DE69125027T2 - Verfahren und vorrichtung zum kontrollieren der konzentration zumindest einer komponente einer gasmischung in einem narkosesystem - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum kontrollieren der konzentration zumindest einer komponente einer gasmischung in einem narkosesystem

Info

Publication number
DE69125027T2
DE69125027T2 DE69125027T DE69125027T DE69125027T2 DE 69125027 T2 DE69125027 T2 DE 69125027T2 DE 69125027 T DE69125027 T DE 69125027T DE 69125027 T DE69125027 T DE 69125027T DE 69125027 T2 DE69125027 T2 DE 69125027T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
concentration
component
gas mixture
inhalation line
line
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE69125027T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69125027D1 (de
Inventor
Janne Persson
Olof Werner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Application granted granted Critical
Publication of DE69125027D1 publication Critical patent/DE69125027D1/de
Publication of DE69125027T2 publication Critical patent/DE69125027T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/104Preparation of respiratory gases or vapours specially adapted for anaesthetics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/1005Preparation of respiratory gases or vapours with O2 features or with parameter measurement
    • A61M2016/102Measuring a parameter of the content of the delivered gas
    • A61M2016/1035Measuring a parameter of the content of the delivered gas the anaesthetic agent concentration

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
  • Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Steuern der Konzentration wenigstens eines Bestandteils in einem Gasgemisch in einem Narkosesystem, das eine Inhalationsleitung, eine Dosiereinheit, die den Bestandteil zuführt, und eine Steuereinheit umfaßt, die die Zufuhr steuert.
  • Eine derartige Vorrichtung kann bei der Inhalationsnarkose beispielsweise dazu eingesetzt werden, die Konzentration des Anästhetikums zu steuern, das dem Patienten in einem Gasgemisch verabreicht wird.
  • Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Steuern der Konzentration wenigstens eines Bestandteus in einem Gasgemisch in einem Narkosesystem.
  • Auf dem Gebiet der Anästhesie geht der Trend zu zunehmend weiterentwickelten und damit teureren Anästhetika. Daher ist es wünschenswert, den Verbrauch derselben zu verringern.
  • Ein Mittel zur Verringerung des Verbrauchs von Anästhetika besteht im Einsatz eines Narkosesystems mit vollständiger oder teilweiser Reinhalation. Bei der vollständigen Reinhalation tritt keinerlei Gas aus dem System aus, und der Patient atmet im wesentlichen ständig das gleiche Gasgemisch. Das von dem Patienten ausgeatmete Kohlendioxid wird in einem CO&sub2;-Absorber beseitigt, und Sauerstoff sowie das Anästhetikum werden zugeführt, um ihre Konzentrationen auf dem gewünschten Pegel zu halten. Bei der teilweisen Reinhalation wird nur ein Teil des ausgeatmeten Gasgemischs wieder eingeatmet, und eine gewisse Menge an frischem Gasgemisch wird statt dessen zugeführt. Der Gasüberschuß wird beim Ausatmen abgeleitet. Wenn der Verbrauch an Anästhetika auf ein Minimum verringert werden soll, stellt ein System mit vollständiger Reinhalation die beste Wahl dar.
  • Gegenwärtig wird die Konzentration von Anästhetika in Narkose- Systemen mit Reinhalation häufig manuell gesteuert. Der Anästhesist kann mitunter einen Gaskonzentrationsmesser überprüfen, der in das Narkosesystem integriert ist und dazu dient, die Konzentration des Anästhetikums zu messen.
  • Ein bekanntes Verfahren besteht des weiteren darin, die Konzentration des Anästhetikums automatisch mittels eines Computers zu steuern.
  • WO 88/06904 offenbart eine Vorrichtung zum Steuern der Konzentration eines Bestandteils in einem Gasgemisch, das dem Patienten verabreicht wird. Die Vorrichtung enthält einen Patientenkreis, der aus einem Kreisystem zur Reinhalation besteht, das eine Inhalationsleitung und eine Exhalationsleitung hat. Ein Gaskonzentrationsmesser, der die Konzentration des Bestandteils in dem Gasgemisch mißt, ist in der Inhalationsleitung in der Nähe des Patienten vorhanden und mit einem Computer verbunden. Ein Sollwertwandler zum Einstellen der gewünschten Konzentration des Gasbestandteils ist ebenfalls mit dem Computer verbunden. Mit Hilfe von Signalen von dem Gaskonzentrationsmesser und dem Sollwertwandler steuert der Computer eine Gasdosiereinheit, die weiter von dem Patienten entfernt in der Inhalationsleitung vorhanden ist, um die Soll- Konzentration des Gasbestandteils zu erzeugen. Dabei handelt es sich also um eine Steuerung mit Rückführung.
