EP1239911A2 - Atemzugsvolumenabhängige gasdosierung - Google Patents

Atemzugsvolumenabhängige gasdosierung

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Publication number
EP1239911A2
EP1239911A2 EP00993379A EP00993379A EP1239911A2 EP 1239911 A2 EP1239911 A2 EP 1239911A2 EP 00993379 A EP00993379 A EP 00993379A EP 00993379 A EP00993379 A EP 00993379A EP 1239911 A2 EP1239911 A2 EP 1239911A2
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EP
European Patent Office
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gas
oxygen
gas supply
supply system
sensor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00993379A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rainer Muellner
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.)
INO Therapeutics GmbH
Original Assignee
Messer Austria GmbH
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/10—Preparation of respiratory gases or vapours
    • A61M16/12—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201—Controlled valves
    • A61M16/202—Controlled valves electrically actuated
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/0015—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors
    • A61M2016/0018—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical
    • A61M2016/0021—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure inhalation detectors electrical with a proportional output signal, e.g. from a thermistor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES 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
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/0003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure
    • A61M2016/003—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter
    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0039—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the inspiratory circuit
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES 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
    • A61M2202/00—Special media to be introduced, removed or treated
    • A61M2202/02—Gases
    • A61M2202/0266—Nitrogen (N)
    • A61M2202/0275—Nitric oxide [NO]

