DE602004003409T2 - Gerät zur Bestimmung von Absaugdurchfluss und Absaugzeit und zur Absaugung von Totraum - Google Patents

Gerät zur Bestimmung von Absaugdurchfluss und Absaugzeit und zur Absaugung von Totraum Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bestimmung eines Aspirationsstroms und einer Aspirationszeit gemäß dem Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1.
  • Nahezu alle Arten von Atemgeräten umfassen einen mechanischen Totraum, der sich während der Expiration mit einem kohlendixoidreichen Gas füllt. Dieses Gas wird während der darauffolgenden Inspiration zum Benutzer zurückgeführt. Auch die Atemwege des Benutzers können zum Totraum beitragen, indem sie einen physischen Totraum bilden, der das Volumen des erneut eingeatmeten kohlendioxidreichen Gases erhöht. In bestimmten Fällen ist es wünschenswert, dieses Wiedereinatmen von Kohlendioxid zu unterbinden, was durch eine Aspiration des Totraums erfolgen kann.
  • Die Aspiration des Totraums ist beispielsweise in der WO 91/19526 beschrieben. Im wesentlichen bedeutet Aspiration, dass ein Gasvolumen (das vorzugsweise dem Totraum entspricht) während einer späten Phase der Expiration aus dem Totraum extrahiert und durch frisches (kohlendioxidfreies) Atemgas ersetzt wird.
  • Bei der Aspiration ist allerdings eine Anzahl von Aspekten zu berücksichtigen.
  • Einer dieser Aspekte besteht darin, dass die Aspiration die normalen, aus Inspiration und Expiration bestehenden Atemzyklen möglichst wenig beeinflussen sollte. So kann beispielsweise die Expiration zu kurz ausfallen, wenn die Aspiration während einer Pause am Ende der Expiration durchgeführt wird. Dementsprechend kann es zu einem sukzessiven Aufbau eines internen Endexpirationsdrucks (eines sogenannten „intrinsischen PEEP") in der Lunge kommen.
  • Wenn für die Aspiration nur eine sehr kurze Zeit zur Verfügung steht, kann es sein, dass selbst für kleine Toträume starke Ströme benötigt werden. Dies führt dazu, dass große Unterdrücke erzeugt werden müssen, um den Aspirationsstrom auszulösen, was allerdings dann schwierig sein kann, wenn sich Drücke, die geringer sind als das Vakuum, nicht erzeugen lassen.
  • Somit besteht derzeit der Wunsch, die bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Aspiration zu verbessern. Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Aspiration vorzusehen, die die genannten Probleme zumindest teilweise löst. Dieses Ziel wird gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht, wobei die genannte Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 abgeändert wird.
  • Vorteilhafte Verbesserungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Anstatt die Aspiration während einer Pause am Ende der Expiration durchzuführen, wird die Aspiration während der Expiration derart optimiert, dass sich das normale Strömungsprofil der Expiration bei einer Betrachtung von einem Beobachtungspunkt stromaufwärts und/oder stromabwärts zum Totraum nicht verändert. Dies führt dazu, dass die Aspiration zeitlich ausgedehnt werden kann, ohne die Expiration zu stören. Hierbei können dann geringere Ströme eingesetzt werden und das Risiko eines unerwünschten Überdrucks in der Lunge wird gesenkt.
  • Mit einem Beobachtungspunkt stromaufwärts zum Totpunkt ist im wesentlichen die Person (Benutzer, Patient etc.) gemeint, die mit dem Atemgerät verbunden ist. Von diesem Beobachtungspunkt aus ist es von grundlegender Bedeutung, dass die Aspiration weder eine Behinderung der Expiration noch einen Anstieg des Gasstroms von der Lunge bewirkt. Ersteres kann, wie erwähnt, einen unerwünschten Überdruck erzeugen, während letzteres einen unerwünscht niedrigen Druck in der Lunge und im schlimmsten Fall einen (totalen oder teilweisen) Lungekollaps zur Folge haben kann.
  • Frisches Gas kann dem Totraum parallel zur Gasaspiration zugeführt werden. Je nach Art des Atemgeräts kann das frische Gas über eine gesonderte Gasleitung zugeführt werden oder durch ein Einströmen aus der Umgebung zur Verfügung stehen.