  • Sowohl bei hand- als auch bei computergesteuertem Betrieb ist es jedoch schwierig, die Konzentration des Anästhetikums schnell und sehr genau auf den Soll-Pegel einzustellen.
  • Das ist u.a. darauf zurückzuführen, daß eine erhebliche Diskrepanz zwischen der Konzentration des Anästhetikums in dem dem Atmungssystem zugeführten Strom und der Konzentration des Anästhetikums in dem von dem Patienten eingeatmeten Gasgemisch vorliegen kann.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine Vorrichtung zu schaffen, die automatische und hochgenaue Regulierung der Konzentration eines Bestandteils in dem Gasgemisch in einem Narkosesystem auf den Sollwert ermöglicht, wobei lediglich eine kurze Verzögerungszeit auftritt.
  • Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 definierte Vorrichtung erfüllt, die von dem in der Einleitung dieser Patentbeschreibung definierten Typ ist, und die dadurch gekennzeichnet ist, daß sie so eingerichtet ist, daß die Dosiereinheit den Bestandteil der Inhalationsleitung an einem Punkt zuführt, der sich stromab von einem in der Leitung vorhandenen Gaskonzentrationsmesser befindet, und daß die Steuereinheit die Zufuhr des Bestandteils als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs in der Inhalationsleitung steuert.
  • Diese Vorrichtung ermöglicht genaue und schnelle Steuerung der Konzentration eines Bestandteils in dem Gasgemisch, da der Computer, der die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs in der Inhalationsleitung und die Konzentration des Bestandteils in dem Gasgemisch vor dem Dosierpunkt kennt, die Strömungsgeschwindigkeit des zugeführten Bestandteils bestimmen kann, die erforderlich ist, um die Soll-Konzentration herzustellen. Es handelt sich hier also um eine Vorwärtssteuerung (feed forward control).
  • Wenn die Strömungsgeschwindigkeit in der Inhalationsleitung nicht bekannt ist, wird sie praktischerweise mit einem Strömungsmesser gemessen, der beispielsweise in der Inhalationsleitung vorhanden ist.
  • Die Dosiereinheit ist vorteilhafterweise stromab von dem Strömungsmesser in der Inhalationsleitung angeordnet, so daß der Strömungsmesser die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs vor dem Dosierpunkt mißt.
  • Der Dosierpunkt und der Konzentrationsmesser sind vorzugsweise nahe beieinander angeordnet. Das Volumen, das von dem Narkosesystem zwischen diesen beiden Bauteilen aufgenommen wird, sollte 2 l nicht übersteigen, und sollte vorzugsweise nicht über 200 ml liegen. Indem die beiden Bauteile nahe beieinander angeordnet werden, entsteht eine Hochgeschwindigkeitsvorrichtung, mit der Schwankungen in der Konzentration des Bestandteils in dem reinhalierten Gasgemisch ausgeglichen werden können, so daß die gewünschte Inhalationskonzentration aufrechterhalten wird.
  • Der Strömungsmesser, der Gaskonzentrationsmesser und die Dosiereinheit sind vorteilhafterweise in ein und derselben Einheit angeordnet, so daß sich die Anbringung in dem Narkosesystem vereinfacht. Diese Einheit sollte im Abstand zu dem Patienten angebracht sein, um zu verhindern, daß die Meßvorrichtungen durch Schleim, Feuchtigkeit und dergleichen, die der Patient abgibt, beeinflußt werden.
  • Die Vorrichtung kann einen zusätzlichen Gaskonzentrationsmesser enthalten, mit dem die Konzentration des Bestandteils stromab von dem Dosierpunkt gemessen wird. Dieser Gaskonzentrationsmesser kann eine Überwachungsfunktion ausüben und eine zu hohe Diskrepanz zwischen der Soll- und der Ist-Konzentration des Bestandteils in dem Gasgemisch in der Inhalationsleitung verhindern, oder Teil einer Rückführschaltung sein, um die Steuerung zu verfeinern.
  • Die obenbeschriebene Vorrichtung kann in offenen Narkosesystemen sowie in Narkosesystemen mit vollständiger oder teilweiser Reinhalation eingesetzt werden. Die größten Vorteile lassen sich jedoch mit Reinhalationssystemen erzielen. Des weiteren kann die Vorrichtung bei Narkosesystemen mit spontaner oder gesteuerter Atmung eingesetzt werden.
  • Die Erfindung betrifft des weiteren ein Verfahren zum Ausführen der Steuerung, das die in den beigefügten Ansprüchen aufgeführten kennzeichnenden Merkmale aufweist.