Definitions

  • the invention relates to a gas supply system for the inhalative treatment of humans or mammals with a controlled gas dosage of at least one gas, a method for operating the gas supply system and its use.
  • Ventilation devices are used for mechanical ventilation, for anesthesia and for respiratory therapy by treatment with gases, e.g. B. Oxygen donation or treatment with nitrogen monoxide (NO).
  • gases e.g. B. Oxygen donation or treatment with nitrogen monoxide (NO).
  • a normally portable oxygen dispenser Such patients are referred to as spontaneously breathing patients, in contrast to patients who are intubated to a ventilator in the clinic.
  • LOT long-term oxygen therapy
  • CPAP continuous positive airways pressure
  • the gases are administered either through so-called nasal cannula or nasal tube (nasal application; in the simplest case, a gas supply hose, the opening of which is open below the patient's nostrils) or via a breathing mask (especially with CPAP).
  • WO 98/31282 (internal designation TMG 2028/67) describes a gas supply system for ventilated or spontaneously breathing patients, in which one or more gases (e.g. NO, oxygen) by means of a controller (program controller, sensor controller or combined program / Sensor control) are metered into the breathing gas unevenly (continuously or discontinuously).
  • a controller program controller, sensor controller or combined program / Sensor control
  • the tidal volume increases or decreases depending on the demands of the spontaneously breathing patient.
  • the breathing frequency and the characteristic of the breath curve (inspiration curve) change.
  • the invention has for its object to optimize the gas metering in inhalation therapy, especially in spontaneous breathing.
  • the gas supply system for the inhalative treatment of humans or mammals is a device for dosing gases or aerosols, in particular medical gases (e.g. oxygen, NO-containing gas) or aerosols (e.g. asthma agents).
  • the dosing dependent on the breathing curve can be used for all types of gases (also in combination), especially oxygen and a NO-containing gas or a NO-containing gas and hydrogen; Oxygen and hydrogen; Oxygen and helium; Oxygen, a NO-containing gas and hydrogen; Oxygen, a NO-containing gas and helium; Oxygen, carbon dioxide and helium; or oxygen, an NO-containing gas, carbon dioxide and hydrogen, and aerosols can be used.
  • the gas supply system with gas metering dependent on the tidal volume, ie metering of gases or aerosols, is used in ventilated or particularly preferably in spontaneously breathing patients.
  • the basic apparatus design of gas supply systems for ventilated or spontaneously breathing patients is described in WO 98/31282 (internal name TMG 2028/67), to which reference is hereby made.
  • the gas supply system for controlling the metering of gases or aerosols depending on the tidal volume preferably contains an additional gas line with a sensor which leads to the patient (human or mammal).
  • the additional gas line is connected to nasal cannula or breathing mask, for example.
  • the sensor preferably detects the pressure or gas flow (gas flow) in the nose or mouth area of the patient.
  • the pressure in the nose or mouth area is called breathing pressure
  • the gas flow (gas flow) in the nose or mouth area is called breathing gas flow.
  • a breath curve is the time course of respiratory pressure or respiratory gas flow.
  • the course of the breath curve is determined in particular by measuring the
  • the change in the tidal volume detected by the sensor is advantageously transmitted to a control unit which now controls the metered quantity of the gas or aerosol accordingly and z.
  • controllable metering valves respond so that the metering quantity is changed (e.g. by a longer opening time of the metering valves).
  • the amount of gas to be metered or the metered amount of gas V is calculated using the following formula:
  • V (ml) [desired concentration (%) * tidal volume (ml)] / 100.
  • the controlled adaptation of the gas quantity to the condition of the patient can ensure that the gas quantity or gas concentration required for the specific therapy is changed in accordance with the change in the tidal volume.
  • the gas concentration supplied can be kept constant in relation to the tidal volume or the gas quantity or gas concentration can be increased compared to the idle state due to the detected load condition of the patient. This means that the dosing device does not keep the concentration of the gas in the lungs constant but increases it in order to increase the effect under load.
  • Another criterion that can be determined for the patient's stress level is the number of breaths per minute.
  • the patient's stress level can be inferred and the therapy adapted accordingly.
  • the tidal volume is advantageously recorded through a second line to the patient (nasal cannula or mask) in which the applied pressure is measured during the entire time.
