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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit zum Bereitstellen
eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks und im besonderen
eine derartige Steuereinheit zum Steuern der Zuführung von Sauerstoff zu einem
Beatmungskreis eines Objekts.
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Derartige
Steuereinheiten führen
Sauerstoff oder sauerstoffangereicherte Luft einem Objekt zu. Typischerweise
gibt die Steuereinheit den Sauerstoff oder die sauerstoffangereicherte
Luft an einen Beatmungskreis ab, welcher den Sauerstoff oder die
sauerstoffangereicherte Luft dem Objekt zuführt. Im allgemeinen umfassen
solche Steuereinheiten einen Venturi-Mischer zum Mischen von Umgebungsluft mit
Sauerstoff, um dies an das Objekt abzugeben. Den Sauerstoff erhält man typischerweise
aus einer druckbeaufschlagten Quelle, wie beispielsweise einem Druckbehälter, welcher
typischerweise als Sauerstoffflasche bezeichnet wird. Im allgemeinen
wird eine primäre
Zuführung
von Sauerstoff an den Venturi-Mixer durch eine Hauptdüse von einem
Einlassanschluss der Steuereinheit abgegeben. Mit dem Sauerstoff
zu mischende Luft wird in den Venturi-Mischer durch den von der
Hauptdüse
abgegebenen primären
Sauerstoff eingezogen, und ein Sauerstoff/Luft-Gemisch wird von
einem Auslassanschluss an den Beatmungskreis des Objekts abgegeben. Eine
sekundäre
Zuführung
von Sauerstoff wird von dem Einlassanschluss der Steuereinheit an
den Venturi-Mischer angegeben, um die Luft anzureichern, welche
in den Venturi-Mischer
durch den von der Hauptdüse
abgegebenen primären
Sauerstoff eingezogen wird. Im allgemeinen ist ein Strömungseinstell- bzw.
-reglerventil vorgesehen, um die sekundäre Sauerstoffzufuhr zum Venturi-Mischer
zu regeln, um wiederum das Verhältnis
von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch von dem Venturi-Mischer
einzustellen. Typischerweise kann das Verhältnis von Sauerstoff in dem
Sauerstoff/Luft-Gemisch
innerhalb des Bereich von 30 % Sauerstoff bis 100 % Sauerstoff verändert werden.
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Jedoch
leiden solche Steuereinheiten an einer Vielzahl von Nachteilen.
Erstens ist es nicht möglich,
den Anteil von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch einzustellen,
ohne die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu ändern. Um den Anteil von Sauerstoff
in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch einzustellen, wird das Strömungssteuerventil eingestellt,
um die sekundäre
Sauerstoffzufuhr zu dem Venturi-Mischer einzustellen. Dies bewirkt
dann eine Druckänderung
der primären
Sauerstoffzufuhr zu der Hauptdüse,
wodurch die Strömungsrate
des primären
Sauerstoffs durch die Hauptdüse
geändert wird,
was wiederum die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs
von dem Auslassanschluss verringert. Dies führt zu erheblichen Problemen dahingehend,
dass dann, wenn es gewünscht
ist, den Sauerstoffanteil des Sauerstoff/Luft-Gemisches einzustellen,
eine erhebliche Zahl von Einstellungen benötigt wird, um die gewünschte Strömungsrate
mit dem gewünschten
Sauerstoffanteil nach Einstellen des Sauerstoff/Luft-Mischungsverhältnisses
wieder herzustellen. Ein weiterer Nachteil solcher Steuereinheiten
besteht darin; dass es nicht möglich
ist, die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu ändern, ohne das Sauerstoff/Luft-Mischungsverhältnis zu ändern. Entsprechend
sind weitere Einstellungen hinsichtlich der Strömungsrate des sekundären Sauerstoffs
nötig,
nachdem eine gewünschte
Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches hergestellt worden ist. In vielen
Fällen
wird eine Folge abwechselnder Einstellungen der Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches
und des sekundären
Sauerstoffs benötigt,
bevor die gewünschte
Strömungsrate und
der gewünschte
Sauerstoffanteil des Sauerstoff/Luft-Gemisches erreicht werden können.
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EP-0
691 137 A von Jones offenbart eine Wiederbelebungs-/Ventilations-Vorrichtung,
welche einen Mitnahmemischer zum Bereitstellen einer Sauerstoff/Luft-Mischung
zum Abgeben an ein Objekt umfasst. Eine Sauerstoffzufuhr wird von
einem Druckregler an eine Düse
des Mitnahmemischers abgegeben. Luft wird in den Mitnahmemischer
durch ein Einwegventil zum Mischen mit dem Sauerstoff eingezogen.
Eine Sauerstoff zufuhr wird auch von dem Druckregler zugeführt, und
zwar durch einen einstellbaren Strömungsbegrenzer zu einem Mitnahmeanschluss
des Mischers zum Vereinfachen der Einstellung des Verhältnisses
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches. Die Strömungsrate der Sauerstoff/Luft-Mischung
von dem Mitnahmemischer wird durch Verändern des Drucks des Sauerstoffs
vom Druckregler verändert.
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Es
besteht daher ein Bedürfnis
an einer Steuereinheit, die geeignet ist, mit einem kontinuierlichen
positiven Atemwegsdruck zu arbeiten, welcher mindestens einige der
Probleme der bekannten Steuereinheiten löst.
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Die
vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine solche Steuereinheit
zum Bereitstellen eines kontinuierlichen positiven Atemwegsdrucks
zu schaffen.