  • Die Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungen und die beigefügten Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
  • Fig. 1 schematisch die Position einer Vorrichtung gemäß der Erfindung in einem Narkosesystem mit Reinhalation darstellt,
  • Fig. 2 ein Grundschema ist, das die Erfindung darstellt, und
  • Fig. 3 ein Grundschema ist, das die Erfindung darstellt, wobei die Strömungsgeschwindigkeit des frischen Gasgemischs, das zugeführt wird, gemessen wird.
  • Fig. 1 zeigt schematisch ein Narkosesystem 1 für die Reinhalation, das eine Inhalationsleitung 2, eine Exhalationsleitung 3, ein Patientenelement 4 sowie ein Paar Bälge 5 umfaßt. In der Inhalationsleitung 2 sind ein CO&sub2;-Absorber 6 sowie eine Vorrichtung 7 zum Steuern der Konzentration eines Bestandteils, z.B. eines Anästhetikums, in dem Gasgemisch, das in dem Narkosesystem zirkuliert, angebracht.
  • Weiterhin ist eine Vorrichtung zum Zuführen von frischem Gas vorhanden (nicht dargestellt).
  • Das Gasgemisch in dem Narkosesystem strömt in den durch die Pfeile angegebenen Richtungen. In der Inhalationsleitung 2 und der Exhalationsleitung 3 findet ein Strom in einer Richtung statt, während in dem Patientenelement 4 und dem Teil, das die Inhalations- und die Exhalationsleitung mit dem Paar Bälge 5 verbindet, ein Strom in zwei Richtungen stattfindet.
  • Fig. 2 ist ein Grundschema, das eine Vorrichtung gemäß der Erfindung darstellt. Die Vorrichtung enthält einen ersten Gaskonzentrationsmesser 8, der die Konzentration des Anästhetikums in dem Gasgemisch in der Inhalationsleitung 2 (von der in der Figur lediglich ein Teil dargestellt ist) mißt; einen Strömungsmesser 9, der die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs in der Inhalationsleitung 2 mißt; eine Dosiereinheit 10, die das Anästhetikum an einem Dosierpunkt 30 in der Inhalationsleitung 2 zuführt; einen weiteren Konzentrationsmesser 11, der ebenfalls die Konzentration des Anästhetikums in dem Gasgemisch mißt; einen Sollwertwandler 13, der die gewünschte Konzentration des Anästhetikums in dem Gasgemisch zur Inhalation einstellt; sowie eine Steuereinheit 12, die Eingangssignale von dem Konzentrationsmesser 8, dem Strömungsmesser 9, dem Konzentrationsmesser 11 sowie dem Sollwertwandler 13 empfängt und ein Steuersignal errechnet und zu der Dosiereinheit 10 sendet.
  • Der Konzentrationsmesser 8 und der Strömungsmesser 9 sind stromauf von dem Dosierpunkt 30 angeordnet, d.h. sie sind weiter von dem Patienten entfernt als der Dosierpunkt 30. Der Konzentrationsmesser 8 und der Strömungsmesser 9 messen so die Konzentration des Anästhetikums und die Strömungsgeschwindigkeit des reinhalierten Gases. Die Position des Konzentrationsmessers 8 ünd des Strömungsmessers 9 zueinander ist nicht von Belang.
  • Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung arbeitet wie folgt. Der Anästhesist stellt die Soll-Konzentration des Anästhetikums in dem Inhalationsgas mittels des Sollwertwandlers 13 ein, der zu diesem Zweck ein Eingangssignal zu der Steuereinheit 12 sendet. Die Steuereinheit 12 empfängt Eingangssignale von dem Konzentrationsmesser 8 und dem Strömungsmesser 9 und ist so in der Lage, anhand der untenstehenden Gleichung die Strömungsgeschwindigkeit zu bestimmen, mit der das Anästhetikum der Inhalationsleitung durch die Dosiereinheit 10 zuzuführen ist:
  • Vv = Vi (Ci - Cr) / (100 - Ci) (1)
  • wobei
  • Vv die Strömungsgeschwindigkeit ist, mit der das Anästhetikum der Inhalationsleitung zuzuführen ist,
  • Vi die Strömungsgeschwindigkeit des wiederinhalierten Gasgemischs in der Inhalationsleitung ist,
  • Ci die gewünschte Konzentration des Anästhetikums in der Inhalationsleitung in Prozent ist, und
  • Cr die Konzentration des Anästhetikums in dem wiederinhalierten Gasgemisch ist.
  • Dieser einfache Steueralgorithmus paßt sich automatisch an jegliche Veränderungen in dem Atmungsmuster bzw. dem Grad der Reinhalation an. Darüber hinaus spricht er schnell an, wenn die gewünschte Konzentration des Anästhetikums verändert wird.