  • the metering of the gas takes place, for example, synchronized with inspiration, the duration of the metering and / or the amount of the metered gas being changed per unit of time in accordance with the detected load condition of the patient.
  • the breathing gas flow in particular the breathing gas flow during inspiration (inspiration flow), is e.g. B. recorded by detecting the pressure (negative pressure) during the entire inspiration phase, which is proportional to the gas flow or inspiration flow.
  • This negative pressure is advantageously recorded by means of a relative pressure sensor.
  • Another possibility is the direct measurement of the gas flow using a flow meter. Any errors resulting from the metering of the gas (excess pressure) are advantageously compensated for using algorithms in a control program, generally in the control unit.
  • the tidal volume can be determined particularly advantageously by interpolation of the recorded pressure or gas flow curve over time.
  • the amount of gas in one gas can be kept constant while the second amount of gas changes at the same time.
  • the time of dispensing can also be chosen arbitrarily, since it is precisely defined by the inclusion of the inspiration curve. In this way, one gas can be dosed at the start of triggering, a second gas only later.
  • the amount of gas is varied in such a way that the amount of gas supplied is adapted to the tidal volume (e.g. increasing amount of gas with increasing tidal volume).
  • the gas flow in the breathing gas line could also be changed by a control valve and adapted to the respective curve shape.
  • gas spike mistidal gas surge
  • Another possibility is dosing via a control valve, so that the dosing flow is adapted to the pressure curve and doses this pressure curve accordingly.
  • the gas curve-dependent gas metering of one or more gases and / or aerosols can generally be used for all types of metering control, in particular for program control, sensor control or a combined program / sensor control for inspiration-synchronized gas metering, which is pulse-modulated or in sequences ,
  • program control sensor control
  • a combined program / sensor control for inspiration-synchronized gas metering, which is pulse-modulated or in sequences
  • WO 98/31282 internal name TMG 2028/67
  • the tidal volume is recorded simultaneously (for the same breathing cycle) and the gas dosage is controlled, or the tidal volume of the previous breathing cycle is used to control the gas dosage for the subsequent breathing cycle.
  • FIG. 1 schematically shows a breath curve (respiratory pressure P in mbar versus time t in s) for the resting state a and for the stress state b of a patient.
  • a predetermined threshold value (trigger value) c is reached, the gas metering is triggered.
  • the volume flow V (in l / min.) Of the metered gas resulting from the breath curve-dependent control as a function of time t (in seconds s) is shown in FIG. 2 for the states a (rest) and b (load).
  • FIG. 3 shows schematically how the breath curve is interpolated from individual measured breath pressure values.
  • FIG. 4 schematically shows a gas supply system, in particular for spontaneously breathing patients (spontaneous breathers).
  • the gas is metered via controllable solenoid valves 3, 4, which are connected to the control unit 12 via the control lines 10, 11.
  • the triggering of the metering (triggering) is a defined signal of the pressure or flow sensor 8, which is passed on to the control unit 12 through the control line 9.
  • the gas supply system shown is used, for example, for metering two gases, such as oxygen (gas source 1) and NO-containing gas (gas source 2).
  • the pressure or flow in the nasal cavity is via the pressure measuring line 6
  • the trigger trigger signal can be chosen, e.g. B. at the beginning of inspiration (change from positive pressure to negative pressure, e.g. 0.1 mbar negative pressure) or to any pressure or flow during the inspiration.
  • the actual gas metering of the gases from gas sources 1 and 2 takes place via the separate gas line 5. As a result, the pressure increase for the determination of the breath curve is not or only slightly disturbed. This allows the
  • Breath or inspiration curve can also be recorded during gas metering.
  • FIG. 5 shows an example of how the metered amount of gas or the gas volume flow V is adjusted as a function of the breath curves in different states (a, b) of the patient (FIG. 5a) (FIG. 5b).
  • the gas flow of the metered gas is changed by a controllable valve, so that an increased gas surge occurs at a constant gas volume flow V (gas pike) in state b.
  • FIG. 6 shows an adaptation of a variable gas volume flow V of a metered gas (FIG. 6b) to the determined breath curve (FIG. 6a).
  • controllable valve e.g. solenoid valve