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Erfindungsgemäß wird eine
Steuereinheit zum Bereitstellen eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks
zum Zuführen
eines eingestellten Luft/Sauerstoffgemisches zu einem Beatmungskreis bereitgestellt,
wobei die Steuereinheit umfasst: einen Hauptsauerstoffeinlassanschluss
zum Verbinden mit einer Sauerstoffzuführquelle, ein Venturimischmittel, das
in einer Venturiaufnahmekammer angeordnet ist, um Sauerstoff und
Luft zum Herstellen des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu mischen, ein
Haupt düsenmittel,
das mit dem Hauptsauerstoffeinlassanschluss kommuniziert, um eine
primäre
Sauerstoffzufuhr durch das Venturimischmittel bereitzustellen, um
Luft von der Venturiaufnahmekammer in das Venturimischmittel einzuziehen,
um Luft mit dem primären Sauerstoff
zum Bilden des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu vermischen, einen Lufteinlass
zu der Venturiaufnahmekammer zum Verbinden der Venturiaufnahmekammer
mit Umgebungsluft, ein sekundäres Sauerstoffverbindungsmittel,
das die Venturiaufnahmekammer mit dem Hauptsauerstoffeinlassanschluss
verbindet, um eine sekundäre
Sauerstoffzufuhr in die Venturiaufnahmekammer bereitzustellen, um
das Sauerstoff/Luft-Gemisch anzureichern, einen von dem Venturimischmittel
ausgehenden Hauptauslassanschluss, um das Sauerstoff/Luft-Gemisch
von der Steuereinrichtung abzugeben, ein sekundäres Strömungssteuermittel, das zum
Einstellen der Sauerstoffströmung
durch das sekundäre
Sauerstoffverbindungsmittel vorgesehen ist, um das Verhältnis an Sauerstoff
zu Luft des von dem Hauptauslassanschluss abgegebenen Luft/Sauerstoff-Gemisches
zu verändern,
und ein Druckeinstellmittel, das vorgesehen ist, um den Druck des
an das Hauptdüsenmittel und
das sekundäre
Strömungssteuermittel
abgegebenen Sauerstoffs im Wesentlichen gleich beizubehalten und
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches, das von dem Hauptauslassanschluss
abgegeben wird, unabhängig
von dem Verhältnis
des Sauerstoffs zu der Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu verändern, wobei
ein primäres
Strömungssteuermittel
zwischen dem Druckeinstellmittel und dem Hauptdüsenmittel angeordnet ist, um
die Strömungsrate
des primären
Sauerstoffs von dem Druckeinstellmittel zu dem Hauptdüsenmittel einzustellen,
um verschiedene Rückdrücke an dem Hauptauslassanschluss
vorzusehen, die durch verschiedene Betriebsdrücke in den Beatmungskreisen verursacht
werden, an die der Hauptauslassanschluss zum Abgeben des Sauerstoff/Luft-Gemisches
angeschlossen sein kann.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung ist das primäre
Strömungssteuermittel
in einer Mehrzahl diskreter Konfigurationen zum Zuführen von
Sauerstoff mit verschiedenen Strömungsraten
in Antwort auf vorbestimmte Rückdrücke an dem
Hauptauslassanschluss betreibbar, die durch verschiedene Betriebsdrücke in den
Beatmungskreisen verursacht werden, an die der Hauptauslassanschluss
angeschlossen sein kann.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst das primäre
Strömungssteuermittel
ein primäres
Strömungssteuerventil.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist ein primäres
Anzeigemittel vorgesehen, das dem primären Strömungseinstellmittel zum Erleichtern
der Aus wahl einer gewünschten
Konfiguration zugeordnet ist, in der das primäre Strömungssteuermittel zu betreiben
ist.
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Vorzugsweise
wird das sekundäre
Strömungssteuerventil
von dem Druckeinstellmittel versorgt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist ein sekundäres
Anzeigemittel in Zuordnung zu dem sekundären Strömungssteuermittel vorgesehen,
um eine Auswahl einer gewünschten
Betriebskonfiguration des sekundären
Strömungssteuermittels
zu erleichtern, um ein gewünschtes
Verhältnis
an Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches bereitzustellen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst das sekundäre
Strömungssteuermittel
ein sekundäres
Strömungssteuerventil.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung gibt das Druckeinstellmittel eine druckgeregelte Zufuhr
von Sauerstoff zu einem Hauptkanal ab, von dem die primäre Sauerstoffzufuhr
und die sekundäre Sauerstoffzufuhr
abgeleitet werden, wobei der Hauptkanal derart dimensioniert ist,
dass der Sauerstoffdruck über
den Hauptkanal auf einem von dem Druckeinstellmittel festgelegten
Druck über
den gesamten Hauptkanal gehalten wird.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Venturi-Mischmittel ein Venturi-Rohr mit einem vorgeschalteten
Einlass, wobei das Hauptdüsenmittel
mit dem vorgeschalteten Einlass eine kreisförmige Öffnung definiert, welche das
Venturi-Rohr mit der Venturiaufnahmekammer zum Empfangen von Luft
und der sekundären
Sauerstoffzufuhr in das Venturi-Rohr verbindet.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist ein Rückdrucküberwachungsmittel
zum Überwachen
des Rückdrucks
an dem Hauptauslassanschluss vorgesehen.
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Vorzugsweise
ist ein erstes Steuermittel zum Auslesen des von dem Rückdrucküberwachungsmittel überwachten
Rückdrucks
vorgesehen, als auch zum Steuern des primären Strömungssteuermittels in Antwort
auf den von dem Rückdrucküberwachungsmittel überwachten
Rückdruck,
um wiederum verschiedene Rückdrücke an dem
Hauptauslassanschluss vorzusehen, die durch verschiedene Betriebsdrücke in den
Beatmungskreisen verursacht werden, an die der Hauptauslassanschluss
angeschlossen sein kann.
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Vorzugsweise
ist in zweites Steuermittel zum Steuern der Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemisches
aus dem Hauptauslassanschluss vorgesehen, um ein übermäßig negatives
Rückdruckdifferential
während
einer Einatmungsperiode eines Atmungszyklus' einer Person zu kompensieren, und um
ein übermäßig positives
Rückdruckdifferential während einer
Ausatmungsperiode eines Atmungszyklus zu kompensieren, wobei das
zweite Steuermittel ein Mittel zum Auslesen des von dem Rückdrucküberwachungsmittel überwachten
Rückdrucks umfasst
und auf das zweite Steuermittel anspricht, um zu Bestimmen, ob die
negativen und/oder positiven Rückdruckdifferentiale
während
des Einatmens und/oder Ausatmens größer sind als entsprechende vorbestimmte
Referenz-Negativdruck- und -Positivdruck-Differentialwerte zum Steuern des Druckeinstellmittels
zum Ändern
des Sauerstoffdrucks, um wiederum den Druck des primären Sauerstoffs
durch das Düsenmittel
zu ändern,
um wiederum die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs zu ändern.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung liest das zweite Steuermittel den durch das Rückdrucküberwachungsmittel überwachten
Rückdruck
an dem Hauptauslassanschluss über
eine Vielzahl von Atemzyklen und bestimmt die entsprechenden negativen und
positiven Durchschnittsdruckdifferentiale über die Vielzahl der Atmungszyklen.