  • Mit einem Beobachtungspunkt stromabwärts zum Totraum ist im wesentlichen (aber nicht ausschließlich) ein medizinisches Atemgerät, beispielsweise ein Ventila tor oder eine Anästhesievorrichtung, gemeint. Von diesem Beobachtungspunkt aus ist es von grundlegender Bedeutung für die Regeltechnik, dass das Expirationsstromprofil nicht verändert wird (falls die Volumen während der Inspiration und der Expiration um mehr als einen bestimmten Betrag abweichen, kann ein Alarm ausgelöst werden, es können Auslösepunkte relativ zu Veränderungen der Ströme vorhanden sein etc.).
  • Dies ermöglicht es, den Ablauf der Expiration fiktiv zu ändern, und zwar indem der Aspirationsstrom zu dem den Expirationsstrom aufzeichnenden Messsignal addiert und so ein kombiniertes Signal erzeugt wird, das einer ungestörten Expiration entspricht. Aus demselben Grund wie oben angegeben, muss dem Totraum frisches Gas zugeführt werden, wobei dies jedoch auf einer anderen Basis erfolgen kann. Frisches Gas kann dem Totraum auf einfache Weise beispielsweise unter Verwendung eines konstanten überlagerten Biasstroms im Atemgerät zugeführt werden.
  • Insbesondere bei der medizinischen Anwendung kann es von Interesse sein, das Aspriationsgas aufzufangen. Dieses Gas enthält wichtige Informationen über den Patienten, etwa hinsichtlich des Kohlendioxidniveaus am Ende der Expiration. Dieses Auffangen kann in unterschiedlicher Weise erfolgen. Zum einen kann das Gas natürlich gesondert analysiert werten. Allerdings ist es gemäß der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, das Aspirationsgas dem Totraum während einer Anfangsphase der nachfolgenden Expiration wieder zuzuführen. Das Gas kann sodann in derselben Weise analysiert werden wie der Rest des Atemgases. Wie bei der Aspiration kann das Zurückführen während eines Zeitraums und mit einer Strömung erfolgen, die zu diesem Zweck optimiert wurden. Im übrigen kann dies auch erfolgen, ohne dass das Strömungsgleichgewicht der Expiration stromaufwärts bzw. stromabwärts zum Totraum beeinflusst wird. Dies lässt sich entweder real durchführen, indem dasselbe Volumen mit derselben Strömungsrate extrahiert wird, oder fiktiv, indem der Strom vom gemessenen Expirationsstrom subtrahiert wird.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Aspiration in einer „Nachahmungs"-Weise, bei der das Expirationsstromgleichgewicht nur minimal beeinträchtigt wird. Um eine normale Expiration nachzuahmen, wird der Strom relativ zur Zeit während einer ersten Expiration gemessen, um einen Referenzwert zu erhalten. Normalerweise sind Expirationen passiv und solange keine weiteren Einstellungen verändert werden, verlaufen nachfolgende Expirationen in einer der gemessenen Expiration ausreichend ähnlichen Weise, um den Zweck der vorliegenden Vorrichtung zu erfüllen.
  • Im übrigen muss auch der Totraum bestimmt werden. Der mechanische Totraum ist im wesentlichen durch die verwendete Ausrüstung bekannt (Endotrachialschlauch und Y-Stück), wobei es jedoch nicht sicher ist, dass ein Arzt den gesamten Totraum und nicht nur 50% oder 75% aspirieren will. Die Wahl der Ausrüstung beeinflusst auch die Größe des physiologischen Totraums (unterschiedliche Arten von Endotrachialschläuchen erstrecken sich bis zu einer unterschiedlichen Tiefe in die Luftröhre). Der Totraum kann durch die Vorrichtung selbst bei der Durchführung von an sich bereits bekannten Tests bestimmt werden.
  • Die Aspirationszeit kann durch den Arzt gewählt oder der Ausrüstung einprogrammiert werden oder sie kann im Hinblick auf die Länge der Expiration und die Größe des Totraums bestimmt werden. Sie kann problemlos bis zu 50% der Expirationszeit betragen oder sogar noch länger sein, abhängig davon, wie groß das einer Aspiration zu unterziehende Volumen ist und wie stark der Aspirationsstrom während der Aspirationszeit ist. Längere Aspirationszeiten führen zu geringeren Aspirationsströmen und somit zu geringeren Saugdrücken. Allerdings sollte der Aspirationsstrom immer den Expirationsstrom übertreffen, um eine positive Nettowirkung auf den Totraum auszuüben.