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Abstract

Das Gasversorgungssystem zur inhalativen Behandlung von Mensch oder Säugetier mit einer gesteuerten Gasdosierung von mindestens einem Gas ist gekennzeichnet durch eine atemzugsvolumenabhängige Steuerung der Gasdosierung.

Description

Atemzugsvolumenabhängige Gasdosierung
Die Erfindung betrifft ein Gasversorgungssystem zur inhalativen Behandlung von Mensch oder Säugetier mit einer gesteuerten Gasdosierung von mindestens ei- nem Gas, ein Verfahren zum Betrieb des Gasversorgungssystems und dessen Verwendung.
Geräte zur Beatmung werden eingesetzt für die maschinelle Beatmung, für die Anaesthesie und für die Atemtherapie durch Behandlung mit Gasen, z. B. Sauerstoffspende oder Behandlung mit Stickstoffmonoxid (NO).
Patienten mit chronischen Atembeschwerden (z. B. Asthma und COPD (chronisch obstruktive Atemwegserkrankung / Chronic Obstructive Pulmonary Disea- se)) werden durch einen in der Regel transportablen Sauerstoffspender in der Sauerstoffversorgung des Körpers unterstützt. Solche Patienten werden als spontanatmende Patienten bezeichnet, im Unterschied zu Patienten, die in der Klinik intubiert an ein Beatmungsgerät angeschlossen sind. Spontanatmende Patienten erhalten so zum Beispiel eine zusätzliche Sauerstoffspende (LOT = Langzeitsauerstofftherapie) oder eine Atmungsunterstützung (per CPAP = conti- nuous posit. airways pressure). Verabreicht werden die Gase entweder über eine sogenannte Nasenbrille oder Nasensonde (Nasalapplikation; im einfachsten Fall ein Gasversorgungsschlauch, dessen Öffnung unterhalb der Nasenöffnungen des Patienten offen angeordnet ist) oder per Atemmaske (besonders bei CPAP).
In WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) wird ein Gasversorgungssystem für beatmete oder spontanatmende Patienten beschrieben, bei dem ein oder mehrere Gase (z. B. NO, Sauerstoff) mittels einer Steuerung (Programmsteuerung, Sensorsteuerung oder kombinierte Programm- /Sensorsteuerung) ungleichmäßig (kontinuierlich oder diskontinuierlich) in das Atemgas dosiert werden. Je nach Beanspruchung des spontanatmenden Patienten nimmt sein Atemzugvolumen zu oder ab. Dabei ändert sich die Atemfrequenz sowie die Charakteristik der Atemzugskurve (Inspirationskurve).
Bisher war es nicht möglich die Inspirationskurve bei spontanatmenden Patienten aufzunehmen (offener Beatmungskreislauf) und gleichzeitig ein oder mehrere Gase oder Aerosole zu dosieren. Geräte, die nur die Tiefe des Atemzuges zu Beginn der Dosierung aufnehmen, lassen nur sehr ungenau auf das tatsächliche Atemzugsvolumen schließen, da der gesamte Kurvenverlauf nicht bekannt ist. Außerdem kann sich gerade unter Belastung der gesamte Kurvenverlauf bzw. die Kurvencharakteristik erheblich ändern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Gasdosierung bei der Inhalationstherapie, insbesondere bei Spontanatmem, zu optimieren.
Gelöst wurde die Aufgabe durch ein Gasversorgungssystem mit den in Anspruch 1 beschriebenen Merkmalen.
Das Gasversorgungssystem zur inhalativen Behandlung von Mensch oder Säu- getier ist ein Gerät zur Dosierung von Gasen oder Aerosolen, insbesondere medizinischen Gasen (z. B. Sauerstoff, NO-haltiges Gas) oder Aerosolen (z. B. Asthmamittel). Die atemzuskurvenabhängige Dosierung kann bei allen Arten von Gasen (auch in Kombination), vor allem Sauerstoff und ein NO-haltiges Gas oder ein NO-haltiges Gas und Wasserstoff; Sauerstoff und Wasserstoff; Sauerstoff und Helium; Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas und Wasserstoff; Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas und Helium; Sauerstoff, Kohlendioxid und Helium; oder Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas, Kohlendioxid und Wasserstoff, sowie Aerosolen angewendet werden. Das Gasversorgungssystem mit atemzugsvolumenabhängiger Gasdosierung, das heißt Dosierung von von Gasen oder Aerosolen, wird bei be- atmeten oder besonders bevorzugt bei spontanatmenden Patienten eingesetzt. Die grundlegende apparative Gestaltung von Gasversorgungssystemen für beatmete oder spontanatmende Patienten ist in WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird.