Vorteilhafterweise bestimmt das zweite Steuermittel die entsprechenden
durchschnittlichen negativen und positiven Druckdifferentiale über eine
vorbestimmte Zahl von Atmungszyklen. Vorteilhafterweise bestimmt
das zweite Steuermittel die entsprechenden durchschnittlichen negativen
und positiven Druckdifferentiale über mindestens fünf Atemzyklen.
Idealerweise mittelt das zweite Steuermittel die entsprechenden
negativen und positiven Rückdruckdifferentiale
während
der entsprechenden Einatmungs- und Ausatmungsperioden über eine
Vielzahl von Atmungszyklen.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung steuert das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel
zum Erhöhen
des Sauerstoffdrucks, damit wiederum die Strömungs- bzw. Durchflussrate des Sauerstoff/Luft-Gemischs
von dem Hauptauslassanschluss um ein erstes vorbestimmtes Inkrement
erhöht
wird, und zwar als Reaktion darauf, dass das gemittelte negative
Rückdruckdifferential
während
der Einatmungsperioden der Atmungszyklen größer ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung beträgt
jedes erste vorbestimmte Inkrement der Strömungsrate mindestens 1 Liter/Minute.
Vorteilhafterweise beträgt
jedes erste vorbestimmte Inkrement der Strömungsrate mindestens 3 Liter/Minute.
Idealer weise beträgt
jedes erste vorbestimmte Inkrement der Strömungsrate ungefähr 5 Liter/Minute.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung betreibt das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein erstes vorbestimmtes Dekrement
abzusenken, wenn das durchschnittliche negative Rückdruckdifferential
während
der Einatmungsperiode der Atmungszyklen kleiner ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert.
Vorteilhafterweise ist der Wert jedes ersten vorbestimmten Dekrements
kleiner als der Wert des ersten vorbestimmten Inkrements. Vorteilhafterweise
ist der Wert jedes vorbestimmten Dekrements kleiner als 3 Liter/Minute.
Vorteilhafterweise ist der Wert jedes ersten vorbestimmten Dekrements
kleiner als 2 Liter/Minute. Idealerweise ist der Wert jedes ersten
vorbestimmten Dekrements ungefähr
1 Liter/Minute.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung betreibt das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein zweites vorbestimmtes Inkrement
zu erhöhen,
wenn das durchschnittliche negative Rückdruckdifferential während der
Einatmungsperioden der Atmungszyklen größer ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert,
und zwar nachdem die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches als ein Ergebnis des Steuerns des
Druckeinstellmittels zum Verringern der Strömungsrate um eines oder mehr
erste vorbestimmte Dekremente verringert worden ist. Vorteilhafterweise
ist der Wert jedes zweiten vorbestimmten Inkrements geringer als 3
Liter/Minute. Vorteilhafterweise ist der Wert jedes zweiten vorbestimmten
Inkrements geringer als 2 Liter/Minute. Idealerweise ist der Wert
jedes zweiten vorbestimmten Inkrements ungefähr 1 Liter/Minute.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung steuert das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs von dem Hauptauslassanschluss um ein
zweites vorbestimmtes Dekrements herabzusetzen, und zwar als Reaktion
darauf, dass das durchschnittliche positive Rückdruckdifferential während der
Ausatmungsperiode der Atmungszyklen größer ist als der Referenz-Positivdruck-Differenzwert.
Vorteilhafterweise beträgt
jedes zweite vorbestimmte Dekrement der Strömungsrate mindestens 1 Liter/Minute.
Vorteilhafterweise beträgt
jedes zweite vorbestimmte Dekrement der Strömungsrate mindestens 3 Liter/Minute.
Idealerweise beträgt
jedes zweite vorbestimmte Dekrement der Strömungsrate ungefähr 5 Liter/Minute.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung betreibt das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches um ein drittes vorbestimmtes Inkrement
zu erhöhen,
wenn das durchschnittliche positive Rückdruckdifferential während der
Ausatmungsperioden der Atmungszyklen kleiner ist als der Referenz-Positivdruck-Differenzwert.
Vorteilhafterweise ist der Wert jedes dritten vorbestimmten Inkrements
kleiner als 3 Liter/Minute. Idealerweise ist der Wert jedes dritten
vorbestimmten Inkrements kleiner als 2 Liter/Minute und noch vorteilhafter
ist der Wert jedes dritten vorbestimmten Inkrements ungefähr 1 Liter/Minute.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung betreibt das zweite Steuermittel das Druckeinstellmittel,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein drittes vorbestimmtes Dekrement
zu reduzieren, wenn das durchschnittliche positive Rückdruckdifferential
während
der Ausatmungsperioden der Atmungszyklen größer ist als der Referenz-Positivdruck-Differentialwert,
nachdem die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs als ein Ergebnis des Steuerns des Druckeinstellmittels
erhöht
worden ist, um die Strömungsrate
durch eines oder mehrere der dritten vorbestimmten Inkremente zu
erhöhen.
Vorteilhafterweise ist der Wert jedes dritten vorbestimmten Dekrements
geringer als 3 Liter/Minute. Vorteilhafterweise ist der Wert jedes
dritten vorbestimmten Dekrements geringer als 2 Liter/Minute. Idealerweise
beträgt
der Wert jedes dritten vorbestimmten Dekrements ungefähr 1 Liter/Minute.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist ein Versorgungsdruck-Überwachungsmittel
vorgesehen, um den Sauerstoffzufuhrdruck von der Sauerstoffzufuhrquelle
zu überwachen,
und es ist ein Schaltermittel vorgesehen, das auf das Zuführdruck-Überwachungsmittel
anspricht, um das erste und zweite Steuermittel von einem Energiezufuhr-
bzw. Stromversorgungsmittel zu isolieren, wenn der Sauerstoffzufuhrdruck
unter einen vorbestimmten Wert fällt.
Vorteilhafterweise ist das Energiezufuhrmittel ein batteriebetriebenes
Energiezufuhrmittel.