  • Der Konzentrationsmesser 8 und der Dosierpunkt 30 sind vorteilhafterweise nahe beieinander angeordnet. Das Volumen in der Inhalationsleitung zwischen ihnen sollte 2 l, vorzugsweise 200 ml, nicht überschreiten, so daß das Anästhetikum in dem Strom zugeführt wird, in dem eine entsprechende Messung der Konzentration ausgeführt wurde.
  • Der zusätzliche Konzentrationsmesser 11 ist für die Funktion der Vorrichtung nicht ausschlaggebend. Dieser Messer ist stromab von dem Dosierpunkt 30 angeordnet, und dient dazu, die Ist-Konzentration des Anästhetikums zu messen. Er kann als Sicherheitsvorrichtung dienen, um eine zu hohe Diskrepanz zwischen der Soll- und der Ist-Konzentration des Anästhetikums zu verhindern. Er kann darüber hinaus auch bei einem Rückführverfahren zur Verfeinerung der Vorwärtssteuerung Einsatz finden.
  • Es ist weiterhin anzumerken, daß der Strömungsmesser 9 nicht erforderlich ist, wenn die Strömungsgeschwindigkeit in dem Gasgemisch in der Inhalationsleitung bekannt ist, und daß es ausreicht, den Wert der Strömungsgeschwindigkeit in Form eines Eingangssignals zu der Steuereinheit 12 zu senden.
  • Fig. 3 entspricht Fig. 2 bis auf einen Einlaß 14 zum Zuführen von O&sub2; und N&sub2;O/Luft aus herkömmlichen Rotametern. Ein Strömungsmesser 15, der die Strömungsgeschwindigkeit von O&sub2; und N&sub2;O/Luft mißt, ist in dem Einlaß 14 installiert.
  • In Funktion stellt der Anästhesist die Strömungsgeschwindigkeit von O&sub2; und N&sub2;O/Luft mittels der Rotameter manuell ein. Die Steuereinheit 12 bestimmt die Strömungsgeschwindigkeit Vv, mit der das Anästhetikum zuzuführen ist, anhand der folgenden Gleichung:
  • Vv = Vi (Ci - Cr)/(100 - Ci) + Vrot Ci/(100 - Ci) (2)
  • wobei
  • Vrot für die Strömungsgeschwindigkeit steht, die von dem Strömungsmesser 15 gemessen wird.
  • Da die Kalibrierung des Strömungsmessers in Abhängigkeit beispielsweise von der Konzentration von Sauerstoff schwanken kann, ist vorteilhafterweise ein Konzentrationsmesser (nicht dargestellt) in dem Einlaß 14 oder der Inhalationsleitung 2 angeordnet, der die Sauerstoffkonzentration mißt und ein Signal zu der Steuereinheit 12 überträgt.
  • Der Einlaß 14 ist aus folgendem Grund vorzugsweise stromab von dem Konzentrationsmesser 8 und dem Strömungsmesser 9 angeordnet: Während der Ausatemphase findet im wesentlichen kein Strom von reinhaliertem Gas in der Inhalationsleitung 2 statt. Es findet jedoch ein Strom aus dem Rotameter in die Inhalationsleitung 2 über den Einlaß 14 statt. Wenn dieser Strom von dem Rotameter vor dem Konzentrationsmesser 8 zugeführt wird, schwankt die von diesem Messer gemessene Konzentration des Anästhetikums in größerem Maße, als wenn der Strom vor dem Konzentrationsmesser zugeführt wird. Da Konzentrationsmesser relativ träge sind, sollten sie vorzugsweise ein sich langsam änderndes Signal messen.
  • Die Zufuhr von Sauerstoff und N&sub2;O/Luft kann auch automatisch ablaufen. Wenn dies der Fall ist, stellt der Anästhesist die Soll-Konzentration von Sauerstoff oder N&sub2;O bzw. Stickstoffgas mittels des Sollwertwandlers 13 ein. Die Steuerung der Konzentration von Sauerstoff oder N&sub2;O oder Stickstoffgas in der Inhalationsleitung wird dann auf die oben unter Bezugnahme auf die Steuerung der Konzentration des Anästhetikums beschriebene Weise ausgeführt. Es versteht sich, daß der Konzentrationsmesser 8 dann in der Lage sein muß, die Konzentrationen dieser Substanzen zu messen.