Das Gasversorgungssystem für eine atemzugsvolumenabhängige Steuerung der Dosierung von Gasen oder Aerosolen enthält vorzugsweise eine zusätzliche Gasleitung mit einem Sensor, die zum Patienten (Mensch oder Säugetier) führt. Die zusätzliche Gasleitung ist beispielsweise mit einer Nasenbrille oder Atemmaske verbunden. Der Sensor erfaßt vorzugsweise den Druck oder Gasfluß (Gasflow) im Nasen- oder Mundbereich des Patienten. Der Druck im Nasen- oder Mundbereich wird als Atemdruck, der Gasfluß (Gasflow) im Nasen- oder Mundbereich wird als Atemgasflow bezeichnet. Eine Atemzugskurve ist der zeitliche Verlauf von Atemdruck oder Atemgasflow.
Der Verlauf der Atemzugskurve wird insbesondere durch eine Messung des
Druckverlaufes während eines Atemzykluses (Exspiration und Inspiration), z. B. in oder an der Nasenbrille, in der Regel mittels eines Drucksensors oder Flow- sensors (oder darauf basierende Systeme) erfaßt. Wird die Atemzugskurve, insbesondere während der Inspiration, kontinuierlich aufgenommen, ist zu jedem Zeitpunkt das Atemzugsvolumen bekannt. Weiters kann durch Aufnahme der
Atemzugskurve im Ruhezustand des Patienten (Ruhe) und durch die ersichtliche Veränderung der Atemzugskurve auf den augenblicklichen Belastungszustand des Patienten (Belastung) geschlossen werden. Die vom Sensor erfaßte Änderung des Atemzugsvolumens wird vorteilhaft einer Steuereinheit übermittelt, die nun entsprechend die Dosiermenge des Gases oder Aerosol steuert und z. B. steuerbare Dosierventile anspricht, so daß die Dosiermenge verändert wird (z.B. durch eine längere Öffnungszeit der Dosierventile).
Die zu dosierende Menge des Gases bzw. die dosierte Gasmenge V errechnet sich nach folgender Formel:
V (ml) = [gewünschte Konzentration (%) * Atemzugsvolumen (ml)] / 100 . Durch die gesteuerte Anpassung der Gasmenge an den Zustand des Patienten kann gewährleistet werden, daß die für die spezifische Therapie notwendige Gasmenge oder auch Gaskonzentration entsprechend der Änderung des Atemzugsvolumens geändert wird. Beispielsweise kann die zugeführte Gaskonzentra- tion bezogen auf das Atemzugsvolumen konstant gehalten werden oder durch den erfaßten Belastungszustand des Patienten die Gasmenge oder Gaskonzentration gegenüber dem Ruhezustand erhöht werden. Dies bedeutet, daß vom Dosiergerät die Konzentration des Gases in der Lunge nicht konstant gehalten sondern erhöht wird, um die Wirkung unter Belastung zu erhöhen.
Ein weiteres, erfaßbares Kriterium für den Belastungszustand des Patienten ist die Anzahl der Atemzüge pro Minute.
Durch Auswertung der Parameter Atemzugsvolumen, Anzahl der Atemzüge und Charakteristik der Inspirationskurve kann auf den Belastungszustand des Patienten geschlossen werden und die Therapie dementsprechend angepaßt werden.
Aufgenommen wird das Atemzugsvolumen vorteilhaft durch eine zweite Leitung zum Patienten (Nasenbrille oder Maske) in der während der gesamten Zeit der anliegende Druck gemessen wird.
Die Dosierung des Gases erfolgt beispielsweise inspirationssynchronisiert, wobei die Dauer der Dosierung und/oder die Menge des dosierten Gases pro Zeitein- heit entsprechend dem erfaßten Belastungszustand des Patienten verändert wird.
Der Atemgasflow, insbesondere der Atemgasflow während der Inspiration (Inspi- rationsflow), wird z. B. durch Erfassung des Druckes (Unterdruck) während der gesamten Inspirationsphase aufgenommen, der proportional zum Gasflow bzw. Inspirationsflow ist. Dieser Unterdruck wird vorteilhaft mittels eines Relativdrucksensors aufgenommen. Ein weitere Möglichkeit ist die direkte Messung des Gasflows mittels eines Flowmeters. Eventuelle Fehler die durch die Dosierung des Gases (Überdruck) herrühren werden vorteilhaft mittels Algorithmen in einem Steuerprogramm, in der Regel in der Steuereinheit, kompensiert. Besonders vorteilhaft kann durch Interpolation der aufgenommenen Druck- oder Gasflowkurve über die Zeit das Atemzugsvolumen bestimmt werden.
Bei der Dosierung von mehreren Gasen (z. B. O2 und NO-haltiges Gas) kann die Gasmenge eines Gases konstant gehalten werden bei gleichzeitiger Änderung der zweiten Gasmenge. Auch der Dosierzeitpunkt kann beliebig gewählt werden, da er durch die Aufnahme der Inspirationskurve genau definiert wird. So kann ein Gas zu Beginn der Dosierauslösung (Triggerung) dosiert werden, ein zweites Gas erst entsprechend später.