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Die
Vorteile der Erfindung sind mannigfaltig. Der Hauptvorteil und der
wichtigste Vorteil besteht darin, dass das Verhältnis von Sauerstoff zu Luft
des Sauerstoff/Luft-Gemischs
von dem Hauptauslassanschluss unabhängig von der Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches von dem Hauptauslassanschluss eingestellt
werden kann, und umgekehrt. Dieser wichtige Vorteil wird mittels
der Tatsache erreicht, dass die Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemisches
durch das Druckeinstellmittel eingestellt und verändert wird
und entsprechend, sobald der Sauerstoffdruck in der Steu ereinheit
eingestellt worden ist, um die gewünschte Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemisches
abzugeben, der Sauerstoffdruck in der Steuereinheit für eine gegebene Durchfluss-
bzw. Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches konstant bleibt, und zwar unabhängig von Änderungen
des Verhältnisses
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches.
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Zusätzlich kann,
sobald das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches durch das sekundäre Strömungssteuermittel
eingestellt worden ist, die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs durch das Druckeinstellmittel verändert werden,
ohne das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches zu beeinträchtigen,
und zwar aufgrund der Tatsache, dass das Druckeinstellmittel den
Sauerstoffdruck an dem Hauptdüsenmittel
und in gleicher Weise an dem sekundären Strömungssteuermittel aufrecht
erhält, nachdem
der Sauerstoffdruck durch das Druckeinstellmittel verändert worden
ist, wodurch das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch unverändert bleibt.
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Durch
Bereitstellung eines Überwachungsmittels
zum Überwachen
des Rückdrucks
an dem Hauptauslassanschluss und eines ersten Steuermittels zum
Steuern des primären
Steuermittels als Reaktion auf den durch das Überwachungsmittel überwachten
Rückdruck
kann das primäre
Strömungssteuermittel
eingestellt werden, um eine Strömungsrate
des Primärsauerstoffs
zu dem Hauptdüsenmittel bereitzustellen,
um wiederum das Sauerstoff/Luft-Gemisch bei einer Strömungsrate
bereitzustellen, die wiederum dem überwachten Rückdruck entspricht.
Dieser Aspekt der Erfindung stellt einen besonders wichtigen Vorteil
dort bereit, wo es wahrscheinlich ist, dass die Drucksteuereinheit
mit Beatmungskreisen verwendet wird, welche bei entsprechenden unterschiedlichen
Rückdrücken betrieben werden.
Es vereinfacht das Anpassen der Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemisches
an den Rückdruck,
bei welchem der Beatmungskreis betrieben wird. Es wird berücksichtigt,
dass sich die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs von dem Hauptauslassanschluss bei unterschiedlichen
Rückdrücken ändern könnte, und
dass das Venturi-Mischmittel weniger effizient werden würde, wenn
die Strömungsrate
absinkt, während
der Rückdruck
ansteigt, wodurch möglicherweise
das Verhältnis
des Sauerstoff/Luft-Gemischs verändert
wird. Dadurch, dass es möglich
ist, unterschiedliche Rückdrücke auszugleichen,
welche sich aus unterschiedlichen Beatmungskreisen ergeben, wird
ein effizienter Betrieb der Steuereinheit mit einer großen Zahl
von Beatmungskreisen ermöglicht.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ergibt sich, wenn das zweite Steuermittel
zum Steuern der Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches von dem Hauptauslassan schluss zum
Kompensieren bzw. Ausgleichen eines übermäßigen Druckdifferentials während Einatmungs-
und/oder Ausatmungsperioden eines Atmungszyklus vorgesehen ist,
da das Vorsehen des zweiten Steuermittels eine Verringerung des
Rückdruckdifferentials
auf einen optimierten Pegel während
der Einatmungs- und Ausatmungs-Perioden vereinfacht.
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Die
Erfindung wird besser aus der folgenden Beschreibung einiger bevorzugter
Ausführungsformen
verständlich,
welche ausschließlich
exemplarisch mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen angegeben
werden, in denen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Steuereinheit
zum Bereitstellen eines kontinuierlichen positiven Atemwegdrucks
ist;
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2 eine
perspektivische Ansicht der Steuereinheit aus 1 ist,
wobei ein Bereich der Steuereinheit entfernt wurde;
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3 eine
in Längsrichtung
geschnittene Draufsicht von vorne auf die Steuereinheit aus 1 ist;
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4 ein
Blockschaltbild einer elektronischen Steuerschaltung einer Steuereinheit
ebenfalls gemäß der Erfindung
nach 1 ist;
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5 eine
grafische Darstellung dreier Atmungszyklen einer Person unter Verwendung
der Steuereinheit aus 4 ist;
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6 eine
zu 5 gleiche Ansicht ist, welche ebenfalls drei Atmungszyklen
eines Objekts unter Verwendung der Steuereinheit aus 4 zeigt;
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7 eine
zu 3 gleiche Ansicht einer Steuereinheit zum Bereitstellen
eines kontinuierlichen positiven Atemwegsdrucks gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung zeigt; und
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8 eine
zu 4 gleiche Ansicht eines Blockschaltbilds einer
elektronischen Steuerschaltung der Steuereinheit zum Bereitstellen
eines kontinuierlichen positiven Atemwegsdrucks gemäß 7 ist.
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Bezug
nehmend auf die Zeichnungen und zu Beginn auf die 1 bis 3,
ist eine erfindungsgemäße Steuereinheit
zum Bereitstellen eines kontinuierlichen positiven A temwegdrucks
dargestellt, welche allgemein durch die Bezugsziffer 1 bezeichnet
ist, und zwar zum Zuführen
eines eingestellten Sauerstoff/Luft-Gemischs zu einem Beatmungskreis (nicht
gezeigt) zum Zuführen
einer Zufuhr eines angereicherten Sauerstoff/Luft-Gemischs zu einem
Objekt/einer Person. Die Steuereinheit 1 stellt die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs ein, welche an den Beatmungskreis unabhängig von
dem Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemischs abgegeben wird,
und stellt auch das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch unabhängig von
der Strömungsrate
ein. Die Steuereinheit 1 umfasst ein Hauptkörperelement 2 mit
einem Hauptsauerstoffeinlassanschluss 4 zum Empfangen von
Sauerstoff von einer druckbeaufschlagten Quelle, typischerweise
einer Sauerstoffflasche (nicht gezeigt), sowie einen Hauptauslassanschluss 5,
durch welchen das eingestellte Sauerstoff/Luft-Gemisch an den Beatmungskreis
(nicht gezeigt) des Objekts abgegeben wird. Den Sauerstoff kann
man auch von einer druckgesteuerten Sauerstoffzufuhr erhalten, welcher
von einem Mehrfachverteiler in einer Krankenstation eines Krankenhauses bereitgestellt
wird, oder von jeder anderen geeigneten Quelle.