  • Beispiel
  • Die in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung wurde in einem Narkosesystem geprüft, das an eine Testlunge angeschlossen wurde. Die eingesetzten Konzentrationsmesser 8, 11 waren handelsübliche Anästhesiegasmesser, und der Strömungsmesser 9 war ein Pneumotachograph, der mit einem Differenzdruckmeßumformer verbunden war. Bei der eingesetzten Steuereinheit 12 handelt es sich um einen Computer, der mit den Konzentrationsmessern 8, 11, dem Strömungsmesser 9 und der Dosiereinheit 10 über analoge Eingänge und Ausgänge verbunden war. Der Anästhesist wählte die Soll-Konzentration von Isofluran (ein Anästhetikum). Die Strömungsgeschwindigkeit, mit der Isofluran zugeführt werden sollte, wurde anhand der obenstehenden Gleichung (1) bestimmt. Das Isofluran wurde in Form eines hochkonzentrierten Gasgemischs mit einem Gehalt von ungefähr 40% Luft/Sauerstoff dosiert. Die Zuführrate wurde moduliert, indem das hochkonzentrierte Isofluran-Gemisch in kurzen (0,1 s) gleichmäßigen Pulsen mit einer Frequenz zugeführt wurde, die der Isofluran- Strömungsgeschwindigkeit proportional war, die in der Steuereinheit 12 durch den Steueralgorithmus bestimmt worden war. Die resultierende Einatmungs-Isoflurankonzentration wurde mittels des Gaskonzentrationsmessers 11 gemessen. Ein Mischvolumen wurde zwischen dem Dosierpunkt 30 und dem zusätzlichen Konzentrationsmesser 11 angeordnet, um die Tatsache auszugleichen, daß die Pulse von Isoflurangas nicht unendlich klein waren.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung wurde in ein fast geschlossenes System integriert, dessen Grundmerkmale in Anaesthesia 45, S. 855-858, 1990 beschrieben sind.
  • Zusätzlich zu Isofluran wurden dem Narkosesystem minimale Mengen anderer Gase zugeführt, um es so geschlossen wie möglich zu halten. Das System wurde mit einem Gebläse betrieben, dessen Volumen pro Minute 6,0 l betrug. Dieser Versuch wurde auch in einem mit einem Gebläse betriebenen offenen System durchgeführt. Die Soll-Isoflurankonzentration wurde in beiden Versuchen auf 1% eingestellt, und die Ist-Konzentration lag in einem Zeitraum von 30 Sekunden in beiden Versuchen innerhalb von + 0,1% der gewünschten Konzentration. Bei den Versuchen, die 1 Stunde liefen, wurden in dem offenen System 30 g Isofluran und in dem praktisch geschlossenen System weniger als 5 g verbraucht.
  • In einem weiteren Versuch wurde die gewünschte Isoflurankonzentration zwischen 0,5% und 2,0% verändert. Die Ist-Konzentrationen entsprachen den Sollwerten.
  • Die gleichen ausgezeichneten Ergebnisse wurden auch bei Versuchen mit Tieren erzielt.
  • Die Erfindung macht es also möglich, die Menge eines Anästhetikums auf einfache Weise zu steuern und so die gewünschte Konzentration in dem Inhalationsgas zu erzielen. Die Steuerung ist unabhängig vorn Grad der Reinhalation, der ständig gemessen und von der Steuereinheit ausgeglichen wird. Da das Steuerungssystem einfach aufgebaut ist, ist die technische Sicherheit zufriedenstellend. Die Tatsache, daß die gesamte Einrichtung als eine Einheit in der Inhalationsleitung des Narkosesysterns angeordnet werden kann und stationär auf dem Anästhesiewagen angebracht werden kann, trägt ebenfalls zur Sicherheit bei. In Funktion kommuniziert der Anästhesist auf die einfachstmögliche Weise mit dem Steuerungssystem: die gewünschte inhalierte Soll-Konzentration von Anästhetikum, wahlweise auch von Sauerstoff, wird angezeigt.
  • Die Erfindung kann auch bei der Steuerung aller Gasbestandteile in dem Narkosesystem, d.h. des Anästhetikums sowie von Sauerstoff als auch Luft/Stickstoff-Gas, eingesetzt werden. So kann die Erfindung auch verwendet werden, um die Konzentration von Anästhetikum in dem Inhalationsgas zu senken, wobei dies ausgeführt wird, indem die Konzentrationen der anderen Gasbestandteile erhöht werden.