Um die Konzentration des Gases konstant zu halten, wird die Gasmenge so variiert, daß die zugeführte Gasmenge an das Atemzugsvolumen angepaßt wird (z. B. steigende Gasmenge bei steigendem Atemzugsvolumen).
Durch ein Regelventil könnte auch der Gasflow in der Atemgasleitung verändert werden und an die jeweilige Kurvenform angepaßt werden.
So kann ein sogenannter Gasspike (momentaner Gasstoß) gesetzt werden, der bewirkt, das selbst bei veränderlichen Atemzugsvolumen immer die selben Areale am Wirkort (in der Regel in der Lunge) angeströmt werden.
Eine weitere Möglichkeit besteht in der Dosierung über ein Regelventil, so daß der Dosierflow an die Druckkurve angepaßt wird und dieser Druckkurve entsprechend dosiert.
Die atemzugskurvenabhängige Gasdosierung eines oder mehrerer Gase und/oder Aerosole kann im allgemeinen bei allen Arten der Steuerung der Dosierung eingesetzt werden, insbesondere bei einer Programmsteuerung, einer Sensorsteuerung oder eine kombinierte Programm-/ Sensorsteuerung zur inspirati- onssynchronisierten Gasdosierung, die pulsmoduliert oder in Sequenzen erfolgt. Diese Steuerungsarten der Gasdosierung sind in WO 98/31282 (interne Bezeichnung TMG 2028/67) beschrieben, worauf hiermit Bezug genommen wird.
Für die simultane Steuerung der Gasdosierung in Abhängigkeit vom erfaßten Atemzugsvolumen wird beispielsweise gleichzeitig (beim selben Atemzyklus) das Atemzugsvolumen erfaßt und die Gasdosierung gesteuert oder das Atemzugsvolumen des vorhergehenden Atemzykluses der Steuerung der Gasdosierung für den nachfolgenden Atemzyklus zugrunde gelegt.
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert.
In Fig. 1 zeigt schematisch eine Atemzugskurve (Atemdruck P in mbar gegen die Zeit t in s) für den Ruhezustand a und für den Belastungszustand b eines Patienten. Bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellenwertes (Triggerwertes) c wird die Gasdosierung ausgelöst. Dies wird in Fig. 2 veranschaulicht. Der durch die atemzugskurvenabhängige Steuerung resultierende Volumenstrom V (in l/min.) des dosierten Gases in Abhängigkeit von der Zeit t (in Sekunden s) wird in Fig. 2 für die Zustände a (Ruhe) und b (Belastung) gezeigt.
In Fig. 3 wird schematisch dargestellt, wie aus einzelnen Atemdruck-Meßwerten die Atemzugskurve interpoliert wird.
Fig. 4 zeigt schematisch ein Gasversorgungssystem insbesondere für spontanatmende Patienten (Spontanatmer). Die Gasdosierung erfolgt über steuerbare Magnetventile 3, 4, die über die Steuerleitungen 10, 11 mit der Steuereinheit 12 verbunden sind. Der Auslöser der Dosierung (Triggerung) ist ein definiertes Signal des Druck- oder Flowsensors 8, das durch die Steuerleitung 9 an die Steuereinheit 12 weitergeleitet wird. Das gezeigte Gasversorgungssystem dient beispielsweise der Dosierung zweier Gase wie Sauerstoff (Gasquelle 1) und NO- haltiges Gas (Gasquelle 2). Über die Druckmeßleitung 6 wird der Druck oder Flow im Nasenraum
(Atemdruck oder Atemgasflow) kontinuierlich aufgenommen und dadurch die Atemzugskurve bestimmt. Das Signal zur Triggerauslösung kann beliebig ge- wählt werden, z. B. zu Beginn der Inspiration (Wechsel von Überdruck zu Unterdruck, z. B. 0,1 mbar Unterdruck) oder zu einem beliebig wählbaren Druck oder Flow während der Inspiration. Die eigentliche Gasdosierung der Gase der Gasquellen 1 und 2 erfolgt über die separate Gasleitung 5. Dadurch wird die Druck- aufnähme für die Bestimmung der Atemzugskurve nicht bzw. nur geringfügig gestört. Dadurch kann die
Atemzugs- oder Inspirationskurve auch während der Gasdosierung aufgenommen werden.
Fig. 5 zeigt ein Beispiel, wie in Abhängigkeit der Atemzugskurven bei verschiedenen Zuständen (a, b) des Patienten (Fig. 5a) die dosierte Gasmenge bzw. der Gasvolumenstrom V angepaßt wird (Fig. 5b). Durch ein steuerbares Ventil wird der Gasfluß des dosierten Gases verändert, so daß ein erhöhter Gasstoß bei konstantem Gasvolumenstrom V (Gaspike) im Zustand b erfolgt.
In Fig. 6 wird eine Anpassung eines variablen Gasvolumenstromes V eines dosierten Gases (Fig. 6b) an die ermittelte Atemzugskurve (Fig. 6a) gezeigt.
Bezugszeichen
a Ruhe b Belastung c Triggerschwelle
1 Gasquelle 1
2 Gasquelle 2
3, 4 steuerbares Ventil (z. B. Magnetventil)
5 Gasleitung
6 Druckmeßleitung
7 Patient
8 Sensor (z. B. Drucksensor)
9, 10 , 11 Steuerleitung
12 Steuereinheit