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Ein
Druckeinstellmittel, in dieser Ausführungsform der Erfindung mittels
eines Druckeinstellers 10 bereitgestellt, ist in einem
Einlasskanal 7 angeordnet, welcher von dem Haupteinlassanschluss 4 zum
Einstellen des Sauerstoffdrucks in der Steuereinheit 1 versorgt
wird. Der Druckeinsteller 10 reguliert und steuert durch
Einstellen des Sauerstoffdrucks in der Steuereinheit 10 auch
die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs
von dem Hauptauslassanschluss 5, wie es genauer weiter
unten beschrieben wird. Der Sauerstoff, dessen Druck durch den Druckeinsteller 10 eingestellt
wird, wird von dem Einsteller 10 in einen Hauptkanal 11 abgegeben.
Der Hauptkanal 11 ist so dimensioniert, dass der Sauerstoffdruck
konstant über
den Hauptkanal 11 aufrecht erhalten wird.
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Eine
primäre
Sauerstoffzufuhr wird von dem Hauptkanal 11 in einen primären Sauerstoffkanal 12 zum
Bereitstellen einer primären
Sauerstoffzufuhr an einem Düsenmittel
abgezweigt, nämlich
einer Hauptdüse 14,
durch welche die primäre
Sauerstoffzufuhr an ein Venturi-Mischmittel abgegeben wird, nämlich ein
Venturi-Rohr 16,
wo die primäre
Sauerstoffzufuhr mit Luft gemischt wird, um das Sauerstoff/Luft-Gemisch
zu bilden. Das Venturi-Rohr 16 endet in dem Hauptauslassanschluss 5,
von welchem das Sauerstoff/Luft-Gemisch an den Beatmungskreis (nicht
gezeigt) abgegeben wird. Das Venturi-Mischrohr 16 erstreckt
sich von einer Venturiaufnahmekammer 18, innerhalb welcher
auch die Hauptdüse 14 angeordnet
ist und von welcher Atmosphärenluft
in das Venturirohr 16 durch die Wirkung der primären Sauerstoffzufuhr
von der Hauptdüse 14 eingezogen
wird. Eine Öffnung 19 in
der Venturiaufnahmekammer 18 lässt atmosphärische Luft in die Kammer 18.
Ein Filter 20 in dem Hauptkörper 2 filtert die
atmosphärische
Luft in die Venturiaufnahmekammer 18. Eine Mehrzahl von
Lüftungseinlässen 21 in
einer Verschlussplatte 22 des Hauptkörpers 2 lässt die
atmosphärische
Luft zu dem Filter 20 gelangen, und weiter zur Venturiaufnahmekammer 18.
Ein Einlassende 23 des Venturi-Mischrohrs 16 definiert
mit der Hauptdüse 14 eine
ringförmige Öffnung 24 zum
Verbinden mit der Venturiaufnahmekammer 18 und zum Aufnehmen
der atmosphärischen
Luft daraus.
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Ein
primäres
Strömungssteuermittel,
nämlich
ein primäres
Strömungssteuerventil 25,
steuert die Strömung
des Primärsauerstoffs
in den Primärkanal 12,
um wiederum die Strömungsrate
des Primärsauerstoffs
durch die Hauptdüse 14 zu ändern, um wiederum
die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches von dem Hauptauslassanschluss 5 zu ändern, um
verschiedene Rückdrücke zu berücksichtigen,
welche an dem Hauptauslassanschluss 5 anliegen können, und
zwar durch unterschiedliche Ventile für einen kontinuierlichen positiven
Atemwegdruck, welche in Beatmungskreisen verwendet werden, mit welchen
die Steuereinheit 1 verbunden werden kann. Wie weiter unten
beschrieben wird, beeinträchtigt eine
Anpassung des Ventils 25 der primären Strömungssteuerung zum Anpassen
unterschiedlicher Rückdrücke nicht
das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemisches. Ein Steuerdrehknopf 26,
der aus dem Hauptkörper 2 herausragt,
ist zum Betreiben des primären
Strömungssteuerventils 25 vorgesehen.
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Ein
durch einen sekundären
Sauerstoffzufuhrkanal 27 bereitgestelltes sekundäres Sauerstoffanschlussmittel
wird ebenfalls von dem Hauptkanal 11 abgezweigt, um eine
sekundäre
Sauerstoffzufuhr zur Venturiaufnahmekammer 18 bereitzustellen,
um das Verändern
des Anteils von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch zu vereinfachen,
welches von dem Hauptauslassanschluss 5 abgegeben wird. Ein
sekundäres
Strömungssteuermittel,
das ein sekundäres
Strömungssteuerventil 28 umfasst,
steuert die sekundäre
Sauerstoffzufuhr in den sekundären Sauerstoffzufuhrkanal 27,
um wiederum eine Änderung
des Anteils von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch zu erlauben.
Ein Steuerdrehknopf 29, der aus dem Hauptkörper 2 herausragt,
ist zum Betreiben des sekundären
Strömungssteuerventils 28 vorgesehen.
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Ein
aus dem Hauptkörper 2 herausragender Drehknopf 31 ist
zum Betreiben des Druckeinstellers 10 vorgesehen.