Claims (10)

1. Vorrichtung zum Steuern der Konzentration wenigstens eines Bestandteils in einem Gasgemisch in einem Narkose- Reinhalationssystem (1), das eine Inhalationsleitung (2), eine Exhalationsleitung (3), die mit der Inhalationsleitung (1) verbunden ist, einen Gaskonzentrationsmesser (8), der in der Inhalationsleitung (2) vorhanden ist, eine Dosiereinheit (10), die der Inhalationsleitung (2) den Bestandteil zuführt, sowie eine Steuereinheit (12, 13) umfaßt, die die Zufuhr des Bestandteils als Funktion der durch den Gaskonzentrationsmesser (18) gemessenen Konzentration steuert, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung so eingerichtet ist, daß die Dosiereinheit (10) den Bestandteil der Inhalationsleitung (2) an einem Punkt (30) zuführt, der sich stromab von dem Gaskonzentrationsmesser (8) längs der Leitung befindet, und daß die Steuereinheit (12, 13) des weiteren so eingerichtet ist, daß sie die Zufuhr des Bestandteils als Funktion der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Inhalationsleitung (2) steuert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Strömungsmesser (9), der die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches in der Inhalationsleitung (2) mißt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsmesser(9) in der Inhalationsleitung (2) vorhanden ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Dosierpunkt (30) stromab von dem Strömungsmesser (9) befindet.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen, das von der Inhalationsleitung (2) zwischen dem Gaskonzentrationsmesser (8) und dem Dosierpunkt (30) aufgenommen wird, unter 2 l, vorzugsweise unter 200 ml liegt.
6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Gaskonzentrationsmesser (8), der Strömungsmesser (9) und die Dosiereinheit (10) in einer Einheit (7) angeordnet sind, die in der Inhalationsleitung (2) angebracht werden kann.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Konzentrationsmesser (11), der die Konzentration des Bestandteils im Atemgas in der Inhalationsleitung (2) mißt und stromab von dem Dosierpunkt (30) in der Inhalationsleitung (2) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Bestandteil um ein Anästhetikum handelt, gekennzeichnet durch einen Einlaß (14) für die Zufuhr eines frischen Gasgemischs, der in der Inhalationsleitung (2) stromab von dem Gaskonzentrationsmesser (8) angeordnet ist, wobei die Steuereinheit (12, 13) bei der Steuerung der Zufuhr des Anästhetikums die Strömungsgeschwindigkeit des frischen Gasgemischs berücksichtigt, das über die Inhalationsleitung (2) zugeführt wird.
Verfahren zum Steuern der Konzentrations wenigstens eines Bestandteils in einem Gasgemisch in einem Narkose- Reinhaltationssystem, das eine Inhalationsleitung und eine Exhalationsleitung umfaßt, die mit der Inhalationsleitung verbunden ist, wobei die Konzentration des Bestandteils in dem Gasgemisch in der Inhalationsleitung stromauf von dem Punkt gemessen wird, an dem der Bestandteil dem Gasgemisch in der Inhalationsleitung zugeführt wird, und der Bestandteil mit einer Strömungsgeschwindigkeit zugeführt wird, die von der gemessenen Konzentration des Bestandteils und der Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs in der Inhalationsleitung abhängt.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit, mit der der Bestandteil zuzuführen ist, entsprechend der folgenden Formel bestimmt wird:
Vv = Vi (Ci - Cr) 1 (100 - Ci)
wobei
Vv: die Strömungsgeschwindigkeit, mit der der Bestandteil zuzuführen ist,
Vi: die Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemischs,
Ci: die gewünschte Konzentration des Bestandteils in dem Gasgemisch in Prozent, und
Cr: die gemessene Konzentration des Bestandteils in Prozent.
DE69125027T 1991-01-03 1991-12-23 Verfahren und vorrichtung zum kontrollieren der konzentration zumindest einer komponente einer gasmischung in einem narkosesystem Expired - Fee Related DE69125027T2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9100016A SE9100016D0 (sv) 1991-01-03 1991-01-03 Foerfarande och anordning att reglera inandad koncentration av gas i en anestesikrets
PCT/SE1991/000904 WO1992011887A1 (en) 1991-01-03 1991-12-23 Method and apparatus for controlling the concentration of at least one component in a gas mixture in an anaesthetic system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69125027D1 DE69125027D1 (de) 1997-04-10