Claims

Patentansprüche
1. Gasversorgungssystem zur inhalativen Behandlung von Mensch oder Säugetier mit einer gesteuerten Gasdosierung von mindestens einem Gas, gekennzeichnet durch eine atemzugsvolumenabhängige Steuerung der Gasdosierung.
2. Gasversorgungssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Gasversorgungssystem eine zusätzliche Gasleitung (6) mit Sensor (8) zum Messen von Atemdruck oder Atemgasflow enthält.
3. Gasversorgungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drucksensor oder Flowsensor als Sensor (8) für die Erfassung einer Atemzugsvolumenkurve enthalten ist.
4. Gasversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (8) Teil einer Steuerung der Gasdosierung ist.
5. Gasversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasversorgungssystem eine Steuereinheit (12) enthält, die mit dem Sensor (8) und steuerbaren Ventilen (3, 4) für die Gasdosierung verbunden ist.
6. Gasversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasversorgungssystem eine Gasquelle (1 , 2) für Sauerstoff und ein NO-haltiges Gas; ein NO-haltiges Gas und Wasserstoff; Sauerstoff und Wasserstoff; Sauerstoff und Helium; Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas und Wasserstoff; Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas und Helium; Sauerstoff, Kohlendioxid und Helium; oder Sauerstoff, ein NO-haltiges Gas, Kohlendioxid und Wasserstoff enthält.
7. Verfahren zum Betrieb von Gasversorgungssystemen für die Gasversorgung von Mensch oder Säugetier, dadurch gekennzeichnet, daß mit Hilfe eines Sensors (8) eine Atemzugsvolumenkurve erfaßt und in Abhängigkeit einer erfaßten Atem- zugsvolumenkurve eine gesteuerte Gasdosierung erfolgt.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gasversorgungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6 verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß aus erfaßten Druckwerten eine Atemzugsvolumenkurve interpoliert wird und die interpolierte Atemzugsvolumenkurve einer Steuerung der Dosierung mindestens eines Gases oder Aerosols dient.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Gasdosierung inspirationssynchronisiert und mittels einer Programmsteuerung, einer Sensorsteuerung oder einer kombinierten Programm-/ Sensorsteuerung pulsmoduliert oder in Sequenzen erfolgt.
11.Verwendung eines Gasversorgungssystems nach einem der Ansprüche 1 bis 6 zur Gasversorgung von beatmeten oder spontanatmenden Patienten.
12. Verwendung nach Anspruch 11 zur Gasversorgung von COPD-Patienten.
13. Verwendung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß Sauerstoff und NO-haltiges Gas; Sauerstoff, NO-haltiges Gas und Helium; Sauerstoff, NO-haltiges Gas, Kohlendioxid und Helium; Sauerstoff, Kohlendioxid und Helium; oder Sauerstoff, NO-haltiges Gas, Kohlendioxid und Wasserstoff dosiert werden.
EP00993379A 1999-12-18 2000-12-06 Atemzugsvolumenabhängige gasdosierung Withdrawn EP1239911A2 (de)

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DE19961206A DE19961206A1 (de) 1999-12-18 1999-12-18 Atemzugsvolumenabhängige Gasdosierung
DE19961206 1999-12-18
PCT/EP2000/012246 WO2001043806A2 (de) 1999-12-18 2000-12-06 Atemzugsvolumenabhängige gasdosierung

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EP1239911A2 true EP1239911A2 (de) 2002-09-18

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EP00993379A Withdrawn EP1239911A2 (de) 1999-12-18 2000-12-06 Atemzugsvolumenabhängige gasdosierung

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EP (1) EP1239911A2 (de)
DE (1) DE19961206A1 (de)
WO (1) WO2001043806A2 (de)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2351217C (en) 2001-06-19 2008-12-02 Teijin Limited An apparatus for supplying a therapeutic oxygen gas
FR2834467B1 (fr) 2002-01-08 2004-10-01 Taema Valve a demande utilisable en oxygenotherapie
DE10212497A1 (de) * 2002-03-21 2003-10-16 Weinmann G Geraete Med Verfahren zur Steuerung eines Beatmungsgerätes sowie Vorrichtung zur Beatmung
US7380550B2 (en) 2004-01-30 2008-06-03 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Systems and methods for particle detection
US7819115B2 (en) * 2004-01-30 2010-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Inhalers and methods of controlling airflow in inhalers
MXPA06013111A (es) * 2004-05-11 2007-05-23 Sensormedics Corp Dosificacion intermitente de gas de oxido nitrico.
ITRM20050217A1 (it) * 2005-05-06 2006-11-07 Ginevri S R L Procedimento per ventilazione nasale e relativo apparato, in particolare per la ventilazione assistita flusso-sincronizzata neonatale.
DE112009001180A5 (de) * 2008-03-17 2011-02-17 Technologie Institut Medizin (Tim) Gmbh Steuervorrichtung zur Applikation von volatilen Anästhesiegasen
WO2009149353A1 (en) 2008-06-06 2009-12-10 Nellcor Puritan Bennett Llc Systems and methods for triggering and cycling a ventilator based on reconstructed patient effort signal
US8302602B2 (en) 2008-09-30 2012-11-06 Nellcor Puritan Bennett Llc Breathing assistance system with multiple pressure sensors
US8783250B2 (en) 2011-02-27 2014-07-22 Covidien Lp Methods and systems for transitory ventilation support
US8714154B2 (en) 2011-03-30 2014-05-06 Covidien Lp Systems and methods for automatic adjustment of ventilator settings
US8844526B2 (en) 2012-03-30 2014-09-30 Covidien Lp Methods and systems for triggering with unknown base flow
US10362967B2 (en) 2012-07-09 2019-07-30 Covidien Lp Systems and methods for missed breath detection and indication
US9795756B2 (en) 2012-12-04 2017-10-24 Mallinckrodt Hospital Products IP Limited Cannula for minimizing dilution of dosing during nitric oxide delivery
LT2928531T (lt) 2012-12-04 2017-07-10 Ino Therapeutics Llc Kaniulė, skirta dozės praskiedimo minimalizavimui azoto oksido įvedimo metu
US9492629B2 (en) * 2013-02-14 2016-11-15 Covidien Lp Methods and systems for ventilation with unknown exhalation flow and exhalation pressure
US9981096B2 (en) 2013-03-13 2018-05-29 Covidien Lp Methods and systems for triggering with unknown inspiratory flow
US9808591B2 (en) 2014-08-15 2017-11-07 Covidien Lp Methods and systems for breath delivery synchronization
US9950129B2 (en) 2014-10-27 2018-04-24 Covidien Lp Ventilation triggering using change-point detection
US9925346B2 (en) 2015-01-20 2018-03-27 Covidien Lp Systems and methods for ventilation with unknown exhalation flow
DE102015108283A1 (de) * 2015-05-26 2016-12-01 Eku Elektronik Gmbh Vorrichtung zur Applikation eines medizinischen Gases an einem Patienten
CN106693129B (zh) * 2015-07-14 2019-09-17 北京谊安医疗系统股份有限公司 一种呼吸机的闭环容量控制方法
EP3793656A1 (de) 2018-05-14 2021-03-24 Covidien LP Systeme und verfahren zur erfassung der atemleistung unter verwendung von signalverzerrung
JP2021524363A (ja) * 2018-05-17 2021-09-13 ベレロフォン・セラピューティクス 一酸化窒素のパルス送達のための方法および装置
US11717634B2 (en) 2018-10-02 2023-08-08 MaxxO2, LLC Therapeutic oxygen breathing apparatus and exercise system
US11752287B2 (en) 2018-10-03 2023-09-12 Covidien Lp Systems and methods for automatic cycling or cycling detection
JP6667817B1 (ja) * 2019-03-13 2020-03-18 住友精化株式会社 ガス組成物及びその製造方法、並びにガス製品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3900276A1 (de) * 1989-01-07 1990-07-12 Draegerwerk Ag Beatmungsgeraet mit atemkreislauf und gesteuerter frischgaszufuhr
DE3906202A1 (de) * 1989-02-28 1990-09-06 Medicommerz Gmbh Verfahren und vorrichtung zur zufuehrung von atemgas
DE3924123C2 (de) * 1989-07-20 1994-01-27 Draegerwerk Ag Vorrichtung zur Erzeugung und Dosierung eines Gasgemisches
US5803066A (en) * 1992-05-07 1998-09-08 New York University Method and apparatus for optimizing the continuous positive airway pressure for treating obstructive sleep apnea
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
SE9601719D0 (sv) * 1996-05-06 1996-05-06 Siemens Elema Ab Doserare för tillförsel av tillsatsgas eller vätska till andningsgas vid anestesiapparat eller ventilator
DE19746742A1 (de) * 1997-10-23 1999-05-06 Messer Austria Gmbh Gasversorgungssystem für spontanatmende Patienten
EP0973443B1 (de) * 1997-01-17 2006-03-22 INO-Therapeutics GmbH Gesteuertes gasversorgungssystem
DE19701617A1 (de) * 1997-01-17 1998-07-23 Messer Griesheim Gmbh Gesteuertes Gasetherapiegerät
US5918596A (en) * 1997-04-22 1999-07-06 Instrumentarium Corp. Special gas dose delivery apparatus for respiration equipment

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO0143806A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
US20030172929A1 (en) 2003-09-18
WO2001043806A3 (de) 2001-11-01
WO2001043806A2 (de) 2001-06-21
DE19961206A1 (de) 2001-07-05

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