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Ein
primäres
Anzeigemittel, nämlich
eine primäre
abgestufte Anzeige 32 ist benachbart zum Steuerdrehknopf 26 vorgesehen,
um die geeigneten Einstellungen des primären Strömungssteuerventils 25 anzuzeigen,
um die Steuereinheit 1 an die unterschiedlichen Betriebsdrücke der
Beatmungskreise anzupassen, mit denen die Steuereinheit 1 verbunden
sein kann. In dieser Ausführungsform
der Erfindung sind auf der Primäranzeige 32 vier
Stellungen vorgesehen, welche vier unterschiedliche Einstellungen
des primären
Strömungssteuerventils 25 angeben,
welche vier herkömmlichen
Betriebsdrücken von
Beatmungskreisen entsprechen. Typischerweise sind die vier Betriebsdrücke solcher
Beatmungskreise 2,5 cm Wasserpegel, 5 cm Wasserpegel bis 7,5 cm
Wasserpegel, 10 cm Wasserpegel bis 12,5 cm Wasserpegel und 15 cm
Wasserpegel bis 20 cm Wasserpegel.
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Ein
sekundäres
Anzeigemittel, nämlich
eine sekundäre
abgestufte Anzeige 33, ist neben dem Steuerdrehknopf 29 vorgesehen,
um die Größe der Einstellung
bzw. Anpassung anzugeben, welche auf das sekundäre Strömungssteuerventil 28 aufgebracht
wird. Die sekundäre
Anzeige 33 ist in Prozenten abgestuft, welche den Prozentsatz
von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch von dem Hauptauslassanschluss 5 angeben.
In dieser Ausführungsform der
Erfindung ist die Sekundäranzeige 33 über einen Bereich
von 30 % Sauerstoff bis 100 % Sauerstoff abgestuft.
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Im
Gebrauch ist der Haupteinlassanschluss 4 der Steuereinheit 1 mit
einer Sauerstoffquelle verbunden, typischerweise einer Sauerstoffflasche (nicht
gezeigt), oder mit einer Krankenhaus-Sauerstoffversorgung, welche
typischerweise an einem Auslassmehrfachverteiler in einer Krankenstation
bereitgestellt wird und welche typischerweise bei ungefähr 4 bar
arbeitet. Der Hauptauslassanschluss 5 ist mit dem Beatmungskreis
(nicht gezeigt) des Objekts/der Person verbunden. Das primäre Strömungssteuerventil 25 ist
auf die geeignete Einstellung eingestellt, um die Steuereinheit 1 an
den Betriebsdruck des Beatmungskreises anzupassen, mit welchem die
Steuereinheit 1 verbunden ist. Der Druckeinsteller 10 ist
so eingestellt, dass er die gewünschte
Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs ausgibt, welche typischerweise bei
60 Liter/Minute liegt. Das sekundäre Strömungssteuerventil 28 ist
so eingestellt, dass es das gewünschte Sauerstoff-zu-Luft-Verhältnis des
Sauerstoff/Luft-Gemischs
ausgibt.
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Sollte
es gewünscht
sein, das Verhältnis
von Sauerstoff zu Luft des Sauerstoff/Luft-Gemischs zu ändern, wird das sekundäre Strömungssteuerventil 28 geeignet
angepasst. Sollte es gewünscht
sein, die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs von dem Hauptauslassanschluss 5 zu
verändern,
wird an dem Druckeinsteller 10 eine geeignete Anpassung vorgenommen.
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Die
Vorteile der Erfindung sind vielfältig. Wie oben diskutiert,
ist der Haupt- und wichtigste Vorteil der Erfindung derjenige, dass
mittels der Tatsache, dass die Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemischs
von dem Hauptauslassanschluss 5 durch den Druckeinsteller 10 gesteuert
wird, welcher die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs anpasst, das Verhältnis von Sauerstoff zu Luft
in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch nicht verändert wird, was ein Problem
solcher vorher bekannten Steuereinheiten war. Der Grund dafür ist, dass
der Druckeinsteller bzw. -regulator 10 den Sauerstoffdruck
in der Steuereinheit 1 konstant hält, sobald die gewünschte Strömungsrate
durch Einstellen des Drucks durch den Einsteller auf den geeigneten
Wert aufgebaut worden ist. Ob entsprechend nun der Druck des Sauerstoffs durch
den Druckeinsteller 10 angehoben oder abgesenkt wird: der
Druck, bei dem der Primärsauerstoff zu
der Hauptdüse 14 ausgegeben
wird, und der Druck, bei welchem der Sekundärsauerstoff an die Venturiaufnahmekammer 1 ausgegeben
wird, wird gleichzeitig verändert,
wodurch der Druck des primären
und sekundären
Sauerstoffs immer gleich ist. Dadurch bleibt das Verhältnis von
Sauerstoff zu Luft in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch unverändert.
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Zusätzlich beeinträchtigt ein
Betreiben des sekundären
Steuerventils 28 zum Ändern
des Verhältnisses
von Sauerstoff in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch nicht den Druck des
Sauerstoffs in dem Hauptkanal 11, und dadurch bleibt die
Strömungsrate
von primärem
Sauerstoff durch die Hauptdüse 14 unverändert, wodurch
die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs durch den Hauptauslassanschluss 5 sogar
dann konstant bleibt, wenn die Strömung des sekundären Sauerstoffs
durch das sekundäre
Strömungssteuerventil 28 verändert wird.
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Da
weiterhin der Druckeinsteller 10 die Zufuhr von primärem und
sekundärem
Sauerstoff bei gleichen Drücken
aufrechterhält, ändert ein Ändern der
Strömungsrate
des primären
Sauerstoffs durch Betrieb des primären Strömungssteuerventils 25 auf gleiche
Weise nicht den Anteil von Sauerstoff zu Luft in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch. Sobald entsprechend
das gewünschte
Sauerstoff/Luft-Mischungsverhältnis
erreicht worden ist, kann die Strömungsrate entweder durch den
Druckeinsteller 10 oder das primäre Strömungssteuerventil 25 verändert werden, ohne
das Sauerstoff/Luft-Gemisch zu verändern, und umgekehrt. Zusätzlich ändert sich
der Anteil von Sauerstoff zu Luft in dem Sauerstoff/Luft-Gemisch
durch Ändern
der Strömungs rate
des primären
Sauerstoffs durch Betreiben des primären Strömungssteuerventils 25 zum Anpassen
verschiedener Rückdrücke nicht.