DE69125027T2 true DE69125027T2 (de) 1997-08-21

Family

ID=20381531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69125027T Expired - Fee Related DE69125027T2 (de) 1991-01-03 1991-12-23 Verfahren und vorrichtung zum kontrollieren der konzentration zumindest einer komponente einer gasmischung in einem narkosesystem

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5619986A (de)
EP (1) EP0565572B1 (de)
JP (1) JPH06503977A (de)
DE (1) DE69125027T2 (de)
SE (1) SE9100016D0 (de)
WO (1) WO1992011887A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027052B3 (de) * 2006-06-10 2007-08-09 Dräger Medical AG & Co. KG Verfahren zur Messung des Anästhesiemittelverbrauchs in einem Beatmungssystem

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE9302477L (sv) * 1993-07-22 1995-01-23 Siemens Elema Ab Apparat för tillförsel av andningsgas
SE9302478L (sv) * 1993-07-22 1994-11-07 Siemens Elema Ab Gasblandning och apparat för att tillföra gasblandningen till lungorna hos ett levande väsen
US5615669A (en) * 1994-07-22 1997-04-01 Siemens Elema Ab Gas mixture and device for delivering the gas mixture to the lungs of a respiratory subject
JP3175138B2 (ja) * 1994-11-22 2001-06-11 横河電機株式会社 バスインターフェイス装置
SE506778C2 (sv) * 1996-08-12 1998-02-09 Siemens Elema Ab Förfarande vid blandning av gaser och en anordning för blandning av gaser
AUPO163896A0 (en) * 1996-08-14 1996-09-05 Resmed Limited Determination of respiratory airflow
DE19639522A1 (de) * 1996-09-26 1998-04-16 Draegerwerk Ag Beatmungsgerät
US5806513A (en) * 1996-10-11 1998-09-15 Ohmeda Inc. Method and apparatus for controlling a medical anesthesia delivery system
US5803064A (en) * 1997-08-12 1998-09-08 University Technology Corporation Anesthesia system for use with magnetic resonance imaging systems
US6216690B1 (en) 1997-10-15 2001-04-17 Datex-Ohmeda, Inc. Method and apparatus for rapid control of set inspired gas concentration in anesthesia delivery systems
DE19745954A1 (de) * 1997-10-17 1999-04-22 Bernd Horst Dr Meier Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Gasgemischen
ES2139540B1 (es) * 1998-04-14 2000-09-01 Mas Marfany Jaime Metodo de control automatico para el aporte de anestesico a un circuito cerrado a bajos flujos.
US6634355B2 (en) * 1999-06-11 2003-10-21 Colas Marie-Jose Single breath induction anesthesia apparatus
DE69931820T2 (de) * 1999-10-11 2007-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Differenzielle gasmessung, insbesondere um atemgas zu analysieren
US20060006354A1 (en) * 2002-12-04 2006-01-12 Fatih Guler Optical sensors and algorithms for controlling automatic bathroom flushers and faucets
BRPI0721799A2 (pt) * 2007-06-28 2013-04-16 Maquet Critical Care Ab sistema de ventilaÇço de paciente com meios de identificaÇço de gÁs
US8267081B2 (en) * 2009-02-20 2012-09-18 Baxter International Inc. Inhaled anesthetic agent therapy and delivery system
CA2868887A1 (en) 2012-03-29 2013-10-03 Joseph Fisher Anesthetic delivery system
GB2526539B (en) * 2014-05-23 2016-11-02 Penlon Ltd Vaporizer

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1931354C3 (de) * 1969-06-20 1974-10-24 Draegerwerk Ag, 2400 Luebeck Verfahren zum Mischen von Gasen und Gasmischgerät für Gase, insbesondere für Atmungs- und medizinische Geräte
DE2455751B2 (de) * 1974-11-26 1978-05-11 Draegerwerk Ag, 2400 Luebeck Verfahren zum Mischen von Druckgasen und ein Gasmischgerät dazu
US4150670A (en) * 1977-11-14 1979-04-24 University Patents, Inc. Anesthesia detector and display apparatus
JPS55166163A (en) * 1979-06-13 1980-12-25 Citizen Watch Co Ltd Controller for anesthetic gas
SE434438B (sv) * 1980-02-21 1984-07-23 Gambro Engstrom Ab Anordning for detektering av forekomsten av en given gaskomponent i en gasblandning
SE434799B (sv) * 1980-06-18 1984-08-20 Gambro Engstrom Ab Sett och anordning for styrning av en lungventilator
SE430213B (sv) * 1981-03-10 1983-10-31 Siemens Elema Ab Respirator, avsedd att anslutas till andningsvegarna pa menniska eller djur
SE428345C (sv) * 1981-12-23 1989-04-17 Gambro Engstrom Ab Foerfarande vid maetning och anordning foer maetning av koncentrationen av en eller flera givna komponenter i en av en patient in- och eller utandad andningsgas
NL191481C (nl) * 1983-04-05 1995-08-04 Draegerwerk Ag Inrichting voor anesthesie met terugademing.