  • Wenn der zu beatmende Totraum und die Aspirationszeit bekannt sind, so kann der Aspirationsstrom bestimmt werden. Dies kann in geeigneter Weise mit Hilfe der folgenden Gleichung geschehen:
    Figure 00050001
    wobei V .aspids(t) der Aspirationsstrom; V .exp(t) der gemessene Expirationsstrom; VD das Totraumvolumen und taspids die Aspirationszeit ist.
  • Eine Vorrichtung für die Aspiration von Gas vom Totraum gemäß der vorliegenden Erfindung wird durch die Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 verwirklicht, welche gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 modifiziert wurde. Abwandlungen der Vorrichtung sind selbsterklärend und müssen daher an sich nicht weiter erläutert werden.
  • Beispielhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert, wobei
  • 1 ein Strömungsdiagramm zeigt, das ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wiedergibt; und
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Aspiration gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • Das Strömungsdiagramm gemäß 1 gibt ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder. Das Strömungsdiagramm zeigt den Strom V . und die Zeit t für vier Kurven. Die Zeitachse ist im wesentlichen in Inspiration 2 und Expiration 4 aufgeteilt.
  • Die oberste Kurve steht für einen Atmungszyklus mit einer ersten Expiration 6. Der Strom wird relativ zur Zeit für die erste Expiration 6 bestimmt und sodann als eine Vorlage für die Zeitabhängigkeit des Expirationsstroms eingesetzt.
  • Die zweite Kurve zeigt den Totraumstrom 8, der zur Aspiration eines festgelegten Totraums während einer festgelegen Aspirationszeit taspids benötigt wird. Der Totraumstrom besteht im wesentlichen aus dem Quotienten des Totraumvolumens und der Aspirationszeit taspids.
  • Zur Optimierung der Aspirationszeit und des Aspirationsstroms kann in einer geeigneten Weise eine erste Obergrenze für diese Werte festgelegt werden. Was die Aspirationszeit betrifft, so kann diese zwar theoretisch länger sein als die Expirationszeit, was aber nicht sinnvoll wäre.
  • Hierbei müsste nämlich für eine Aspiration des gesamten Expirationsvolumens zuzüglich des Volumens des Totraums gesorgt werden. Ein besser geeigneter Wert für die Aspirationsstromzeit liegt bei bis zu etwa 40%–50% der Expirationszeit und üblicherweise bei etwa 25%–30%.
  • Einfach ausgedrückt, kann man sagen, dass das Gesamtvolumen, das beatmet werden muss, um so größer ist, je länger die Aspirationszeit wird. Dies kann unter Umständen auch dazu führen, dass ein größerer Maximalwert für den Aspirationsstrom erzeugt werden muss.
  • Der Grund hierfür liegt darin, dass ein Entleeren des Gases aus dem Totraum nur während einer fortgesetzten Expiration erfolgen kann, wenn die Aspiration ein Volumen abdeckt, das demjenigen des Totraums und dem während der Aspirationszeit ausgeatmeten Volumen entspricht, da ansonsten eine unvollständige Aspiration des Totraums erfolgt.
  • Jede Aspiration, die mit einem Aspirationsstrom durchgeführt wird, der geringer ist als der verbleibende Expirationsstrom, ist somit unwirksam. Es ist daher wün schenswert, ein großes Aspirationsvolumen zu vermeiden. Stattdessen besteht ein Interesse daran, das zu aspirierende Volumen sowie den Aspirationsstrom zu minimieren.
  • Die Optimierung basiert daher auf einem Gleichgewicht zwischen der Aspirationszeit und dem Aspirationsstrom in bezug zum Totraumvolumen und dem Expirationsstrom. Weitere Überlegungen können in Betracht gezogen werden, wenn nur ein begrenztes Aspirationsvolumen zur Verfügung steht. Ein geringer Aspirationsstrom besitzt insbesondere in engen Leitungen mit hohem Widerstand den Vorteil, dass ein geringerer Unterdruck für seine Erzeugung benötigt wird.
  • Die Aspirationszeit sollte so lang wie möglich sein, um einen geringen Aspirationsstrom zu ermöglichen. Gleichzeitig muss der Aspirationsstrom jedoch stärker sein als der Expirationsstrom. Zudem muss der Totraum vollständig geleert werden, ehe die nächste Inspiration beginnt, weshalb eine gewisse Toleranz in der Endphase der Expiration wünschenswert ist.
  • Natürlich kann der Aspirationsstrom im Prinzip jeder beliebigen Kurvenform folgen, und zwar beispielsweise einer Kurvenform, die am Beginn der Aspiration höher ist als an ihrem Ende, wobei jedoch die Regulierung um so einfacher ist, je weniger komplex die Kurve ausfällt. Durch die Verwendung eines konstanten Aspirationsstroms lässt sich beispielsweise ein Entleeren des Totraums erreichen, sich im selben Maße vertärkt, in dem sich der Expirationsstrom verringert.
  • Die dritte Kurve in 1 zeigt den Aspirationsstrom 10, der für das beschriebene Ausführungsbeispiel benötigt wird, wobei sich der Totraum mit einem kontinuierlichen Strom leert. Der Aspirationsstrom 10 umfasst in diesem Fall im wesentlichen die Summe des Stroms für die erste Expiration 6 während der Aspirationszeit und des Totraumstroms 8. Hierdurch soll ein Teil des genannten Aspirationsstroms den Expirationsstrom während der Aspirationszeit abdecken und ein Teil zudem selbst den Totraum von ausgeatmetem Gas „entleeren".
  • Schließlich zeigt die vierte Kurve wie eine spätere Expiration 12 selbst für den Totraum sorgen kann, wenn eine Aspiration des Totraums erfolgt. Damit es nur zu einer minimalen Störung des mechanischen Ventilators kommt, kann derselbe Strom, der entfernt wird, gleichzeitig dem Expirationsabschnitt des mechanischen Ventilators zugeführt werden (dies wird im Zusammenhang mit 2 näher erläutert) oder aber es kann ein fiktiver Strom erzeugt werden, indem der Aspirationsstrom zu dem durch den Ventilator gemessenen Strom addiert wird.
  • Hierdurch wird der Expirationsstrom, der im mechanischen Ventilator gemessen wird, im wesentlichen identisch zur Kurve 6, d.h. die Aspiration wird für den mechanischen Ventilator „unsichtbar".
  • Dem Totraum wird frisches Gas zugeführt, da man auch von der Perspektive des Patienten aus (die einem Beobachtungspunkt stromaufwärts zum Totraum relativ zum Expirationsstrom entspricht) das Strömungsgleichgewicht im Expirationsstrom nicht beeinflussen will. Dies kann auf viele unterschiedliche Arten erfolgen.
  • Eine Möglichkeit besteht darin, dem Totraum frisches Gas direkt über eine gesonderte Leitung zuzuführen. Dabei liegen die Vorteile darin, dass der zugeführte Strom leicht reguliert werden kann und dass die Zusammensetzung des frischen Gases nicht derjenigen des dem Atemgerät zugeführten Gases entsprechen muss (höherer Sauerstoffgehalt, therapeutisches Gas, Ablagerung eines Medikaments im Totraum etc.). Der Nachteil besteht darin, dass hierfür zusätzliche Ausrüstung benötigt wird.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen dem Aspirationsstrom entsprechenden Strom unter Verwendung des Atemgeräts zu erzeugen. Hierfür wird nur ein Minimum an zusätzlicher Ausrüstung benötigt. Da der Aspirationsstrom bekannt ist, kann dann der Frischgasstrom leicht reguliert werden. Ein möglicher Nachteil besteht darin, dass die Nachgiebigkeit und der Widerstand der Inspirationsleitung trotz allem dazu führen können, dass Gas vom Patienten entnommen wird.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Biasgasstrom durch die Leitung einzuführen. Wenn dieser den Totraum passiert, so wird ein Strom, der dem Aspirationsstrom entspricht, von dem Biasstrom extrahiert. Natürlich sollte der Biasstrom wenigstens so groß sind wie der größte Aspirationsstrom. Der Biasstrom kann sogar mit einem übergelagerten zusätzlichen Strom kombiniert werden, der dem Aspirationsstrom entspricht.
  • Anders als bei der ersten Möglichkeit führt die Zuführung über das Atemgerät (unabhängig davon, ob durch einen Aspirationsstrom oder einen Biasstrom) von der Perspektive des Atemgeräts aus betrachtet zu einem Nettoverlust von Gas (einer Differenz zwischen dem durch das Atemgerät zugeführten Gasvolumen und dem abgezogenen Gasvolumen. Dieser Nettoverlust kann auf viele unterschiedliche Arten kompensiert werden.
  • In derselben Weise, in der das Gas vom Totraum aspiriert wird, kann es auch stromabwärts relativ zum Totraum dem Expirationsgas zugeführt werden. Von der Perspektive des Atemgeräts aus ergibt sich hierbei somit kein Nettoverlust.
  • Dieselbe Wirkung lässt sich sogar auch innerhalb des Atemgeräts simulieren. Indem der Aspirationsstrom mit dem während der Aspirationszeit gemessenen Expirationsstrom addiert wird, erfasst das Atemgerät nicht, dass ein Nettoverlust aufgetreten ist.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, das Aspirationsgas während einer Anfangsphase einer darauffolgenden Expiration wieder zuzuführen. Wenn in jedem Atemzyklus dasselbe Volumen aspiriert wird, so wird (für jeden Atemzyklus außer dem ersten) ein Gleichgewicht erzielt. Ein großer Vorteil besteht hierbei darin, dass das aspirierte Gas durch einen Gasdetektor des Atemgeräts analysiert werden kann (wenn ein solcher verwendet wird), um beispielsweise die Kohlendioxidproduktion, die Kohlendioxidkonzentration am Ende des Strömungsflusses etc. zu bestimmen.
  • Die Wiederzuführung des Aspirationsgases kann natürlich erreicht werden, ohne das Strömungsgleichgewicht, wie es auf der stromabwärtsgelegenen und/oder der stromaufwärtsgelegenen Wiederzuführseite wahrgenommen wird, zu beeinflussen. Am einfachsten ist es dabei, das Aspirationsgas wieder dem Totraum zuzuführen, wobei dies jedoch nicht unbedingt notwendig ist.
  • 2 zeigt einen Ventilator 14, der einem Patienten 20 über eine Inspirationsleitung 16 und eine Patientenleitung 18 Atemgas zuführen kann. Der Ventilator 14 kann im Prinzip aus jeder bekannten Art von Ventilator bestehen. Ausgeatmetes Gas wird vom Patienten 20 über die Patientenleitung 18 und eine Expirationsleitung 22 zurück zum Ventilator 14 geführt.
  • Das Volumen in der Patientenleitung 18 stellt ein Totraumvolumen dar, das normalerweise nach dem Ende der Expiration nicht entlüftet wird. Um das mit Kohlendioxid belastete Gas im Totraum zu entfernen, wird eine Aspirationsvorrichtung 24 eingesetzt. Die Aspirationsvorrichtung 24 ist mit der Patientenleitung 18 über eine Aspirationsleitung 26 verbunden, um Gas vom Totraum in der Patientenleitung 18 zu extrahieren. Im Prinzip kann gleichzeitig selbst der im Patienten 20 vorhandene physiologische Totraum aspiriert werden.
  • Die Aspirationsvorrichtung 24 umfasst eine Extraktionseinheit 28, die dazu dient, einen Unterdruck zu erzeugen, um Gas vom Totraum entsprechend der beschriebenen Vorrichtung abzusaugen. Frisches Gas wird über die Inspirationsleitung 16 zugeführt. Ein kleinerer Biasstrom vom Ventilator 14 erleichtert das Ersetzen des Gases im Totraum. Um die normalen Funktionen des Ventilators 14 während der Aspiration nicht zu beeinflussen oder zu stören, wird Gas der Inspirationsleitung 16 über eine Leitung 30 mit derselben Strömung zugeführt, wie sie das Aspirationsgas aufweist. Dies kann erfolgen, indem die Extraktionseinheit 28 und eine Druckeinheit 32 miteinander gekoppelt werden.
  • Die Aspirationsvorrichtung 24 steht mit dem Ventilator 14 über eine Kommunikationsleitung 36 in Verbindung, die dazu eingesetzt wird, Informationen zu einer Reguliereinheit 34 in der Aspirationsvorrichtung 24 zu übertragen.
  • Ist die Aspirationsvorrichtung 24 als eine freistehende Vorrichtung ausgebildet, die an viele unterschiedliche Arten von Ventilatoren 14 angeschlossen werden kann, so reicht es aus, wenn die Informationen über das Strömungs-Zeit-Verhältnis für eine typische Expiration zur Aspirationsvorrichtung 24 übertragen werden. Diese Vorrichtung 24 führt sodann die zum Erreichen der Ziele der Erfindung notwendigen Bestimmungen durch. Informationen über die Größe des Totraums und die Aspirationszeit können beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle 38 eingegeben werden.
  • Falls die Aspirationsvorrichtung als integrales Bauteil ausgebildet ist, so kann die Funktionalität des Ventilators 14 und der Aspirationsvorrichtung 24 zwischen den beiden in geeigneter Weise aufgeteilt werden.
  • Wie bereits erwähnt, kann die Vorrichtung 24 im Prinzip zusammen mit allen Arten von Atemgeräten eingesetzt werden, in denen möglicherweise ein Totraum vorhanden ist, auch wenn die Erfindung hauptsächlich im Zusammenhang mit Atemgeräten im medizinischen Bereich eine nutzbringende Verwendung findet. Rein hypothetisch kann somit auch ein Schnorchel als Atemgerät betrachtet werden.
  • In dieser Hinsicht kann man klar erkennen, dass die wesentlichen Bestandteile der Aspirationsvorrichtung im Grunde aus der Aspirationsleitung 26, der Extraktionseinheit 28 und der Reguliereinheit 34 bestehen. Die Aspirationszeit und der Aspirationsstrom werden innerhalb der Reguliereinheit 34 bestimmt. Die Extraktionseinheit 28 erzeugt den Aspirationsstrom und der Totraum wird über die Aspirationsleitung 26 entleert. Sodann fließt beispielsweise beim Schnorchel Luft durch den offenen Bereich parallel zur und in Verbindung mit der erfolgenden Aspiration ein. Aus der Perspektive des Benutzers wird somit das Ziel der Erfindung erreicht, d.h. das Strömungsgleichgewicht wird nicht beeinflusst.
  • Je nach Einsatz und Art des Atemgeräts werden dabei Aspirationsvorrichtungen mit einem unterschiedlichen Grad an Komplexität benötigt, beispielsweise mit Lei tungen für die Zuführung von frischem Gas, Signalleitungen zur Übertragung der Aspirationsströmung zum Steuersystem des Atemgeräts etc.

Claims (4)

  1. Vorrichtung (24) zur Aspiration von Gas aus einem Totraum (18), umfassend Aspirationsschläuche (26), die mit dem Totraum verbunden sind, eine Extraktionseinheit (28) und eine Reguliereinheit (34), wobei die Reguliereinheit die folgenden Bestandteile umfasst: eine erste Signaleingabe (36) zum Empfang eines Expirationsstromsignals, welches einen festgelegten Expirationsstrom relativ zur Zeit repräsentiert, und eine zweite Signaleingabe (38) zur Aufnahme eines Totraumsignals, welches das Totraumvolumen repräsentiert, für das eine Aspiration während einer Expirationsphase durchgeführt werden soll, dadurch gekennzeichnet, dass im Gebrauch ein frisches Gas dem Totraum zugeführt wird, und die Reguliereinheit dazu ausgelegt ist, einen Aspirationsstrom in Abhängigkeit von einer festgelegten Aspirationszeit und dem festgelegten Expirationsstrom derart zu bestimmen, dass bei fortgesetzter Expiration eine Aspiration des Totvolumens durchgeführt werden kann, ohne dass es, von einer relativ zum Totraum stromaufwärts und/oder stromabwärts gelegenen Position aus gesehen, zu einer Beeinflussung der Strömungsbilanz im Expirationsstrom kommt, und die Extraktionseinheit derart zu regulieren, dass während der festgelegten Aspirationszeit ein festgelegter Aspirationsstrom erzeugt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Expirationsstrom stromabwärts vom Totraum gemessen wird und dass der Aspirationsstrom zu den Messwerten des Expirationsstroms hinzuaddiert wird.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das der Aspirationsstrom gemäß der folgenden Gleichung bestimmt wird:
    Figure 00140001
    wobei V .aspids(t) für den Aspirationsstrom; V .exp(t) für den festgelegten Expirationsstrom, VD für das Volumen des Totraums und taspids für die Aspirationszeit steht.
  4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Expirationsstrom durch Messen eines Expirationsstroms relativ zur Zeit während einer vorhergehenden Expiration bestimmt wird, während der keine Aspiration durchgeführt wird.
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