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Nun
ist in Bezug auf 4 eine Steuereinheit 40 gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, welche im wesentlichen gleich zu der
Steuereinheit 1 ist mit der Ausnahme, dass eine elektronische
Steuerschaltung 42 zum automatischen Steuern des Druckeinstellers 10 und
des primären
Strömungssteuerventils 25 vorgesehen
ist. Die dargestellten Komponenten der Steuereinheit 40, welche
zu denen der Steuereinheit 1 gleich sind, werden mit gleichen
Bezugsziffern bezeichnet. In dieser Ausführungsform der Erfindung wird
der Druckeinsteller 10 mittels einer Solenoidsteuerung 43 anstatt mittels
eines Steuerdrehknopfs gesteuert, und das primäre Strömungssteuerventil 25 wird
mittels einer Solenoidsteuerung 54 anstatt durch einen
Steuerdrehknopf gesteuert.
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Ein
Rückdruck-Überwachungsmittel,
nämlich
ein Drucksensor 47, ist in dem Hauptauslassanschluss 5 zum Überwachen
des Rückdrucks
an dem Auslassanschluss 5 eingebracht, welcher durch den Betriebsdruck
und andere Druckvariablen in dem Beatmungskreis (nicht gezeigt)
der Person/des Objekts erzeugt wird. Die Steuerschaltung 42 steuert
das primäre
Strömungssteuerventil 25 als
Antwort auf den durch den Drucksensor 47 ausgelesenen Rückdruck, um
das primäre
Strömungssteuerventil 25 auf
die geeignete Einstellung einzustellen, um sich an den Betriebsdruck
des Bearbeitungskreises anzupassen. Dies benötigt eine Einmal-Aus- ('once-off) Einstellung
des primären
Strömungssteuerventils 25,
wenn die Steuereinheit 1 mit dem Beatmungskreis verbunden
ist. Das primäre
Strömungssteuerventil 25 ist
typischerweise so eingestellt, dass eine Strömungsrate von ungefähr 60 Liter/Minute
vorgegeben wird. Zusätzlich
steuert die Steuerschaltung 42 den Druckeinsteller 10 zum
Minimieren von Druckschwankungen, in anderen Worten: von Druckdifferentialen
in dem durch den Drucksensor 47 überwachten Rückdruck,
welche während
Einatmungs- und Ausatmungsperioden eines Atmungszyklus auftreten.
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In
Bezug insbesondere auf die 5 und 6 zeigen
die Graphen 50 typische Druckschwankungen in dem Rückdruck
während
drei Atmungszyklen der Person. Der Druck ist auf der Y-Achse aufgetragen,
während
die Zeit auf der X-Achse aufgetragen ist. Die durch den Buchstaben
I bezeichneten Teile des Graphen 50 zeigen die Rückdruckschwankungen
während
Einatmungsperioden des entsprechenden Atemzyklus, und die durch
den Buchstaben E bezeichneten Teile der Graphen 50 zeigen
die Rückdruckschwankungen
während
Ausatmungsperioden der entsprechenden Atemzyklen an. Der Graph 50 aus 5 zeigt
das Ergebnis, welches man durch Anpassen der Drucksteuerung 10 erlangen
kann, und zwar durch inkrementelles Anheben der Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemisches zum Verringern des Negativdruck-Differentials 51 während eines
Einatmens. In diesem Fall wird der Druckeinsteller 10 anfänglich zum
allmählichen
Erhöhen
der Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs
betrieben, wodurch das Negativdruck-Differential 51 während der
Einatmungsperioden der Atmungszyklen verringert wird. In 6 ist
der Druckeinsteller 10 zum dekrementellen Herabsetzen der
Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs
angepasst, um wiederum das Positivdruck-Differential 52 während der
Ausatemperiode der Atmungszyklen zu verringern.
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Nun
zunächst
auf 5 Bezug nehmend, umfasst die Steuerschaltung 42 einen
Mikroprozessor, welcher programmiert ist, den Druckeinsteller 10 gemäß des folgenden
Algorithmus zum Verringern des Negativdruck-Differentials 51 in
den Einatmungsperioden der Atmungszyklen zu steuern. Zunächst steuert
die Steuerschaltung 42 den Druckeinsteller 10 zum
Verringern des Negativdruck-Differentials 51 während der
Einatmungsperioden der Atmungszyklen. Die Steuerschaltung 42 liest
den Drucksensor 47 für
fünf Atmungszyklen
und bestimmt das durchschnittliche Negativdruck-Differential während der fünf Einatmungsperioden. Falls
das durchschnittliche Negativdruck-Differential größer ist
als ein vorbestimmter Referenz-Negativdruck-Differentialwert, betätigt die
Steuerschaltung 42 den Druckeinsteller zum Anheben des
Sauerstoffdrucks, um wiederum die Strömungsrate des Sauerstoff/Luft-Gemischs
um ein erstes vorbestimmtes Inkrement anzuheben, welches in dieser
Ausführungsform
der Erfindung ungefähr
5 Liter/Minute beträgt.
Nach weiteren fünf
Atmungszyklen und Mitteln des Negativdruck-Differentials während der
Einatmungsperioden, steuert die Steuerschaltung, falls das durchschnittliche
Negativdruck-Differential immer noch größer ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert,
wieder den Druckeinsteller 10 zum Anheben der Durchflussrate des
Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein weiteres erstes vorbestimmtes Inkrement
von 5 Liter/Minute. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis das durchschnittliche Negativdruck-Differential
während
der Einatmungsperioden gleich oder geringer ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert.
Sobald das durchschnittliche Negativdruck-Differential während der
Einatmungsperioden gleich dem Referenz-Negativdruck-Differentialwert
ist, ist keine weitere Handlung erforderlich. Falls das durchschnittliche
Negativdruck-Differential während
der Einatmungsperioden kleiner ist als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert,
betätigt
die Steuerschaltung 42 den Druckeinsteller 10,
um den Sauerstoffdruck abzusenden, um wiederum die Strömungsrate
um ein erstes vorbestimmtes Dekrement abzusenken, welches in dieser Ausführungsform
der Erfindung ungefähr
1 Liter/Minute ist. Dieser Vorgang geht weiter, bis das durchschnittliche Negativdruck-Differential
in der Einatmungsperiode gleich oder größer dem Referenz-Negativdruck-Differentialwert
ist. Für
den Fall, dass das durchschnittliche Negativdruck-Differential während der
Einatmungsperioden größer ist
als der Referenz-Negativdruck-Differentialwert,
betätigt
die Steuerschaltung 42 wiederum den Druckeinsteller 10,
um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein zweites vorbestimmtes Inkrement
von ungefähr
1 Liter/Minute anzuheben. Es werden keine weiteren Anpassungen zum
Anpassen des durchschnittlichen Negativdruck-Differentials durchgeführt, solange
das durchschnittliche Negativdruck-Differential während der
Einatmungsperioden nicht wieder den Referenz-Negativdruck-Differentialwert überschreiten sollte.
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Nachdem,
nun Bezug nehmend auf 6, das Negativdruck-Differential
während
der Einatmungsperioden der Atmungszyklen angepasst worden ist, wird
die Drucksteuerung 10 dann durch die Steuerschaltung 42 betrieben,
um das Positivdruck-Differential 52 während der
Ausatmungsperioden der Atmungszyklen auf einen vorbestimmten Referenz-Positivdruck-Differentialwert
abzusenken. Dies wird in gleicher Weise wie schon zum Steuern des
Negativdruck-Differentials während
der Einatmungsperioden erreicht, mit der Ausnahme, dass, sollte
das durchschnittliche Positivdruck-Differential während der
Ausatmungsperioden für
fünf Atmungszyklen
den Referenz-Positivdruck-Differentialwert überschreiten, anstatt des anfänglichen
Erhöhens der
Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs der Druckeinsteller 10 anfänglich gesteuert
wird, um das Sauerstoff/Luft-Gemisch um ein zweites vorbestimmtes
Dekrement von ungefähr
5 Liter/Minute abzusenken, um das Positivdruck-Differential während der Ausatmungsperioden
zu vermindern. Sollte das Positivdruck-Differential während der Ausatmungsperioden
so angepasst werden, dass das durchschnittliche Positivdruck-Differential
kleiner ist als der Referenz-Positivdruck-Differentialwert, wird der Druckeinsteller 10 betätigt, um
die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein drittes vorbestimmtes Inkrement
von ungefähr
1 Liter/Minute anzuheben. Sollte in gleicher Weise das durchschnittliche
Positivdruck-Differential
während
der Ausatmungsperioden während
dieser Anpassungsphase den Referenz-Positivdruck-Differentialwert überschreiten,
wird der Druckeinsteller 10 weiter betätigt, um die Strömungsrate
des Sauerstoff/Luft-Gemischs um ein drittes vorbestimmtes Dekrement
von ungefähr
1 Liter/Minute zu verringern. Es wird keine weitere Anpassung ausgeführt, um
das durchschnittliche Positivdruck-Differential anzupassen, so lange
nicht das durchschnittliche Positivdruck-Differential während der
Ausatmungsperioden der Atmungszyklen größer werden sollte als der Referenz-Positivdruck-Differentialwert, in
welchem Falle der Anpassungsvorgang wieder begonnen wird.
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Es
wird berücksichtigt,
dass die Anpassung der negativen und positiven Druckpotentiale während einer
Einatmung und einer Ausatmung einige Optimierung benötigt, da
ein Herabsetzen des Positivdruck-Differentials während eines Ausatmens einen Anstieg
des Negativdruck-Differentials während
des Einatmens bewirkt, und umgekehrt. Typischerweise sind die vorbestimmten
Referenz-Negativ- und -Positivdruck-Differentialwerte gleich und vorzugsweise auf
ungefähr
1 cm Wasserpegel eingestellt.
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Nun
Bezug nehmend auf die 7 und 8, ist eine
Steuereinheit zum Bereitstellen eines kontinuierlichen positiven
Atemwegdrucks gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung dargestellt, welche allgemein durch die Bezugsziffer 60 gekennzeichnet
wird. Die Steuereinheit 60 ist im wesentlichen gleich zu
der Steuereinheit 40 und der Steuereinheit 1,
und gleiche Komponenten werden durch gleiche Bezugsziffern bezeichnet.
Der Hauptunterschied zwischen der Steuereinheit 60 und
den Steuereinheiten 1 und 40 liegt darin, dass
ein handbetriebenes Isolierventil 60 zum Isolieren der
Steuereinheit 60 von einer Sauerstoffzufuhr in dem Einlasskanal 7 angeordnet
ist. Ein Versorgungsdruck-Überwachungsmittel,
nämlich
ein Drucksensor 62, ist in dem Einlasskanal 7 dem
Isolierventil 61 nachgeschaltet angebracht, und zwar zum Überwachen
des Sauerstoffversorgungsdrucks, um zu bestimmen, ob das Isolierventil 61 die
Steuereinheit 60 von der Sauerstoffversorgung isoliert
hat. Eine Leistungszuführschaltung
bzw. Stromversorgungsschaltung 63 versorgt die elektronische
Steuerschaltung 42 mit elektrischer Leistung über einen
elektrischen Isolierschalter 64. Der Isolierschalter 64 reagiert
auf den Drucksensor 62, welcher das Fehlen von Versorgungsdruck
in dem Kanal 7 detektiert, um den Isolierschalter 64 zu
betätigen,
um wiederum die elektronische Steuerschaltung 42 von der
Leistungszuführschaltung 63 zu
isolieren bzw. zu trennen. Wenn dementsprechend die Steuereinheit 60 von
der Sauerstoffzufuhr abgetrennt ist, ist die elektronische Steuerschaltung 42 von
der Leistungszuführschaltung 63 abgetrennt,
um elektrische Leistung in der Leistungszuführschaltung 63 zu
sparen. Typischerweise ist es vorgesehen, dass die Energiezufuhrschaltung 63 eine
Batterie (nicht gezeigt) einschließt.
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Es
ist vorgesehen, dass der Drucksensor 62 und der Isolier-
bzw. Trennschalter 64 als eine einzige integrale Einheit
bereitgestellt werden, beispielsweise als ein druckbetriebener elektrischer
Schalter. Es ist auch vorgesehen, dass der Drucksensor 62 dem
Druckeinsteller 10 nachgeschaltet angeordnet ist.
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Es
sollte verständlich
sein, dass der Druckeinsteller und das primäre Strömungssteuerventil in den Ausführungsformen
der Erfindung, wie sie in Bezug auf die 4 und 8 beschrieben
worden sind, durch jegliche andere geeignete elektronische oder
elektrische Steuermittel anstatt der Solenoidsteuerung gesteuert
werden können.