SE449566B (sv) * 1984-06-28 1987-05-11 Gambro Engstrom Ab Narkos- och/eller respiratoranleggning med alternativt manuellt driven pump
US4587967A (en) * 1985-07-09 1986-05-13 Lifecare Services, Inc. Oxygen enriched reciprocating piston respirator
US4770168A (en) * 1985-12-16 1988-09-13 Tibor Rusz Electrically controllable anesthesia vaporizer
SE8700977D0 (sv) * 1987-03-09 1987-03-09 Olof Werner Enhet som i olika grad separerar gasinnehallet i drivkrets och mottagarkrets, men som enda tillater gasgenomslepp i bada riktningarna (oppen separation)
SE459155B (sv) * 1987-04-14 1989-06-12 Siemens Elema Ab Foerfarande och anording foer aateranvaendning av anestesimedel
DE3712598A1 (de) * 1987-04-14 1988-10-27 Siemens Ag Inhalations-anaesthesiegeraet
JPS6449541A (en) * 1987-08-19 1989-02-27 Anzai Sogyo Co Ltd Xenon gas inhalation system
US5094235A (en) * 1989-05-10 1992-03-10 Dragerwerk Aktiengesellschaft Anesthesia ventilating apparatus having a breathing circuit and control loops for anesthetic gas components
DE3924123C2 (de) * 1989-07-20 1994-01-27 Draegerwerk Ag Vorrichtung zur Erzeugung und Dosierung eines Gasgemisches
SE467996B (sv) * 1991-01-25 1992-10-19 Siemens Elema Ab Anordning foer tillfoersel av en andningsgas och minst ett anestesimedel
DE4107060C2 (de) * 1991-03-06 1999-07-01 Draegerwerk Ag Dosiervorrichtung für ein flüssiges Narkosemittel über einen Zwischenbehälter

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006027052B3 (de) * 2006-06-10 2007-08-09 Dräger Medical AG & Co. KG Verfahren zur Messung des Anästhesiemittelverbrauchs in einem Beatmungssystem

Also Published As

Publication number Publication date
WO1992011887A1 (en) 1992-07-23
JPH06503977A (ja) 1994-05-12
US5619986A (en) 1997-04-15
DE69125027D1 (de) 1997-04-10
SE9100016D0 (sv) 1991-01-03
EP0565572A1 (de) 1993-10-20
EP0565572B1 (de) 1997-03-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69125027T2 (de) Verfahren und vorrichtung zum kontrollieren der konzentration zumindest einer komponente einer gasmischung in einem narkosesystem
DE3537507C2 (de) Gerät zur unterstützenden intermittierenden Druckbeatmung und Aerosol-Therapie
DE4111965C2 (de) Verfahren zur Kalibrierung eines Strömungssensors in einem Atemsystem
EP2563444B1 (de) Vorrichtung zur applikation mindestens eines medizinischen gases an einen mit hilfe eines anästhesiegeräts beatmeten patienten
EP0570612B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung und unabhängigen Überwachung eines sehr kleinen Glasflusses
DE3586895T2 (de) Beatmungssystem.
EP0022144B1 (de) Beatmungsanlage mit von Patientenwerten gesteuertem Beatmungsgerät
DE69922474T2 (de) Zur gasinsufflation in die luftröhre vorgesehenes abgabesystem für beatmungsgerät
EP0343542B1 (de) Gerät zur Unterstützung der spontanen Atmung eines Patienten
DE19516536C2 (de) Beatmungsgerät
DE3636669C2 (de) Anordnung zur Zufuhr von Aerosol zu den Luftwegen und/oder Lungen eines Patienten
EP0705615B1 (de) Beatmungsgerät zur Therapie der Schlafapnoe
DE2927839A1 (de) Beatmungsgeraet
EP0149009A2 (de) Vorrichtung für die Zufuhr von Beatmungsgas in den geschlossenen Atemkreis eines medizinischen Beatmungsgerätes
DE10352981B3 (de) Vorrichtung und Verfahren zur Versorgung eines Patienten mit Atemgas
EP2425869A1 (de) Beatmungsgerät und/oder Anästhesiegerät
DE10015026A1 (de) Anordnung und Verfahren zur Regelung eines numerischen Werts für die Patientenbeatmung
EP0397011A2 (de) Anästhesiebeatmungsgerät mit Atemkreislauf und Regelkreisen für Anästhesiegasbestandteile
DE69828218T2 (de) Vorrichtung zur Verabreichung von Stickoxidpuls mit konstantem Volumen
DE102004011907B4 (de) Narkosebeatmungsgerät
EP1477201A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur kontrollierten Zumischung eines Gases oder Gasgemisches zu einem Gas(gemisch)strom
DE2543266A1 (de) Co tief 2 - regelung am patienten unter narkose
DE69825403T2 (de) Dosiergerät eines spezialgases für eine beatmungsanlage
DE4326556C2 (de) Anordung zur Bestimmung und Aufrechterhaltung einer gewünschten Narkosetiefe
EP3097938B1 (de) Vorrichtung zur applikation eines medizinischen gases an einen patienten

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee