen, während die Wiedereinatmung von Stickstoff und Kohlendioxid verringert wird. Das Erfüllen des Inspirationsbedarfs und der Spülung der Luftwege ist zusätzlich wichtig, wenn versucht wird, den Fd02-Wert des Patienten zu steuern. Eine Hochflusstherapie kann mit einer nicht abdichtenden Patientenschnittstelle beispielsweise in der Art einer Nasenkanüle durchgeführt werden. Eine Hochflusstherapie kann die Atemfrequenz des Patienten verringern. Eine Hochflusstherapie kann dem Patienten einen Exspirationswiderstand bereitstellen.
  • Die Hochflusstherapie kann zur Behandlung von Patienten mit obstruktiven Lungenzuständen, beispielsweise COPD, Bronchiektasie, Dyspnoe, zystischer Fibrose, Emphysem und/oder Patienten mit Atemnot oder hyperkapnischen Patienten verwendet werden.
  • Der hier verwendete Begriff „nicht abdichtende Patientenschnittstelle“ (d. h. nicht gedichtete Patientenschnittstelle) kann sich auf eine Schnittstelle beziehen, die eine pneumatische Verbindung zwischen einem Luftweg eines Patienten und einer Gasströmungsquelle (beispielsweise vom Strömungsgenerator 11), welche den Luftweg des Patienten nicht vollständig verschließt, bereitstellt. Eine nicht gedichtete pneumatische Verbindung kann einen Verschluss von weniger als etwa 95 % des Luftwegs des Patienten umfassen. Die nicht gedichtete pneumatische Verbindung kann einen Verschluss von weniger als etwa 90 % des Luftwegs des Patienten umfassen. Die nicht gedichtete pneumatische Verbindung kann einen Verschluss zwischen etwa 40 % und etwa 80 % des Luftwegs des Patienten umfassen. Der Luftweg kann ein oder beide Nasenlöcher des Patienten und/oder seinen Mund einschließen. Für eine Nasenkanüle verläuft der Luftweg durch die Nasenlöcher.
  • In einigen Konfigurationen kann die „nicht abdichtende Patientenschnittstelle“ eine Trachealschnittstelle umfassen.
  • Bei der CPAP-Therapie können einem Benutzer bei einem kontinuierlichen Überdruck (und optional einem oder mehreren Therapieparametern, wie vorstehend detaillierter beschrieben) Gase bereitgestellt werden.
  • Bei der BCPAP-Therapie können einem Benutzer bei einer Therapiedurchflussrate (und optional einem oder mehreren Therapieparametern, wie vorstehend detaillierter beschrieben) Gase bereitgestellt werden.
  • Bei der Bilevel-Therapie können einem Benutzer bei einem Therapie-IPAP und -EPAP (und optional einem oder mehreren Therapieparametern, wie vorstehend detaillierter beschrieben) Gase bereitgestellt werden.
  • Eine gedichtete Schnittstelle kann verwendet werden, wenn die Vorrichtung eine CPAP-, Bilevel- oder BCPAP-Therapie bereitstellt.
  • Der Strömungsgenerator 11 kann ein Gebläsemodul sein oder aufweisen. Das Gebläsemodul kann zumindest ein Gebläse 11 aufweisen, das ausgelegt ist, die Strömung von Gasen zu erzeugen.
  • Der Strömungsgenerator 11 kann einen Umgebungsluft-Einlassport 27 aufweisen, durch den Luft aus dem Umgebungsraum in das Gebläse gezogen werden kann. Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 kann auch einen Sauerstoffeinlassport 28 aufweisen, der zu einem Ventil führt, durch das ein unter Druck stehendes Gas in den Strömungsgenerator 11 eintreten kann. Das Ventil kann die Einströmung von Sauerstoff in den Strömungsgenerator 11 steuern. Das Ventil kann von einem beliebigen Typ sein, einschließlich eines Proportionalventils und eines Binärventils.
  • Das Gebläse 11 kann mit einer Motordrehzahl von mehr als etwa 1000 U/min und weniger als etwa 8000 U/min, mehr als etwa 2000 U/min und weniger als etwa 10000 U/min oder zwischen beliebigen der vorstehenden Werte arbeiten. Das Gebläse 11 kann die durch den Gaseinlass (beispielsweise den Umgebungsluft-Einlassport 27 und/oder einen Sauerstoffeinlassport 28) in das Gebläse 11 eintretenden Gase mischen. Durch die Verwendung des Gebläses 11 als Mischer kann der Druckabfall verglichen mit Systemen mit getrennten Mischern in der Art Leitbleche aufweisender statischer Mischer verringert werden.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung kann ferner einen Gaszusammensetzungssensor aufweisen.Der Gaszusammensetzungssensor kann der nachstehend beschriebene Sensor sein (beispielsweise mit einer Ultraschallwandlerkonfiguration).
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung 10 weist einen Durchflusssensor auf.Der Durchflusssensor kann ausgelegt sein, die Durchflussrate des einem Patienten zugeführten einströmenden Atemgases zu messen.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann einen oder mehrere Prozessoren aufweisen. Die Prozessoren können mit computerlesbaren Befehlen ausgelegt werden.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann zumindest ein Speicherelement aufweisen.Das Speicherelement kann ausgelegt sein, die computerlesbaren Befehle zu speichern.
  • Das Speicherelement kann ein nichtflüchtiges computerlesbares Medium sein.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann ein Mikroprozessor oder ein ASIC, ein FPGA oder eine Kombination von ICs oder Mikroprozessoren oder anderer geeigneter Komponenten und/oder Architekturen sein.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung kann zumindest ein Anzeigemodul aufweisen, das ausgelegt ist, eine Alarmausgabe anzuzeigen.
  • Die Atemunterstützungsvorrichtung kann zumindest ein hörbares Modul aufweisen, das ausgelegt ist, einen hörbaren Alarm zu emittieren.
  • In einigen Konfigurationen kann das zumindest eine hörbare Modul ein Lautsprecher sein.
  • Das Anzeigemodul kann zumindest eine Anzeige (beispielsweise eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Leuchtdioden(LED)-Anzeige umfassen, wenngleich zu verstehen ist, dass eine beliebige Anzeigetechnologie verwendet werden kann).
  • Das Anzeigemodul kann ausgelegt sein, Eingaben in das System (beispielsweise in der Art eines Touchscreens) zu empfangen, und es kann daher zumindest ein Teil oder der Anzeigeteil der Benutzerschnittstelle 14 sein.
  • Das Anzeigemodul kann als Ein-/Ausgabe(E/A)-Modul ausgelegt sein. Das Anzeigemodul kann beispielsweise ausgelegt sein, Eingaben von einem Benutzer zu empfangen und einem Benutzer Ausgaben bereitzustellen (beispielsweise als Teil oder Anzeigeteil der Benutzerschnittstelle 14).
  • Das Anzeigemodul kann mit der Steuereinrichtung 13 kommunizieren.In einigen Konfigurationen kann das Anzeigemodul der Steuereinrichtung 13 Informationen (beispielsweise Sollwerte) bereitstellen.In einigen Konfigurationen kann das Anzeigemodul Informationen von der Steuereinrichtung 13 empfangen (beispielsweise Alarme, Sensorausgaben und/oder andere berechnete Variablen).
  • Einige Beispiele von Strahlungstherapievorrichtungen sind in der am 2. Dezember 2016 eingereichten internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/NZ2016/050193 mit dem Titel „Flow Path Sensing for Flow Therapy Apparatus“ und in der am 24. Juni 2016 eingereichten internationalen Patentanmeldung Nr. PCT/IB2016/053761 mit dem Titel „Breathing Assistance Apparatus“, die hier durch Verweis in ihrer Gesamtheit aufgenommen sind, offenbart.
  • Wie beispielsweise in 2 dargestellt ist, weist die Atemunterstützungsvorrichtung ein Gehäuse 100 auf. Das Gehäuse 100 weist ein oberes Gehäusechassis 102 und ein unteres Gehäusechassis 202 auf. Es ist jedoch zu verstehen, dass das Gehäuse in einigen Konfigurationen eine Anzahl von Komponenten aufweisen kann.
  • Beispielsweise kann die Vorrichtung 10, wie in 6 dargestellt ist, ein Ventilmodul aufweisen, das den Durchfluss von Sauerstoff und/oder anderen Gasen, die in den Gasströmungsweg der Vorrichtung 10 eintreten, steuert und die Vorrichtung 10 in die Lage versetzt, den Anteil des im Luftstrom mitgeführten Sauerstoffs zu regeln. Das Ventilmodul ist zur Vereinfachung der Herstellung, Montage, Wartung oder Austauschung, beispielsweise im Fall einer Fehlfunktion, einer routinemäßigen Wartung oder künftiger Aufrüstungen/Verbesserungen, als modulare Einheit ausgebildet.
  • Das Ventilmodul kann ausgelegt sein, die Sauerstoffkonzentration der dem Benutzer bereitgestellten Gase auf eine Therapiesauerstoffkonzentration zu steuern.
  • Die Vorrichtung 10 kann ein Filtermodul 1001, das einen Filter umfassen kann, aufweisen.
  • Die hier beschriebenen Filtermodule und Ventilmodule können verschiedene Gasströmungswege für die Vorrichtung bereitstellen. Beispielsweise kann das Ventilmodul die Strömung des in den Gasströmungsweg der Vorrichtung eintretenden Sauerstoffs durch das Ventilmodul und das Filtermodul steuern. Alternativ kann das Ventilmodul durch direkte Verbindung einer alternativen Sauerstoffquelle mit dem Filtermodul über einen alternativen Versorgungseinlass umgangen werden. Dies kann in Fällen praktisch sein, in denen ein Benutzer die Sauerstoffzufuhr (beispielsweise durch ein Wandversorgungsrotameter) manuell einstellen möchte.
  • Es ist zu verstehen, dass die hier beschriebenen Filtermodule und Ventilmodule in Vorrichtungen für die Zufuhr eines Gasstroms getrennt verwendet werden können. Alternativ können das Filter- und das Ventilmodul für eine verbesserte Funktionalität gemeinsam als Filter- und Ventilbaugruppe verwendet werden.
  • In den dargestellten Konfigurationen empfängt die Vorrichtung 10 durch zumindest eines der Folgenden Sauerstoff:
    • über das Ventilmodul (für eine automatische Sauerstoffregelung durch die Vorrichtung) oder
    • über den auf dem Filter bereitgestellten alternativen Gaseinlass (wodurch die Anbringung einer manuell einstellbaren Sauerstoffversorgung in der Art einer durch einen Regler geregelten Wandversorgung ermöglicht wird).
  • In einigen Konfigurationen kann der alternative Gaseinlass mit einem therapeutischen Gas, das nicht Sauerstoff ist (beispielsweise Heliox), versehen werden.
  • Die Vorrichtung 10 kann einen Verteiler aufweisen.Der Verteiler kann sich auf dem Gehäuse befinden. Der Verteiler kann eines oder mehrere der Folgenden bereitstellen: den Sauerstoffeinlass, den Einlass für alternative Gase und/oder den Lufteinlass.
  • Der Verteiler kann dem Ventilmodul, dem Filtermodul und/oder dem Gebläse den Sauerstoff, die alternativen Gase und/oder die Umgebungsluft bereitstellen.
  • Der Verteiler kann stromaufwärts des Gebläses bereitgestellt sein.
  • Der Sauerstoffeinlass oder der Versorgungseinlass für alternative Gase kann auf einer Seite des Verteilers bereitgestellt sein.
  • Der Verteiler kann ermöglichen, dass überschüssiger Sauerstoff zur äußeren Umgebung überströmt, und/oder ermöglichen, dass Sauerstoff zur äußeren Umgebung überströmt, falls das Gebläse ausgeschaltet ist, und dass Sauerstoff kontinuierlich zugeführt wird. Dies verhindert die Ansammlung von 02 im Gehäuse.
  • Der Verteiler kann ein oder mehrere Leitbleche aufweisen, die dabei helfen, den Sauerstoff und/oder die alternativen Gase und Luft zu mischen.
  • Der Verteiler kann auch einen Filter aufweisen, der ausgelegt ist, den Sauerstoff und/oder die alternativen Gase und/oder die Luft von den jeweiligen Einlässen zu filtern.
  • Die verschiedenen beschriebenen Konfigurationen dienen lediglich als Beispiel. Ein oder mehrere Merkmale von einer der Konfigurationen können in Kombination mit einem oder mehreren Merkmalen von anderen Konfigurationen verwendet werden.
  • In einigen Konfigurationen kann sich ein Motor und/oder eine Sensorunterbaugruppe (die beispielsweise einen oder mehrere Sensoren enthält) im Gehäuse befinden.
  • Der Motor und/oder die Sensorunterbaugruppe kann sich in einer Vertiefung in der Unterseite des Gehäuses befinden. Die Vertiefung kann sich alternativ auf der Rückseite, der Seite, der Vorderseite oder der Oberseite des Gehäuses befinden. Die Luft- und/oder Sauerstoffeinlässe können nach Bedarf auch anders positioniert werden.
  • Eine andere beispielhafte Konfiguration könnte beispielsweise, statt dass die Befeuchtungskammer und der Kammerschacht so ausgelegt sind, dass die Befeuchtungskammer von der Vorderseite des Gehäuses in den Kammerschacht eingeführt und daraus entnommen wird, darin bestehen, dass die Befeuchtungskammer von einer Seite, von der Rückseite oder von der Oberseite des Gehäuses in den Kammerschacht eingeführt und daraus entnommen wird.
  • Wenngleich beschrieben wird, dass die Filtermodule von oben in das Gehäuse eingeführt werden und die Ventilmodule von unten in das Gehäuse eingeführt werden, könnten eine oder beide dieser Komponenten bei einem anderen Beispiel in einen geeigneten Teil des Gehäuses, beispielsweise einen oberen Teil, einen unteren Teil, einen seitlichen Teil, einen vorderen Teil oder einen hinteren Teil, eingeführt werden.
  • Das Filtermodul und das Ventilmodul werden mit Bezug auf eine Atemunterstützungsvorrichtung beschrieben, die einem Patienten oder Benutzer erwärmte und befeuchtete Gase zuführen kann.
  • Das Filtermodul und/oder das Ventilmodul können alternativ mit einer Vorrichtung verwendet werden, die keinen Befeuchter benötigt und die Befeuchtungskammer 300 daher nicht benötigt. Es ist beispielsweise zu verstehen, dass die Konfiguration, die den Motor und den Gasströmungsweg von den elektrischen und elektronischen Komponenten isoliert, in anderen Typen von Gaszufuhrvorrichtungen breite Anwendungen aufweist.
  • Wie vorstehend beschrieben, ist die Vorrichtung ausgelegt, durch eine Batterie oder eine Netzstromversorgung gespeist zu werden (wie beispielsweise in 4 und 4A dargestellt ist).
  • Die Steuereinrichtung 13 kann ausgelegt sein, gemäß einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen kann die Steuereinrichtung 13 Befehle zur Untersteuereinrichtung der Befeuchterheizung und/oder zur Untersteuereinrichtung der Leitungsheizung übertragen.
  • In einigen Konfigurationen ist das erste Steuerschema ein erstes Leistungssteuerschema.
  • In einigen Konfigurationen ist das zweite Steuerschema ein zweites Leistungssteuerschema.
  • Wenn die Vorrichtung durch die Batterie 125 gespeist wird, ist die Steuereinrichtung ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer Stromversorgung mit begrenzter Spitzenleistung gespeist wird, ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer integrierten Versorgung gespeist wird, ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern.
  • Die nachstehend beschriebenen Steuerschemata beziehen sich sowohl auf die Heizung der Leitung als auch die Heizung des Befeuchters, es ist jedoch zu verstehen, dass sie gleichermaßen auf nur eine der Heizungen (und nicht beide, wie nachstehend beschrieben) angewendet werden können.
  • Beim ersten Steuerschema kann die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung (beispielsweise digitale Leistungssteuerung), wie beispielsweise in 5 dargestellt, gesteuert werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung (beispielsweise analoge Leistungssteuerung), wie beispielsweise in 5 dargestellt, gesteuert werden.
  • In einigen Konfigurationen kann beim ersten Steuerschema die Heizung des Befeuchters durch analoge Steuerung (beispielsweise analoge Leistungssteuerung) gesteuert werden, wie beispielsweise in 5A dargestellt ist.
  • Wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ist die Steuereinrichtung ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer Stromversorgung mit nicht begrenzter Spitzenleistung gespeist wird, ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer externen Versorgung gespeist wird, ausgelegt, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern.
  • Beim zweiten Steuerschema kann die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert werden.
  • Zusätzlich oder alternativ kann die Heizung der Leitung beim zweiten Steuerschema durch digitale Steuerung gesteuert werden.
  • Beim ersten Steuerschema kann der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden.
  • Beim zweiten Steuerschema kann der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt werden.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals ist höher als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • 5 zeigt ein Beispiel des ersten Steuerschemas 601 und des zweiten Steuerschemas 602, die abhängig davon, ob die Vorrichtung mit einer Batterie 125 oder einer Netzstromversorgung betrieben wird, verwendet werden, um die Heizung des Befeuchters und die Heizung der Leitung zu steuern.
  • Beim ersten Steuerschema 601 wird die Befeuchterheizung durch Bereitstellen eines Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals durch digitale Steuerung gesteuert. Beim ersten Steuerschema 601 wird die Leitungsheizung ferner durch Bereitstellen eines analogen Steuersignals (beispielsweise eines Spannungssignals) durch analoge Steuerung gesteuert.
  • Beim zweiten Steuerschema 602 wird die Befeuchterheizung durch Bereitstellen eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals durch digitale Steuerung gesteuert. Beim zweiten Steuerschema 602 wird die Leitungsheizung ferner durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals (optional eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals, wie an anderer Stelle beschrieben) durch digitale Steuerung gesteuert.
  • 5A zeigt ein alternatives Beispiel des ersten Steuerschemas 601' und des zweiten Steuerschemas 602', die abhängig davon, ob die Vorrichtung mit einer Batterie 125 oder einer Netzstromversorgung betrieben wird, verwendet werden, um die Heizung des Befeuchters und die Heizung der Leitung zu steuern.
  • Beim ersten Steuerschema 601' wird die Befeuchterheizung durch Bereitstellen eines analogen Steuersignals durch analoge Steuerung gesteuert. Beim ersten Steuerschema 601' wird die Leitungsheizung ferner durch Bereitstellen eines analogen Steuersignals (beispielsweise eines Spannungssignals) durch analoge Steuerung gesteuert.
  • Beim zweiten Steuerschema 602 wird die Befeuchterheizung durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals (optional eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) durch digitale Steuerung gesteuert. Beim zweiten Steuerschema 602 wird die Leitungsheizung ferner durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals (optional eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals, wie an anderer Stelle beschrieben) durch digitale Steuerung gesteuert.
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung, wenn sie anfänglich von einer leistungsbegrenzten Versorgung, d. h. einer Batterie, wie sie in Schritt 911 von 8 dargestellt ist, gespeist wird (beispielsweise wenn in ein erstes Steuerschema 601, 601' eingetreten wird), ausgelegt sein, die Befeuchterheizung und/oder die Leitungsheizung zu deaktivieren, wie in Schritt 912 von 8 dargestellt ist.
  • Das Deaktivieren der Befeuchterheizung und/oder der Leiteung kann eines oder mehrere der Folgenden umfassen: Deaktivieren der Steuerschaltungsanordnung (beispielsweise der analogen Steuerschaltungsanordnung und/oder der digitalen Steuerschaltungsanordnung) und/oder Bereitstellen eines Aus-Steuersignals.
  • Die anfänglich von einer leistungsbegrenzten Versorgung gespeiste Vorrichtung kann vorliegen, wenn die Vorrichtung zu einer Batterie schaltet, beispielsweise wenn die Netzstromversorgung entfernt wird.
  • Die Vorrichtung kann dann (optional nach einem vorbestimmten Zeitraum) die Befeuchterheizung und/oder die Leitungsheizung auf den gewünschten Wert (beispielsweise eine gewünschte Leistung oder bis zum Erreichen eines gewünschten Therapieparameters) oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts steuern, wie in Schritt 913 von 8 dargestellt ist. Die Vorrichtung kann die Befeuchterheizung und/oder die Leitungsheizung beispielsweise steuern, indem ein Steuersignal auf einen gewünschten Wert erhöht wird, wobei das Steuersignal beispielsweise ein digitales Steuersignal oder ein analoges Steuersignal ist. Dies kann verhindern, dass die eine oder die mehreren Spitzenleistungen der Batterie durch Aktivieren der Heizungen überschritten werden.
  • Die Vorrichtung kann die Steuereinrichtung die Befeuchterheizung und/oder die Leitungsheizung bei oder unterhalb einer vorbestimmten Rate auf den gewünschten Wert oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts steuern.
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung, wenn sie von einer leistungsbegrenzten Versorgung, d. h. einer Batterie, gespeist wird (beispielsweise wenn in ein erstes Steuerschema 601, 601' eingetreten wird), wie in Schritt 911 von 9 dargestellt ist, ausgelegt sein, die Zufuhr von Leistung zum Strömungsgenerator (oder optional einem Gebläse des Strömungsgenerators) gegenüber der Zufuhr von Leistung zur Befeuchterheizung und/oder zur Leitungsheizung zu priorisieren. Durch die Batterienennleistung kann ein Leistungsbudget festgelegt werden, das dem Strömungsgenerator, der Befeuchterheizung und der Leitungsheizung zugeordnet werden kann. Das Leistungsbudget kann dem Strömungsgenerator, wie in Schritt 914 von 8 dargestellt, gegenüber der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung bevorzugt zugeordnet werden.
  • Falls die Nennleistung der Batterie beispielsweise 100 W ist und die kombinierte gewünschte Leistung des Gebläses, der Befeuchterheizung und der Leitungsheizung größer als 100 W ist, wird dem Gebläse gegenüber der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung bevorzugt Leistung zugeordnet.
  • In einigen Konfigurationen beruht die der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung zugeführte Leistung auf einer vom Leistungsbudget verbleibenden Leistung, wie in Schritt 915 von 8 dargestellt ist. Die vom Leistungsbudget verbleibende Leistung kann das Leistungsbudget minus die zur Versorgung des Strömungsgenerators benötigte Leistung (beispielsweise für eine Therapiedurchflussrate und/oder einen Therapiedruck) sein. Die Vorrichtung kann ausgelegt sein, die der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung bereitgestellte Leistung zu verringern (optional bis zum verbleibenden Leistungsbudget), falls die verbleibende Leistung größer als die kombinierte gewünschte Leistung der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung ist.
  • Falls das verbleibende Leistungsbudget beispielsweise 60 W ist und die gewünschte Leistung größer als 60 W ist, kann die der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung zugeführte Leistung auf 60 W verringert werden.
  • In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung ausgelegt sein, die Befeuchterheizung und/oder die Leitungsheizung zu deaktivieren (beispielsweise durch Bereitstellen keines Steuersignals und/oder eines Steuersignals von null), wenn die Batterieladung eine Schwelle erreicht, wenn die Vorrichtung von einer leistungsbegrenzten Versorgung, d. h. einer Batterie, gespeist wird (beispielsweise wenn in ein erstes Steuerschema 601, 601' eingetreten wird). In einigen Konfigurationen beträgt die Schwelle etwa 5 %bis etwa 40 % oder etwa 10 % bis etwa 30 % oder etwa 20 %.
  • Bei der digitalen Steuerung kann ein Signal erzeugt werden, das einen EIN-Zustand und einen AUS-Zustand aufweist. Der Pegel des AUS-Zustandssignals kann Masse (oder 0 Volt) sein, und der Pegel des EIN-Zustandssignals kann die Versorgungsspannung sein (beispielsweise die Versorgungsspannung von einer oder mehreren von der Batteriewandlungsschaltung und/oder der Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltung, wie vorstehend detaillierter beschrieben, und/oder die Spannung von einer oder mehreren Spannungswandlungsschaltungen). Das Signal kann dann der Heizung bereitgestellt werden, um diese zu steuern.
  • Der EIN-Zustand kann beispielsweise eine geeignete positive oder negative Spannung sein.
  • Der Betrag der EIN-Zustandsspannung kann auf der Grundlage des erwarteten gewünschten Leistungsbedarfsbereichs bzw.der erwarteten gewünschten Leistungsbedarfsbereiche, der elektrischen Eigenschaften der Heizung und/oder der maximal zulässigen PWM-Frequenz, um innerhalb EMI-Anforderungen zu bleiben, ausgewählt werden. Es sei bemerkt, dass verschiedene Vorrichtungen unterschiedliche Versorgungsspannungen aufweisen können und die Versorgungsspannungen zur Versorgung der Heizkomponenten stufenweise erhöhen oder verringern können, wobei in diesem Fall der EIN-Zustand auf der stufenweise erhöhten oder verringerten Spannung beruhen kann.
  • Die digitale Steuerung kann beispielsweise eine Pulsbreitenmodulation (wie beispielsweise in den 7A und 7B dargestellt) aufweisen. Es ist jedoch zu verstehen, dass die digitale Steuerung in einigen Konfigurationen eine Pulsdichtemodulation (PDM) und eine Pulsfrequenzmodulation (PFM) aufweisen kann.
  • Bei der analogen Steuerung kann der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters ein analoges Steuersignal (wie beispielsweise eine modulierte Spannung oder ein moduliertes Stromsignal) bereitgestellt werden.
  • Beim Bereitstellen eines analogen Steuersignals kann ein einer Leitungsheizung bereitgestelltes Analogsignal gesteuert oder moduliert oder geregelt werden. In Konfigurationen, in denen das Analogsignal ein Spannungssignal ist, kann das Spannungssignal an die Anschlüsse der Heizung der Leitung angelegt werden. In Konfigurationen, in denen das Analogsignal ein Stromsignal ist, kann das Stromsignal der Heizung der Leitung zugeführt werden.
  • Es sei bemerkt, dass das analoge Steuersignal auf der Grundlage einer oder mehrerer elektrischer Eigenschaften der einen oder der mehreren Heizungen und/oder der zugeordneten Schaltungsanordnung der einen oder der mehreren Heizungen erzeugt werden kann. Beispielsweise kann ein Spannungssignal auf der Grundlage eines von der einen oder den mehreren Heizungen und/oder der zugeordneten Schaltungsanordnung der einen oder der mehreren Heizungen gemessenen Widerstands und/oder Stroms erzeugt werden.
  • Bei der analogen Steuerung kann ein kontinuierliches (oder nahezu kontinuierliches) Steuersignal, beispielsweise ein kontinuierliches Steuersignal oder ein kontinuierliches Stromsignal, erzeugt werden.
  • Bei der analogen Steuerung kann ein periodisches Signal oder ein nicht periodisches Signal erzeugt werden. Ein periodisches Signal kann glatt (beispielsweise ein Sinussignal, wie beispielsweise in 7E dargestellt) oder nicht glatt (beispielsweise eine Dreieckswelle, wie beispielsweise in 7D dargestellt) sein.
  • In einigen Konfigurationen kann bei einer analogen Leistungssteuerung eine Sinuswelle und/oder eine modifizierte Sinuswelle als analoges Steuersignal erzeugt werden. Die Sinuswelle und/oder eine modifizierte Sinuswelle kann auf der Grundlage einer der Heizung bereitzustellenden gewünschten Leistung erzeugt werden.
  • Die Eigenschaften oder Parameter der erzeugten Sinuswelle und/oder modifizierten Sinuswelle können entsprechend den Spannungs- und/oder Strom- und/oder Leistungsanforderungen der Heizungen geändert werden. Beispielsweise können die Amplitude, der Betrag, die Frequenz und/oder ein Gleichspannungsoffset der einen oder der mehreren Wellen gesteuert werden.
  • Das analoge Steuersignal kann beispielsweise ein kontinuierliches Signal sein, das im Gegensatz zum digitalen Steuersignal, das einen diskreten Wert aufweisen kann, der entweder 0 Volt oder eine Versorgungsspannung ist, zwischen 0 Volt und einer Versorgungsspannung (wie beispielsweise in 7C dargestellt) variiert.
  • 7C zeigt ein beispielhaftes analoges Steuersignal als Spannungssignal. Wie an anderer Stelle beschrieben, kann das analoge Steuersignal von der Steuereinrichtung gesteuert werden, um eine bestimmte Steuerausgabe (d. h. eine spezifische Leistungszufuhr und/oder einen spezifischen Therapieparameter) zu erreichen, und es variiert zwischen Masse und der Versorgungsspannung. In einigen Abschnitten des in 7C dargestellten Signals erreicht die Spannung die Versorgungsspannung und Masse.
  • 7D zeigt ein anderes beispielhaftes analoges Steuersignal als Spannungssignal. In 7D ist das analoge Steuersignal eine Dreieckswelle. In einigen Konfigurationen kann die Dreieckswelle symmetrisch oder asymmetrisch sein. In einigen Konfigurationen kann die Dreieckswelle eine Sägezahnwelle sein.
  • 7E zeigt ein anderes beispielhaftes analoges Steuersignal als Spannungssignal. In 7D weist das analoge Steuersignal eine Sinusform auf.
  • Das Pulsbreitenmodulationssignal der digitalen Steuerung (beispielsweise das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal) kann ein periodisches Rechteckpulssignal sein, das zwischen Masse (d. h. 0 Volt) und dem Versorgungsspannungspegel wechselt (beispielsweise der Versorgungsspannung einer oder mehrerer Batterie- oder Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltungen, wie vorstehend detaillierter beschrieben).
  • Die 7A und 7B zeigen ein Beispiel eines Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals bzw.eines Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals in Bezug zueinander.
  • Das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals aus 7A beträgt etwa 50 % und gleicht dem Einschaltverhältnis des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals aus 7B. Die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals (aus 7A) ist jedoch geringer ist die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals (aus 7B).
  • Die Steuereinrichtung 13 der Vorrichtung 10 kann ausgelegt sein, das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals zu steuern, um Folgendes auszuführen:
    1. a) Steuern der Heizung des Befeuchters oder der Heizung der Leitung, um eine oder mehrere Temperaturen (beispielsweise eine Temperatur des Befeuchters der Heizung) zu erreichen,
    2. b) Steuern der Heizung des Befeuchters oder der Heizung der Leitung, um Therapieparameter zu erreichen (beispielsweise ein Therapiefeuchtigkeitsniveau), und
    3. c) Steuern der Heizung des Befeuchters oder der Heizung der Leitung, um eine oder mehrere gewünschte Leistungen zu erreichen.
  • Es sei bemerkt, dass die Steuerausgabe in all diesen Fällen eine Leistung sein könnte (d. h. Einschaltverhältnis von 0 - 100 %).
  • Wie vorstehend beschrieben, kann die Steuerung der Heizungen der Vorrichtung eine digitale oder analoge Steuerung sein.
    Beispiele von Steuermethodologien für die Heizung der Leitung und/oder die Heizung des Befeuchters:
    Digitale Steuerung Pulsbreitenmodulation (beispielsweise Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulation oder Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation)
    Analoge Steuerung Spannungsmodulation
    Strommodulation
    Widerstandsmodulation
  • Jede der vorstehend beschriebenen Steuermethodologien kann für bestimmte Heizungen und bestimmte Vorrichtungen bestimmte Vorteile und Nachteile aufweisen.
  • Beispielsweise kann, wie vorstehend beschrieben, die Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation mehr EMI erzeugen als die Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulation oder die analoge Steuerung (insbesondere, wenn sie zur Versorgung der Heizung der Leitung verwendet wird).
  • Die Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation kann jedoch eine geringere Spitzenleistungsanforderung als die Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulation aufweisen, insbesondere wenn sie mit einem geeigneten Energiespeicher gepaart wird (beispielsweise einem kapazitiven Energiespeicher).
  • Weil die Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulation nicht den gleichen negativen EMI-Effekt hat, wenn sie zur Versorgung der Heizung des Befeuchters verwendet wird (weil es einen minimalen Antenneneffekt gibt), und sie eine geringere Spitzenleistungsanforderung hat, kann sie in bestimmten Szenarien (beispielsweise wenn durch eine spitzenleistungsbegrenzte Versorgung, d. h. eine Batterie, gespeist wird) zur Verwendung beim Steuern der Heizung des Befeuchters vorteilhaft sein.
  • Demgegenüber kann eine analoge Steuerung weniger EMI als eine digitale Steuerung erzeugen.
  • Bei der analogen Steuerung ist die für die Erzeugung des gewünschten Analogsignals benötigte Steuerschaltungsanordnung jedoch im Allgemeinen kostspieliger und komplexer als eine digitale Steuerschaltungsanordnung, weil sie typischerweise mehr elektrische und/oder elektronische Komponenten erfordert. Weil eine analoge Steuerung kein digitales Steuersignal aufweist, das zwischen einem vollständig eingeschalteten Zustand und einem vollständig ausgeschalteten Zustand variiert, sind die transienten Leistungsentnahmespitzen bei der analogen Steuerung im Allgemeinen geringer als bei der digitalen Steuerung, weil die Stromversorgung bei der analogen Steuerung nicht den plötzlichen Stromstoß in Zusammenhang mit dem Übergang vom AUS-Zustand in den EIN-Zustand bei der digitalen Steuerung bereitzustellen braucht. Die analoge Steuerung kann auch ein konsistenteres Signal mit einer geringeren Änderungsrate einer zugeführten Leistung bereitstellen als dies bei der digitalen Steuerung der Fall ist, bei der die Änderungsrate der zugeführten Leistung während des Schaltens viel höher ist, was dazu führen kann, dass die an der Stromversorgung entnommene Spitzenleistung größer ist.
  • Es werden verschiedene analoge Steuerverfahren offenbart. Bei der analogen Steuerung durch Spannungsmodulation kann der Heizung ein Spannungssignal bereitgestellt werden. Bei der analogen Steuerung durch Strommodulation kann der Heizung ein Stromsignal bereitgestellt werden. Bei der analogen Steuerung durch Widerstandsmodulation kann ein Widerstand einer Komponente in einer Schaltung mit einer Spannungsversorgung und der Heizung geändert werden, um die der Heizung zugeführte Leistung indirekt zu steuern. In einigen Konfigurationen kann die Komponente beispielsweise ein digitales Potentiometer (oder eine andere elektronisch steuerbare resistive Komponente) sein.
  • Bei der analogen Steuerung durch Spannungsmodulation können Schaltkomponenten (beispielsweise Transistoren in der Art von MOSFETs) in der Steuerschaltungsanordnung verwendet werden müssen, welche EMI erzeugen (dies kann jedoch weniger ausgeprägt sein, wenn die Heizung der Leitung gesteuert wird, weil die Leistungsanforderung dieser Heizung geringer ist als jene der Heizung des Befeuchters).
  • Die analoge Steuerung durch Strommodulation kann zusätzliche Komponenten und Steuerkomplexität erfordern, was zu zusätzlichen Komponentenkosten führen kann. Die analoge Steuerung kann jedoch die Notwendigkeit von Versorgungsschienenkondensatoren vermindern, wodurch die Komponentenkosten verringert werden können.
  • Die analoge Steuerung durch Widerstandsmodulation kann zusätzliche Komponenten und Steuerkomplexität erfordern, was zu zusätzlichen Komponentenkosten führen kann, infolge des Fehlens von Schaltkomponenten in der Steuerschaltungsanordnung kann die erzeugte EMI jedoch geringer sein als bei anderen analogen Steuerverfahren.
  • Wie in den 4 und 4A dargestellt ist, weist die Vorrichtung 10 eine analoge Steuerschaltungsanordnung 512 für die Leitungsheizung auf. Die analoge Steuerschaltungsanordnung 512 für die Leitungsheizung kann beispielsweise einen Spannungswandler (wie nachstehend detaillierter beschrieben) aufweisen. Die analoge Steuerschaltungsanordnung 512 für die Leitungsheizung ist ausgelegt, ein analoges Steuersignal für die Leitungsheizung zu erzeugen. In einigen Konfigurationen kann die analoge Steuerschaltungsanordnung für die Leitungsheizung das analoge Steuersignal für die Leitungsheizung auf der Grundlage einer Ausgabe von der Steuereinrichtung ändern.
  • Bei einer in 4A dargestellten alternativen Konfiguration weist die Vorrichtung 10 eine analoge Steuerschaltungsanordnung 514 für die Befeuchterheizung auf. Die analoge Steuerschaltungsanordnung 514 für die Befeuchterheizung kann beispielsweise einen Spannungswandler (wie nachstehend detaillierter beschrieben) aufweisen. Die analoge Steuerschaltungsanordnung 514 für die Befeuchterheizung ist ausgelegt, ein analoges Steuersignal für die Befeuchterheizung zu erzeugen. In einigen Konfigurationen kann die analoge Steuerschaltungsanordnung für die Befeuchterheizung das analoge Steuersignal für die Befeuchterheizung auf der Grundlage einer Ausgabe von der Steuereinrichtung ändern.
  • Die Ausgabe der Steuereinrichtung kann ein gewünschtes Einschaltverhältnis, eine gewünschte Leistung, eine gewünschte Temperatur, ein gewünschtes Therapieparameterniveau usw.oder eine gewünschte Änderung ihrer Parameter sein.
  • Die Steuereinrichtung kann ein erforderliches analoges Steuersignal berechnen oder nur eine gewünschte Leistung, eine gewünschte Temperatur, ein gewünschtes Therapieparameterniveau usw. bereitstellen, und die analoge Steuerschaltungsanordnung stellt das Signal entsprechend ein. Die analoge Schaltungsanordnung kann auch ausgelegt sein, eine gewünschte Änderung gegenüber dem aktuellen Signal und/oder der aktuellen Leistung, der aktuellen Temperatur und dem aktuellen Therapieparameterniveau zu empfangen.
  • Wie in den 4 und 4A dargestellt ist, weist die Vorrichtung 10 eine digitale Steuerschaltungsanordnung 513 für die Leitungsheizung auf. Die digitale Steuerschaltungsanordnung für die Leitungsheizung ist ausgelegt, das Pulsbreitenmodulationssignal für die Leitungsheizung zu erzeugen. In einigen Konfigurationen kann die digitale Steuerschaltungsanordnung für die Leitungsheizung das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals für die Leitungsheizung auf der Grundlage einer Ausgabe von der Steuereinrichtung ändern.
  • Die Ausgabe der Steuereinrichtung kann ein gewünschtes Einschaltverhältnis, eine gewünschte Leistung, eine gewünschte Temperatur, ein gewünschtes Therapieparameterniveau usw.oder eine gewünschte Änderung ihrer Parameter sein.
  • Die Steuereinrichtung kann ein erforderliches Einschaltverhältnis selbst berechnen oder nur eine gewünschte Leistung, eine gewünschte Temperatur, ein gewünschtes Therapieparameterniveau usw. bereitstellen, und die digitale Steuerschaltungsanordnung stellt das Einschaltverhältnis entsprechend ein. Die digitale Steuerschaltungsanordnung kann auch ausgelegt sein, eine gewünschte Änderung gegenüber dem aktuellen Signal und/oder der aktuellen Leistung, der aktuellen Temperatur und dem aktuellen Therapieparameterniveau zu empfangen.
  • Wie in den 4 und 4A dargestellt ist, weist die Vorrichtung 10 eine digitale Steuerschaltungsanordnung 512 für die Befeuchterheizung auf. Die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung ist ausgelegt, das Pulsbreitenmodulationssignal für die Befeuchterheizung zu erzeugen. Beim ersten Steuerschema ist die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung ausgelegt, das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen, und beim zweiten Steuerschema ist die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung ausgelegt, das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung (beispielsweise die digitale Steuerschaltungsanordnung 513 für die Leitungsheizung und/oder die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung) kann einen oder mehrere Schaltkreise aufweisen.
  • Die digitale Steuerschaltungsanordnung (beispielsweise die digitale Steuerschaltungsanordnung 513 für die Leitungsheizung und/oder die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung) kann einen oder mehrere Pulsbreitenmodulationstreiber aufweisen. Die Pulsbreitenmodulationstreiber sind ausgelegt, das Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen, das der Befeuchterheizung und/oder der Leitungsheizung bereitgestellt wird.
  • Die Pulsbreitenmodulationstreiber können eine integrierte Schaltung, eine Schaltung diskreter Komponenten oder eine Mischung von beiden aufweisen. Beispielsweise können die Pulsbreitenmodulationstreiber Steuerschaltungen, MOSFET-Gate-Treiberschaltungen und/oder andere geeignete PWM-Hardware aufweisen, wie auf dem Fachgebiet verstanden wird.
  • In einigen Konfigurationen kann die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung einen Pulsbreitenmodulationstreiber aufweisen, der ausgelegt ist, das Pulsbreitenmodulationssignal für die Leitungsheizung zu erzeugen.
  • In einigen Konfigurationen kann die digitale Steuerschaltungsanordnung 511 für die Befeuchterheizung einen Pulsbreitenmodulationstreiber aufweisen, der ausgelegt ist, das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  • Wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema steuert, ist die analoge Steuerschaltungsanordnung deaktiviert.
  • Beim Deaktivieren der analogen Steuerschaltungsanordnung kann eine Spannungsquelle für die Schaltung ausgeschaltet werden und/oder kann die Schaltung überbrückt werden und/oder kann die analoge Steuerschaltung kurzgeschlossen werden und/oder kann die analoge Steuerschaltung von der jeweiligen Heizung getrennt werden.
  • Wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema steuert, ist die Pulsbreitenmodulationstreiber-Schaltungsanordnung für die Leitung deaktiviert.
  • Beim Deaktivieren der Pulsbreitenmodulationstreiber-Schaltungsanordnung für die Leitung kann eine Spannungsquelle für die Schaltung ausgeschaltet werden und/oder kann die Schaltung überbrückt werden und/oder kann die Schaltung kurzgeschlossen werden und/oder kann die Schaltung von der jeweiligen Heizung getrennt werden.
  • Die Vorrichtung kann einen oder mehrere Versorgungsschienenkondensatoren aufweisen. Die Versorgungsschienenkondensatoren können sich an folgenden Stellen befinden:
    1. a) an einem Ausgang der Batterie,
    2. b) an einem Ausgang der Netzstromversorgung,
    3. c) an einem oder mehreren von einem Ausgang der Batterie oder einem Ausgang der Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltungen und
    4. d) einer beliebigen Kombination von a) - c).
  • Die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des ersten Steuerschemas kann kleiner als etwa 20 Hz sein oder etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz betragen.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des zweiten Steuerschemas kann etwa 25 kHz sein oder etwa 1 kHz bis etwa 50 kHz betragen.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann etwa 1250-mal größer sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals kann etwa 50- bis etwa 2000-mal größer sein als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals steuern (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals, d. h. in den in den 5 und 5B dargestellten Beispielen).
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung des Befeuchters bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals steuern.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals steuern.
  • Es ist zu verstehen, dass die Steuerung des Einschaltverhältnisses des Pulsbreitenmodulationssignals in jedem Schema erfolgen kann, in dem eine digitale Steuerung verwendet wird.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals getrennt vom Einschaltverhältnis des der Heizung des Befeuchters bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals steuern.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) entsprechend einem Befeuchtungssteuerungsalgorithmus steuern.
  • Der Befeuchtungssteuerungsalgorithmus kann der in den US-Patenten mit den Nummern 7 306205 und 8616202, die beide durch Verweis aufgenommen sind, beschriebene sein.
  • Beim Befeuchtungssteuerungsalgorithmus kann die Vorrichtung zum Bereitstellen von Feuchtigkeit auf ein Therapiefeuchtigkeitsniveau gesteuert werden. In einigen Konfigurationen kann die Vorrichtung ausgelegt sein, auf einen Taupunkt als Therapiefeuchtigkeitsniveau zu steuern.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung der Vorrichtung ausgelegt, eine gewünschte Temperatur der Heizung des Befeuchters (beispielsweise einer Heizplatte) auf der Grundlage eines oder mehrerer von einem Durchflusssensor, einem Feuchtigkeitssensor und einem Temperatursensor stromaufwärts der Befeuchtungskammer zu bestimmen.
  • Die gewünschte Heizplattentemperatur kann zur Steuerung der der Heizung des Befeuchters bereitgestellten Leistung auf der Grundlage der gemessenen Heizplattentemperatur verwendet werden.
  • In einigen Konfigurationen kann der Kammerauslasstemperatursensor auch für eine in einer geschlossenen Regelschleife erfolgende Steuerung der Heizplattenleistung verwendet werden.
  • In einigen Konfigurationen ist die Steuereinrichtung der Vorrichtung ausgelegt, eine gewünschte Kammerauslasstemperatur auf der Grundlage eines oder mehrerer von einem Umgebungstemperatursensor, einem Durchflusssensor und optional einer Heizung des Befeuchtertemperatursensors und optional eines Kammerauslasssensors zu bestimmen.
  • Die gewünschte Kammerauslasstemperatur kann zur Steuerung der Leistung für die Heizplatte auf der Grundlage der gemessenen Kammerauslasstemperatur (beispielsweise von einem Kammerauslasssensor gemessen) verwendet werden.
  • In einigen Konfigurationen kann die Heizleitung (beispielsweise ein Heizdraht) auf der Grundlage Leitungsendtemperatursensors (beispielsweise eines Patientenendtemperatursensors) gesteuert werden. Die gewünschte Leitungsendtemperatur kann auf der Grundlage der gewünschten Feuchtigkeit (beispielsweise des Therapiefeuchtigkeitsniveaus) bestimmt werden. Bei einem Beispiel wird die Leitungsendtemperatur so gesteuert, dass sie mindestens 3 Grad Celsius oberhalb der Temperatur der aus der Kammer austretenden Gase und/oder des Taupunkts der aus der Kammer austretenden Gase (beispielsweise durch einen Kammerauslasstemperatursensor gemessen) liegt. Die Heizung der Leitung kann gesteuert werden, um die Temperatur der Gase oberhalb des Taupunkts der aus der Kammer austretenden Gase zu halten.
  • In einigen Konfigurationen kann die Steuereinrichtung ausgelegt sein, die der Heizung des Befeuchters zugeführte Leistung zu steuern. Die Steuereinrichtung kann die der bereitgestellte Leistung auf der Grundlage mindestens des Umgebungstemperatursensors, des Durchflusssensors und optional einer Heizung des Befeuchtertemperatursensors und ferner optional eines Kammerauslasssensors steuern.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter (beispielsweise eines Therapiefeuchtigkeitsniveaus (beispielsweise einer relativen oder absoluten Feuchtigkeit oder eines Taupunkts)) steuern. Die Steuereinrichtung kann das Einschaltverhältnis steuern, um die Vorrichtung auf einen oder mehrere Therapieparameter zu steuern.
  • Das Einschaltverhältnis des der Heizung des Befeuchters bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) kann auf einer gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters beruhen. In einigen Konfigurationen kann die gewünschte Leistung von der Steuereinrichtung ausgegeben werden, um die Vorrichtung auf einen oder mehrere Therapieparameter zu steuern, wie an anderer Stelle in der Patentschrift beschrieben.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur (d. h. Patientenendtemperatur) der in die Leitung strömenden Gase steuern.
  • Das Einschaltverhältnis des der Heizung der Leitung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) kann auf einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung beruhen. In einigen Konfigurationen kann die gewünschte Leistung von der Steuereinrichtung ausgegeben werden, um die Vorrichtung auf einen oder mehrere Therapieparameter zu steuern, wie an anderer Stelle in der Patentschrift beschrieben.
  • Die Steuereinrichtung ist ausgelegt, die der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) auf der Grundlage der der Heizung des Befeuchters bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters zu steuern.
  • Die Steuereinrichtung ist ausgelegt, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) auf der Grundlage der der Heizung der Leitung bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der Heizung der Leitung zu steuern.
  • Das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals (optional des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals) kann auf einer gewünschten Temperatur der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung beruhen.
  • Die gewünschte Leistungsanforderung und/oder die gewünschte Temperatur können auf einem oder mehreren Therapieparametern der Vorrichtung beruhen.
  • Die Frequenz des der Heizung der Leitung durch das zweite Steuerschema bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals ist kleiner als etwa 20 Hz oder beträgt etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz (beispielsweise wie ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal).
  • Wie an anderer Stelle in der Patentschrift beschrieben, kann das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal innerhalb eines Frequenzbereichs liegen, um die EMI-Erzeugung zu minimieren, während die gewünschte Leistungsabgabe an die Heizung erreicht wird.
  • Wie vorstehend beispielsweise beschrieben, kann beim Steuern der Heizung der Leitung durch analoge Steuerung der Heizung der Leitung ein analoges Steuersignal (beispielsweise ein Spannungssignal) bereitgestellt werden.In einigen Konfigurationen wird der Heizung der Leitung beim Steuern durch analoge Steuerung ein Strom bereitgestellt.
  • Die Steuerung 13 kann das der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise ein Spannungssignal) auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuern (beispielsweise einer Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  • In einigen Konfigurationen beruht die der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Spannung zumindest teilweise auf dem Widerstand der Heizung der Leitung.
  • In einigen Konfigurationen ist die Heizung der Leitung in erster Linie eine resistive Last. Die Heizung der Leitung kann eine minimale Parasitärkapazität und -induktivität aufweisen.
  • Das der Heizung der Leitung bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise ein Spannungssignal) kann auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert werden.
  • Das der Heizung des Befeuchters bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise ein Spannungssignal) kann auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters gesteuert werden.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann ausgelegt sein, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen, und das der Heizung der Leitung bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise das Spannungssignal) wird auf der Grundlage der der Heizung der Leitung bereitgestellten gemessenen Leistung und einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert.
  • Die Steuereinrichtung 13 kann ausgelegt sein, die der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Leistung zu messen, und das der Heizung des Befeuchters bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise das Spannungssignal) wird auf der Grundlage der der Heizung des Befeuchters bereitgestellten gemessenen Leistung und einer gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters gesteuert.
  • Das der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Spannungssignal kann beispielsweise eine quadratische Beziehung mit der Eingangsleistung (beispielsweise der der Heizleitung bereitgestellten gemessenen Leistung) haben, wenn die Heizung der Leitung und/oder die Heizung des Befeuchters in erster Linie eine resistive Last sind/ist.
  • Das der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellte analoge Steuersignal (beispielsweise ein Spannungssignal) kann auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur (d. h. Patientenendtemperatur) der in der Leitung strömenden Gase gesteuert werden.
  • Das der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Spannungssignal kann durch einen oder mehrere Spannungswandler gesteuert werden.
  • Das Stromsignal (bei der analogen Steuerung durch Strommodulation) kann der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters durch einen strommodusgesteuerten (CMC) Abwärtswandler bereitgestellt werden.
  • Es sei bemerkt, dass das Stromsignal (bei der analogen Steuerung durch Strommodulation) der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters durch die Steuerung eines oder mehrerer Spannungswandler auf der Grundlage der Ausgabe eines oder mehrerer Stromsensoren bereitgestellt werden kann.
  • Der eine oder die mehreren Spannungswandler können einen Gleichspannungswandler umfassen.
  • Die Spannungswandler können ein spannungsmodusgesteuerter (VMC) Abwärtswandler sein.
  • In einigen Konfigurationen können der eine oder die mehreren Spannungswandler Folgendes umfassen:
    1. a) einen Step-down-Wandler,
    2. b) einen Gleichspannungswandler,
    3. c) einen Step-up-Wandler,
    4. d) einen Aufwärtswandler,
    5. e) einen Halbbrückenwandler,
    6. f) einen Sperrwandler,
    7. g) einen Gegentaktwandler,
    8. h) einen Schaltwandler,
    9. i) einen Schaltregler,
    10. j) einen Linearregler,
    11. k) einen Linearwandler,
    12. l) einen Abwärtswandler,
    13. m) einen Transformator,
    14. n) eine beliebige Kombination von a) - m).
  • Der Spannungswandler kann die analoge Steuerschaltungsanordnung oder ein Teil davon sein.
  • 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
    • WO 2015/093989 [0174]
    • WO 2015/038014 [0174]
    • WO 2007/069922 [0196]
    • US 62/409543 [0266]
    • US 62/488841 [0266]

Claims (72)

  1. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters entsprechend dem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  2. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des ersten Steuerschemas kleiner als etwa 20 Hz ist oder etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz beträgt.
  3. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals des zweiten Steuerschemas etwa 25 kHz oder etwa 1 kHz bis etwa 50 kHz beträgt.
  4. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals etwa 1250-mal größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  5. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals etwa 50- bis etwa 2000-mal größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  6. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuert (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter ein Therapiefeuchtigkeitsniveau, und optional ist das Therapiefeuchtigkeitsniveau eine relative oder absolute Feuchtigkeit oder ein Taupunkt).
  7. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters steuert.
  8. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die der Heizung des Befeuchters bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage der der Heizung des Befeuchters bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der Heizung des Befeuchters zu steuern.
  9. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals und/oder des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage einer gewünschten Temperatur der Heizung des Befeuchters steuert.
  10. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die gewünschte Leistungsanforderung und/oder die gewünschte Temperatur auf einem oder mehreren Therapieparametern der Vorrichtung beruht.
  11. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, mindestens eine Heizung, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die mindestens eine Heizung durch analoge Steuerung gesteuert wird, und wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die mindestens eine Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, wobei beim zweiten Steuerschema die mindestens eine Heizung durch digitale Steuerung gesteuert wird (die digitale Steuerung weist optional eine Pulsbreitenmodulation auf).
  12. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 11, wobei die mindestens eine Heizung eine Heizung des Befeuchters umfasst.
  13. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 12, wobei die Heizung des Befeuchters eine Heizplatte aufweist und die Heizplatte ausgelegt ist, ein Fluid in einer Befeuchtungskammer zu erwärmen, um den Gasstrom zu befeuchten.
  14. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei die Heizung des Befeuchters ein elektrisch leitendes Heizelement aufweist.
  15. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, wobei die mindestens eine Heizung eine Heizung der Leitung, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen, umfasst.
  16. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 15, wobei die Heizung der Leitung einen Heizdraht aufweist, wobei der Heizdraht ein elektrisch leitendes Heizelement ist.
  17. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 16, wobei sich der Heizdraht an folgenden Stellen befindet: a) in einem Lumen der Leitung, b) innerhalb der Wand der Leitung, c) in eine Wand der Leitung eingebettet, d) in einen Wulst eingebettet, der die Beatmungsleitung bildet, wobei der Wulst optional ausgelegt ist, der Leitung strukturelle Unterstützung bereitzustellen, e) an einer Außenfläche der Leitung, f) einer beliebigen Kombination von a) - e).
  18. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei beim Steuern der Heizung der Leitung durch analoge Steuerung der Heizung der Leitung und/oder der Heizung des Befeuchters ein analoges Steuersignal bereitgestellt wird.
  19. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei das analoge Steuersignal ein Spannungssignal oder ein Stromsignal ist.
  20. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, wobei das analoge Steuersignal durch Spannungsmodulation, Strommodulation oder Widerstandsmodulation erzeugt wird.
  21. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei die Steuereinrichtung das der Heizung der Leitung bereitgestellte analoge Steuersignal auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuert (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  22. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei das analoge Steuersignal auf der Grundlage einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert wird.
  23. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 22, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung zu messen, und das analoge Steuersignal auf der Grundlage der der Heizleitung bereitgestellten gemessenen Leistung und einer gewünschten Leistung der Heizung der Leitung gesteuert wird.
  24. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, wobei das analoge Steuersignal auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung gesteuert wird.
  25. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 24, wobei die Vorrichtung eine analoge Steuerschaltungsanordnung aufweist.
  26. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 25, wobei das analoge Steuersignal von der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert wird.
  27. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 26, wobei das analoge Steuersignal durch einen oder mehrere Spannungswandler der analogen Steuerschaltungsanordnung gesteuert wird.
  28. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 26 oder 27, wobei die analoge Steuerschaltungsanordnung deaktiviert ist, wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem zweiten Steuerschema steuert.
  29. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 28, wobei beim Steuern der mindestens einen Heizung durch digitale Steuerung der Heizung der Leitung ein Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird.
  30. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 29, wobei die Frequenz des Pulsbreitenmodulationssignals kleiner als etwa 20 Hz ist oder etwa 20 Hz bis etwa 1 kHz beträgt.
  31. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 29 oder 30, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema entsprechend einem Befeuchtungssteuerungsalgorithmus steuert.
  32. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 31, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage eines oder mehrerer Therapieparameter steuert (optional sind der eine oder die mehreren Therapieparameter eine Therapietemperatur der dem Benutzer bereitgestellten Gase).
  33. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 32, wobei die Steuereinrichtung das Einschaltverhältnis des der mindestens einen Heizung bereitgestellten Pulsbreitenmodulationssignals durch das zweite Steuerschema auf der Grundlage einer gewünschten Leitungsendtemperatur des Gasstroms in der Leitung steuert.
  34. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 29 bis 33, wobei das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals auf einer gewünschten Leistung der mindestens einen Heizung beruht.
  35. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 34, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die der mindestens einen Heizung bereitgestellte Leistung zu messen und das Einschaltverhältnis des Pulsbreitenmodulationssignals auf der Grundlage der der mindestens einen Heizung bereitgestellten gemessenen Leistung und der gewünschten Leistung der mindestens einen Heizung zu steuern.
  36. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 35, wobei beim ersten Steuerschema der mindestens einen Heizung ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird und beim zweiten Steuerschema der mindestens einen Heizung ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird und wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  37. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von einer Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung durch digitale Steuerung (optional durch Bereitstellen eines Pulsbreitenmodulationssignals) gesteuert wird und der Heizung des Befeuchters ein Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal bereitgestellt wird, und wobei die Frequenz des Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals größer ist als die Frequenz des Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignals.
  38. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, die ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend mindestens einem ersten Steuerschema und einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Batterie gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters entsprechend einem ersten Steuerschema zu steuern, wobei beim ersten Steuerschema die Heizung der Leitung durch analoge Steuerung gesteuert wird und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert wird, und wobei die Steuereinrichtung, wenn die Vorrichtung von der Netzstromversorgung gespeist wird, ausgelegt ist, die Heizung entsprechend einem zweiten Steuerschema zu steuern, wobei beim zweiten Steuerschema die Heizung der Leitung und die Heizung des Befeuchters durch digitale Steuerung gesteuert werden.
  39. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder Anspruch 37 oder Anspruch 38, wobei die Heizung des Befeuchters eine Heizplatte aufweist und die Heizplatte ausgelegt ist, ein Fluid in einer Befeuchtungskammer zu erwärmen, um den Gasstrom zu befeuchten.
  40. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 39, wobei die Heizung des Befeuchters ein elektrisch leitendes Heizelement aufweist.
  41. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder Anspruch 37 oder Anspruch 38, wobei die Heizung der Leitung einen Heizdraht aufweist, wobei der Heizdraht ein elektrisch leitendes Heizelement ist.
  42. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 41, wobei sich der Heizdraht an folgenden Stellen befindet: a) in einem Lumen der Leitung, b) innerhalb der Wand der Leitung, c) in eine Wand der Leitung eingebettet, d) in einen Wulst eingebettet, der die Beatmungsleitung bildet, wobei der Wulst optional ausgelegt ist, der Leitung strukturelle Unterstützung bereitzustellen, e) an einer Außenfläche der Leitung, f) einer beliebigen Kombination von a) - e).
  43. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 42, wobei die Vorrichtung einen Strömungsgenerator aufweist, der ausgelegt ist, den Gasstrom zu erzeugen.
  44. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 43, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, zu erkennen, ob die Vorrichtung von der Batterie oder der Netzstromversorgung betrieben wird.
  45. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 44, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von einer Batterie betrieben zu werden, wenn keine Netzstromversorgung erkannt wird.
  46. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 45, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, auf der Grundlage einer Eingabe von einem Benutzer (optional über eine Benutzerschnittstelle) von einer Batterie betrieben zu werden.
  47. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 46, wobei sich die Batterie in der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) befindet.
  48. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 47, wobei die Batterie mindestens eine Batterie umfasst.
  49. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 48, wobei die Batterie so ausgelegt ist, dass sie mit der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) verbunden und davon getrennt werden kann oder wobei die Batterie nicht mit der Vorrichtung (und optional einem Gehäuse der Vorrichtung) verbunden und davon getrennt werden kann.
  50. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 49, wobei die Batterie ein Batteriemodul ist.
  51. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 50, wobei die Vorrichtung einen oder mehrere Versorgungsschienenkondensatoren aufweist.
  52. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 51, wobei die Versorgungsschienenkondensatoren ausgelegt sind, sich an folgenden Stellen zu befinden: a) an einem Ausgang der Batterie, b) an einem Ausgang der Netzstromversorgung, c) an einem oder mehreren von einem Ausgang der Batterie oder einem Ausgang der Netzstromversorgungs-Wandlungsschaltungen, d) einer beliebigen Kombination von a) - c).
  53. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 52, wobei die Vorrichtung eine digitale Steuerschaltungsanordnung aufweist, die ausgelegt ist, das Pulsbreitenmodulationssignal für die Heizung der Leitung und/oder das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und/oder das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  54. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 53, wobei die digitale Steuerschaltungsanordnung einen oder mehrere Schaltkreise aufweist.
  55. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 53 oder 54, wobei die digitale Steuerschaltungsanordnung einen oder mehrere Pulsbreitenmodulationstreiber aufweist.
  56. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 55, wobei die digitale Steuerschaltungsanordnung eine Heizung des Befeuchter-Pulsbreitenmodulationstreibers aufweist, der ausgelegt ist, das Hochfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal und das Niederfrequenz-Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  57. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 56, wobei die digitale Steuerschaltungsanordnung eine Heizung des Leitungs-Pulsbreitenmodulationstreibers aufweist, der ausgelegt ist, das Pulsbreitenmodulationssignal zu erzeugen.
  58. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 53 bis 57, wobei die Heizung des Leitungs-Pulsbreitenmodulationstreibers deaktiviert ist, wenn die Vorrichtung die Heizung der Leitung entsprechend einem ersten Steuerschema steuert.
  59. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 58, wobei die Vorrichtung ein Gehäuse aufweist und sich der Strömungsgenerator und/oder der Befeuchter im Gehäuse (optional einem einzigen Gehäuse) befinden.
  60. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 59, wobei die Vorrichtung einen Gaseinlass und einen Gasauslass aufweist, wobei die Leitung ausgelegt ist, mit dem Gasauslass verbunden zu werden.
  61. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder der Ansprüche 16 bis 60, wenn von einem der Ansprüche 1 bis 10 oder Anspruch 12 oder Anspruch 15 abhängig, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, Folgendes auszuführen: Deaktivieren der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung und anschließend Steuern der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts.
  62. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 61, wobei beim Deaktivieren der Befeuchterheizung und/oder der Heizung der Leitung die Steuerschaltungsanordnung deaktiviert wird und/oder ein Aus-Steuersignal bereitgestellt wird.
  63. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 61 oder 62, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung nach einem vorbestimmten Zeitraum auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz des gewünschten Werts zu steuern.
  64. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 61 bis 63, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters und/oder die Heizung der Leitung bei oder unterhalb einer vorbestimmten Rate auf den gewünschten Wert oder einen Prozentsatz des gewünschten Werts zu steuern.
  65. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 61 bis 64, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Zufuhr von Leistung zum Strömungsgenerator gegenüber der Zufuhr von Leistung zur Heizung des Befeuchters und/oder zur Heizung der Leitung zu priorisieren, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird.
  66. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10 oder der Ansprüche 16 bis 65, wenn von einem der Ansprüche 1 bis 10 oder Anspruch 12 oder Anspruch 15 abhängig, wobei die Batterie ein Leistungsbudget aufweist, das die Leistung angibt, die von der Batterie zugeführt werden kann, wobei das Leistungsbudget dem Strömungsgenerator bevorzugt gegenüber der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung zugeordnet wird.
  67. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 66, wobei die der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung zugeführte Leistung auf einer vom Leistungsbudget verbleibenden Leistung beruht, wobei die vom Leistungsbudget verbleibende Leistung das Leistungsbudget minus die vom Strömungsgenerator benötigte Leistung ist.
  68. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 67, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung bereitgestellte Leistung (optional bis zum verbleibenden Leistungsbudget) zu verringern, falls die verbleibende Leistung größer ist als eine kombinierte gewünschte Leistung der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung.
  69. Atemunterstützungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 68, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Heizung des Befeuchters und/oder der Leitung zu deaktivieren, wenn die Batterieladung eine Schwelle erreicht, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird.
  70. Atemunterstützungsvorrichtung nach Anspruch 69, wobei die Schwelle etwa 5 % bis etwa 40 % oder etwa 10 % bis etwa 30 % oder etwa 20 % ist.
  71. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird, Folgendes auszuführen: Deaktivieren der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung und anschließend Steuern der Heizung des Befeuchters und/oder der Heizung der Leitung auf einen gewünschten Wert oder einen Prozentsatz eines gewünschten Werts.
  72. Atemunterstützungsvorrichtung, aufweisend: einen Befeuchter, der ausgelegt ist, pneumatisch mit einem Strömungsgenerator verbunden zu werden und den vom Strömungsgenerator erzeugten Gasstrom zu befeuchten, wobei der Befeuchter eine Heizung aufweist, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, mit einer Leitung verbunden zu werden, die den Gasstrom weiterleitet, wobei die Leitung eine Heizung der Leitung aufweist, die ausgelegt ist, den Gasstrom innerhalb der Leitung zu erwärmen, eine Batterie, wobei die Vorrichtung ausgelegt ist, von der Batterie oder einer Netzstromversorgung gespeist zu werden, eine Steuereinrichtung, wobei die Steuereinrichtung ausgelegt ist, die Zufuhr von Leistung zum Strömungsgenerator gegenüber der Zufuhr von Leistung zur Heizung des Befeuchters und/oder zur Heizung der Leitung zu priorisieren, wenn die Vorrichtung anfänglich von der Batterie gespeist wird.
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