EP4041357A1 - Konnektor für ein patienten-beatmungssystem - Google Patents

Konnektor für ein patienten-beatmungssystem

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EP4041357A1
EP4041357A1 EP20789922.0A EP20789922A EP4041357A1 EP 4041357 A1 EP4041357 A1 EP 4041357A1 EP 20789922 A EP20789922 A EP 20789922A EP 4041357 A1 EP4041357 A1 EP 4041357A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensor
connector
breathing air
patient
control
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.)
Pending
Application number
EP20789922.0A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Ruhland
Ricardo Ehrenpfordt
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.)
Raumedic AG
Original Assignee
Raumedic AG
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
Priority claimed from DE102019215483.2A external-priority patent/DE102019215483A1/de
Priority claimed from DE102019216485.4A external-priority patent/DE102019216485A1/de
Application filed by Raumedic AG filed Critical Raumedic AG
Publication of EP4041357A1 publication Critical patent/EP4041357A1/de
Pending legal-status Critical Current

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Definitions

  • the invention relates to a connector for a patient ventilation system.
  • Such a connector is known from DE 202014 103 998 Ul.
  • WO 2007/051230 A1 discloses a sensory sleeve section for a ventilator.
  • EP 2062 531 A1 discloses a multifunctional airway adapter.
  • this object is achieved according to the invention by a connector having the features specified in claim 1.
  • a signal data memory can be used as part of the connector to store signal data for their later internal and / or external signal data processing.
  • the signal data memory can then, in the manner of a buffer, initially collect the signal data generated in particular by the at least one sensor of the connector in order to feed them for later processing.
  • a log file can be written in the signal data memory, which can be used to log the duration of the connector's service life.
  • the recorded signal data but also other information, such as B. acquisition times and other data, e.g. B. identification data on connector components and / or the sensors used and / or the data standards used can be stored.
  • the signal data memory can also be used for other data, for example to store a type designation of the connector and / or the patient ventilation system equipped with it, as well as other components, an operating manual for the connector and / or other components of the ventilation system, and safety instructions in relation to the connector and / or other components of the ventilation system.
  • the signal data memory can have its own interface for reading via an external component, for example via RFID or via NFC (Near Field Communication).
  • the breathing air hose section that is connected to the connector can be a heatable breathing air hose section.
  • the hose section can also be lead out of non-heatable manner.
  • a processing module enables internal signal data processing in the connector.
  • Examples of data processing that can take place in the processing module are data filtering, data volume reduction, feature extraction and feature selection, a classification of the data in a given classification scheme, a sensor data fusion and a sensor data standardization.
  • machine-running algorithms e.g. B. Tit-in, and / or decision trees / decision networks are used that are known in connection with neural networks and artificial intelligence (AI).
  • the processing module is in signal connection with the signal data memory.
  • the processing can be used to identify the status of the ventilation system and / or a patient connected to it. Corresponding status information and possibly warning signals can then be passed on to a display unit of the connector and / or to an external component.
  • Measures can be taken to respond to a corresponding status detection.
  • captured environmental parameters such as. B. temperature and air humidity
  • functions of the breathing system can be controlled or regulated, or an exchange of components of the breathing system can be prepared. Big data applications are possible by processing and / or forwarding the data that is saved with the signal data memory.
  • An identification data record stored in the memory according to claim 3 permits an unambiguous assignment, in particular at least one disposable component of the connector. Such a data record can be used to protect against plagiarism.
  • a plurality of sensors according to claim 4 increases the possible uses of the connector.
  • the processing module if it is provided for processing the recorded sensor data, can combine the raw signal data of several sensors recorded by the sensors with one another for processing. This can improve the quality, in particular, of a status recognition of the ventilation system and / or of a patient connected to it.
  • this can, for example, compress acquired sensor data and / or bring it into a further processable data format.
  • the processing module can be used to select recorded raw sensor data. This makes it possible, for example, to pass on maximum or minimum sensor values that are recorded by the sensor within a certain period of time.
  • a sensor according to claim 6, which measures at least one breathing air parameter in contact with the breathing air can be used for a precise measurement of the breathing air parameter.
  • the sensor can be designed in such a way that it measures more than one breathing air parameter.
  • the sensor can be a gas composition analysis sensor, a flow sensor and / or a humidity sensor.
  • At least one environment sensor helps to significantly improve the quality of a condition detection, in particular a patient condition, but also the ventilation system.
  • a condition detection in particular a patient condition, but also the ventilation system.
  • Such an ambient sensor can be a sensor for detecting an ambient brightness and / or a microphone.
  • a stress level for the patient can be assessed based on what can be responded to by appropriate control / regulation of the ventilation system.
  • a motion detection sensor helps, in particular, to allow additional patient movements to flow into a state detection. It is also possible to record a movement pattern, for example using a Fourier analysis of the data output by the movement detection sensor. This can also be used to draw conclusions about a patient's condition.
  • An acceleration sensor can be used as a motion detection sensor.
  • An analysis sensor makes it possible to readjust a breathing air source of the ventilation system accordingly.
  • the analysis sensor is arranged in the ventilation system, for example, in the area of a guide of exhaled breathing air, the patient's condition z. B. close via a measured CCE value of the exhaled breath.
  • a breathing gas pressure sensor enables breathing pattern recognition and a conclusion about the patient's condition.
  • An interface connection with an external sensor according to claim 11 enables additional external sensor data to flow into the signal data processing, for example the data of a heart rate measurement, a body temperature measurement and / or a measurement of a main surface resistance of the patient.
  • a contactless sensor measurement according to claim 12 enables the breathing air to be routed tightly in the area of the sensor. The requirements placed on the biocompatibility of the sensor are reduced.
  • the Connector can have both a sensor that measures the breathing air parameter in contact with the breathing air, and a sensor that measures the breathing air parameter without contact. This can be used to generate an error security in such an air measurement. A redundant measurement can be achieved.
  • a cover layer according to claim 13 can, if the sensor is designed as a temperature sensor, be designed as a heat coupling layer. If the sensor is designed as a pressure sensor, the cover layer can be designed as a pressure coupling layer.
  • a design of the cover layer according to claim 14 as an optical window enables the use of an optical sensor. This can be used to measure an absorption or scattering of the breathing air and / or a measurement of a reflection of an inner wall of a lumen of the connector carrying the breathing air, which in turn draws conclusions about breathing air parameters, the condition of the ventilation system and / or the condition of the patient allows.
  • the optical sensor can be designed as a spatially resolving sensor.
  • a measurement of moving particles, such. B. of flowing condensate or condensation droplets possible.
  • This also enables the status of the ventilation system to be recognized and, for example, allows a warning signal to be output if the flowing condensate threatens to flow into other areas of the ventilation system in an undesired manner.
  • the object mentioned at the beginning is achieved according to a further aspect in accordance with the invention by a connector having the features specified in claim 15.
  • control / regulating unit with several and, in particular, different signal transmission interfaces enables the connector to be flexibly expanded to include additional internal and / or external sensors.
  • Interfaces that can be used in this way are I 2 C (Inter-Integrated Circuit), SPI (Serial Peripherial Interface), RS232 and / or RS485.
  • FIG. 1 schematically shows the main components of a patient ventilation system including a main unit, a humidification device, a breathing mask and several heatable hose components connecting them and carrying the breathing air, including several connectors for the fluid-carrying connection of these components;
  • FIG. 2 is a perspective view of an end section of one of the hose components with a connection connector and a monitoring connector shown at a distance from it, i.e. not yet in the connection position
  • Fig. 3 is a further perspective view of the monitoring Konnek sector
  • 4 is an exploded view in which a reusable component of the monitoring connector is shown separately from a one-way component of the monitoring connector;
  • FIG. 5 shows a further exploded view of the monitoring connector, with a circuit board of the disposable component as an additional
  • Part of a start signal generator unit and a cover are shown for this purpose, which are used to generate a start signal to detect a useful life of the one-way component;
  • FIG. 6 shows an axial section through the monitoring connector, partially revealing internal details, wherein in particular components of a control / regulating unit, a light source and a start signal generator unit are shown;
  • FIG. 7 shows, in perspective, in a representation similar to FIG. 2, a further embodiment of a monitoring connector which at the same time has the function of a connection connector comparable to the embodiment according to FIG. 2;
  • thermochromic material 8 shows a further embodiment of a disposable component of the monitoring connector with a connector section made of a thermochromic material
  • 9 shows, in sections, an embodiment of a hose component of the ventilation system with a wall section made of a thermochromic material.
  • a patient ventilation system 1 the main components of which are shown in FIG. 1, is used to ventilate a patient in the clinical, otherwise stationary or domestic care sector.
  • the essential, air-conducting components of the ventilation system 1 are made of plastic.
  • the ventilation system has a main unit 2 for control / regulation, in particular a breathing air supply, air humidification and a Tem peration of the breathing air.
  • the main unit 2 can also be used to specify a breathing air composition.
  • the main unit 2 serves as a source of breathing air.
  • the main unit 2 is in fluid connection with a breathing air supply hose component 5 via a connection port 3 and a connection connector 4.
  • the latter like the other hose components, is shown very schematically in FIG. 1.
  • the tube components of the breathing system 1 are, as will be described below, controlled / regulated via the main unit 2 and can be heated.
  • the breathing air supply hose component 5 is in fluid connection with a connection port 7 of a breathing air humidifying device 8 via a further connection connector 6.
  • the moistening seimichtung 8 is in a manner not shown with the main unit 2 in Signalver connection.
  • the humidification device 8 is in fluid connection with a breathing air connection hose component 11 via a further connection port 9 and a further connection connector 10.
  • the breathing air connec tion hose component 11 is in fluid connection with a patient breathing mask 15 via a further connection connector 12, a monitoring connector 13 and a three-way connector 14.
  • the monitoring connector 13 is therefore used on the one hand to connect to the breathing air connection hose component 11, that is to say with a heatable breathing air hose section for guiding ventilation air from the main unit 2 to the patient, and on the other hand to connect this hose component 11 to the patient.
  • Breathing mask 15 as a patient air interface.
  • the monitoring connector 13 is integrally connected to the hose component 11, so it forms an integral part of it.
  • the breathing mask 15 is in fluid connection with a breathing air discharge hose component 17 via the three-way connector 14 and a further connection connector 16. This is in turn in fluid connection with the main assembly 2 via a further connection connector 18 and a further connection port 19.
  • the connection connector 12 has a receptacle which is not visible in FIG. 2 and which is designed to be complementary to a supply connection sleeve 21 of the monitoring connector 13.
  • the feed connector sleeve 21 is formed on a base body 22 of the monitoring connector 13. Opposite to the supply connection sleeve 21, a discharge connection sleeve 23 of the monitoring connector 13 is integrally formed on the base body 22.
  • An outside diameter of the supply connection sleeve 21 is smaller than an outside diameter of the discharge connection sleeve 23. A flow of breathing air through the monitoring connector 13 is ensured via the two connection sleeves 21, 23 and an opening in the base body 22 that is aligned therewith.
  • the feed connection sleeve 21 and also the connection connector 12 and the base body 22 of the monitoring connector 13 is molded directly onto the hose component 11, so that an air routing connector component of the monitoring connector 13, i.e. the Base body 22, an integral part with the breathing air hose component 11 forms.
  • FIGS. 3 to 6 show further details of the monitoring connector 13.
  • the main components of the monitoring connector 13 are a reusable component 24, which is also referred to as a reusable, and a disposable component 25, which is also referred to as a disposable. In principle, it is possible to use the disposable 25 several times after appropriate cleaning or sterilization.
  • the reusable 24 is detachably connected to the disposable 25 via an electrical plug connection 26.
  • the plug connection is multi-pole and eight-pole in the embodiment shown.
  • a plug 27 of the plug connection 26 is designed as part of the disposable 25.
  • the reusable 24 has a cuboid base body 28 from which two protruding components 29, 30 extend away which, when assembled with the disposable 25, cover two opposing walls of the disposable 25 in sections. Except for a cover 31 closing the base body 28 in the orientation according to FIG. 4 towards the top, visible sides of the base body 28 are made of transparent or opaque material.
  • the base body 28 also has a supply plug connection for connecting a supply line 32, via which an electrical supply and / or signal transmission from / to an external component, in particular the main assembly 2, is possible.
  • FIG. 5 shows in an additional exploded view the embedding of a circuit board 33 in a corresponding receiving space 34 in the base body 22 of the disposable 25.
  • the receiving space 34 is above a coupling wall, a window or a passage opening with one of the two connecting sleeves 21, 23 connecting inner lumen of the base body 22 in connection. This can be used for a sensory coupling of a sensor of the disposable 25 accommodated in the receiving space 34 to the breathing air conveyed through it.
  • the monitoring connector 13 has a control / regulating unit 35. This is accommodated in a receiving space 36 of the reusable 24.
  • Core The component of the control / regulating unit 35 is a microcontroller 37 which, along with other components, is accommodated on a circuit board 38 in the receiving space 36.
  • the control unit 35 also includes a real-time clock 39, which can have a quartz crystal timer, and a connection controller 40, which is also a microcontroller, and a data connection between the components on the circuit board 38 of the reusable 24 and the blocks on the board 33 of the disposable 25 controls.
  • a sensor controller 41 can be provided on the circuit board 38 as an additional component of the control / regulating unit 35.
  • the microcontroller 37 and the real-time clock 39 are housed on one side of the board 38 and the connection controller 40 and the sensor controller 41 on the opposite side of the board 38, on which a socket of the plug connection 26 is also arranged.
  • the electronic components arranged on the circuit boards 33 or 38 can be designed as SMD components.
  • the circuit boards 33, 38 can be two-layer PCBs. Internal communication between the components on the boards 33, 38 can take place via an I 2 C interface standard.
  • Two light sources 42 which are designed as RGB LEDs and are in signal connection with the control / regulating unit 35, are also arranged on the circuit board 38.
  • the respective light source 42 can, for example, emit red light, green light, blue light or also white light. This emitted light is visible through the transparent / opaque sections of the base body 28 of the reusable 24.
  • the number of light sources 42 can vary between 1 and 10 depending on the design of the monitoring connector 13.
  • the respective light source 42 has a plurality of individual light sources of different colors via these RGB LEDs. Controlled by the microcontroller 37, each of these colors is assigned to a state of the monitoring connector 13 or a state of the ventilation system 1. In addition, the microcontroller 37 can specify an activation frequency of the light source 42 so that, for example, further states of the monitoring connector 13 or the ventilation system 1 can be displayed via a blink sequence of the light source 42.
  • a light guide of the light emitted by the light sources 42 over the transparent / opaque sections of the base body 28 and the protruding components 29, 30 ensures that the light signal generated by the light sources 42 is visible from at least five spatial directions. Visibility directly from above, that is, from a viewing direction perpendicular to the plane of arrangement of the cover 31, is achieved in that the transparent / opaque base body 28 protrudes over the entire circumference of the cover 31.
  • the other four spatial directions from which a light signal from the light sources 42 are visible are the main directions assigned to the four side walls of the base body 28.
  • a memory module 43 is also arranged on the circuit board 33 of the disposable 25.
  • the memory module contains an identification data record as ROM data, which uniquely identifies the disposable 25.
  • the identification signal can be, for example, an individual identification number of the disposable 25 which is assigned when the disposable 25 is manufactured.
  • the memory module 43 represents a start signal generator unit 44 for generating a start signal from which the control / regulating unit 35 records a usage period of the disposable 25. For this purpose, a transfer of the identification data record between the memory module 43 and the microcontroller 37 generates the start signal.
  • the start signal generator unit can only have the microcontroller 37 and possibly the connection controller 40 and be designed so that an electrical contact between the reusable 24 and the disposable 25 via the plug connection 26 generates the start signal.
  • a trigger by the main unit 2 can also generate the start signal via a corresponding control signal connection.
  • the board 33 of the disposable 25 also carries a sensor 45 for detecting a breathing air parameter.
  • the sensor 45 is in signal connection with the microcontroller 37 of the control / regulating unit 35 via the plug connection 26.
  • the sensor 45 is a temperature sensor. This can be functional in a temperature range between -20 ° C and 90 ° C and, for example, in a range between
  • Signal data of the sensor 45 can be stored at least temporarily in the memory module 43 of the disposable 25 and / or in a memory of the microcontroller 37.
  • the microcontroller 37 and the memory module 43 can thus have the function of a signal data memory.
  • the microcontroller 37 contains a processing module 37a for processing the signal data.
  • the signal data memory of the microcontroller 37 can in turn have an identification data record as a ROM data record, via which the reusable 24 can be clearly identified.
  • the sensor 45 is in sensori-shear connection, in particular in thermal contact, via a coupling medium 46 and a thin sensor wall section 47 with the inner lumen 48 of the disposable 25.
  • the coupling medium 46 is accordingly a material that conducts heat very well.
  • a wall thickness of the sensor wall section 47 can be less than 1 mm, can be less than 0.5 mm, less than 0.25 mm and can also be less than 0.2 mm. As a rule, the wall thickness of the sensor wall section 47 is greater than 25 mth.
  • the sensor 45 is designed in such a way that it measures the breathing air parameter, that is to say the breathing air temperature, without contact, that is to say without direct contact with the breathing air.
  • the coupling medium 46 on the one hand and the sensor wall section 47 on the other hand represent a cover layer over which the sensor 45 is covered up to the lumen 48 of the disposable 25, that is to say to a breathing air guide lumen.
  • a window can also be inserted into the base body 22 of the disposable 25 as the cover layer 46, via which the sensor 45 is in sensory contact with the lumen 48 and thus with the breathing air.
  • the sensor 45 can then be an optical sensor and in particular a spatially resolving optical sensor.
  • the sensor 45a measures the respective breathing air parameter in contact with the breathing air.
  • a sensor window or a sensor recess 22a is designed, via which a sensor surface of the sensor 45a comes into direct contact with the breathing air in the lumen 48.
  • the sensitive sensor surface of the sensor 45a is arranged in such a way that there is no disruptive dead volume between it and the lumen 48.
  • the sensitive sensor surface of the sensor 45a preferably closes flush with a channel wall of the sensor window or the sensor recess 22a in the lumen 48.
  • Such a sensor 45a which measures the breathing air parameter in direct contact with the breathing air, can be, for example, an analysis sensor for determining a composition of the breathing gas, a sensor for measuring a flow rate of the breathing air or a humidity sensor for the breathing air act.
  • the monitoring connector 13 can additionally have an environmental sensor for detecting an environmental parameter, which is in signal connection with the control / regulating unit 35.
  • an environmental sensor for detecting an environmental parameter, which is in signal connection with the control / regulating unit 35.
  • Such a sensor can for example also be arranged on the circuit board 38, which is indicated in FIG. 6 at 49.
  • the environment sensor can, similarly to what was described above in connection with the sensor 45, be in sensor contact with the environment via a thin sensor wall section of the grand body 28 or via a window formed therein.
  • the environment sensor 49 can have a microphone.
  • the environment sensor 49 can be designed as a motion detection sensor for detecting a movement of the monitoring connector 13, for example as an acceleration sensor.
  • RS232 and / or RS485 can be used as interface standards.
  • Several signal transmission interfaces of the control unit 35 are realized via the plug connection 26 and the connection controller 40. Signal transmission according to several and, in particular, different interface standards is therefore possible. Internal communication between the components on the boards 33, 38 can take place via an I 2 C interface standard. At least one of these interfaces is designed for signal connection with the sensor 45 and is correspondingly connected to it. Another of these interfaces is prepared for Signalver connection with a sensor not yet installed in this monitoring connector 13. In this way, the monitoring connector can be expanded to include additional sensors that work with different interface standards than the sensor 45.
  • the monitoring connector 50 integrates the functions of the connection connector 12 and the monitoring connector 13 of the embodiment according to FIG Three-way connector 14 and on the other hand has the control and monitoring functions of the monitoring connector 13 explained above.
  • the monitoring connector 50 is designed as a connector that connects the hose component 11 with the patient breathing mask 15, i.e. the patient interface det.
  • the monitoring connector 50 has at least one basic sensor in the manner of the sensor 45 for detecting a breathing air measurement parameter.
  • the basic sensor 45 is indicated again in FIG. 7 by dashed lines.
  • the monitoring connector 50 is integrally connected to the hose component 11 and in particular encapsulated with this.
  • An air routing connector component of the monitoring connector 50 i.e. the base body 51 defining the inner lumen 48, forms an integral part with an inner lumen of the hose component 11.
  • the base body 51 of the monitoring connector 50 can have the sensor in the manner of the sensor 45.
  • An electronic connector component 52 of the monitoring connector 50 which has the control / regulating unit 35, is detachably connected to the base body 51 of the monitoring connector 50, for example via a mechanical plug connection.
  • the monitoring connector 50 can have an additional sensor connector component 53 which detects an expansion sensor 54 for detecting a further breathing air parameter, that is to say a different parameter than the basic sensor.
  • An RFID chip in particular for the transmission of an identification data record, can be part of the electronic connector component 52.
  • a supply line 56 in the manner of the supply line 32 is connected to the monitoring connector 50 via a connecting section 55.
  • the supply line 56 can be connected via a supply plug 57 to a supply device (not shown) for energy / signal transmission, for example to the main unit 2 of the ventilation system 1.
  • FIG. 8 A further embodiment of a monitoring connector 58 is described below with reference to FIG. 8. Components and functions that correspond to those that have already been explained above with reference to FIGS. 1 to 7 have the same reference numerals and who will not be discussed again in detail.
  • the monitoring connector 58 can be an integrated connector of the type of the monitoring connector 50.
  • a section 60 of a base body 59 of the monitoring connector 58 which at the same time forms a wall section of the inner lumen 48, is made of a thermochromic material.
  • a color change sensitivity of section 60 is adapted to a predetermined operating temperature range of the breathing air to be conveyed.
  • the section 60 can be divided into several sections 60i, 6O 2 , 6O 3 . These sections 6O 1 , 6O 2 , 6O 3 can each be made of thermochromic materia lien with different color change temperatures. Alternatively or additionally, at least one of these sections 6O 1 ,
  • 6O 2 , 6O 3 made of a reversible thermochromic material and at least one further of these sections 6O 1 , 6O 2 , 6O 3 made of a non-reversible thermochromic material.
  • a further embodiment of a hose component of the type of hose components 5, 11, 17 will be described below, which have already been explained above, in particular with reference to FIGS. 1 to 7.
  • Components and functions that correspond to those that have already been explained above with reference in particular to FIGS. 1 to 7 have the same reference numbers and are not discussed again in detail.
  • part of a hose wall is designed as a section 62 made of thermochromic material.
  • Section 62 made of thermochromic material.
  • thermochromic material can be a thermoplastic elastomer or silicone.
  • thermochromic mate rial a component or a portion of a component that is thermally coupled to the breathed air can be made of thermochromic mate rial.
  • the thermochromic material can be a material composition containing inorganic compounds of rutile and zinc oxide. Alternatively or additionally, components with bixanthylidene derivatives and / or bianthronylidene derivatives can be used. In principle, silver iodide compounds can also be used. Alternatively or in addition, bromothymol blue, embedded in a pH-dependent polymer matrix, can also be used. Further variants that can be components of the thermochromic material are a lithium chloride-containing polyether matrix, bis (diethylammonium) tetrachloridocuprate (II) and salvatochromic dyes.
  • the ventilation system 1 can be used as follows: In a ready state, the monitoring connector 13 is present with a reusable 24 separated from the disposable 25. When the hose components 5, 11 and 17 are connected to one another and to the main unit 2 in order to make the ventilation system 1 operational, the reusable 24 is connected to the disposable 25 shortly before the start of the first use, the start signal being the start signal Ge generator unit 37 or 37, 43 is generated, as explained above. From the then specified start time, the microcontroller 37 records the recorded period in signal connection with the real-time clock 39 and thus monitors the duration of use of the disposable 25 during ventilation. Assuming a maximum duration of use of seven days, the
  • Control / regulating unit 35 control the light source 42, for example, in such a way that the light sources 42 emit green light during the first six and a half days. The light can then switch from green to blue for the remaining 12 hours until the maximum operating time is reached, which is controlled by the control / regulating unit 35. If the seven-day operating time is exceeded, a blue flashing signal can then initially be generated which, after a waiting period has elapsed, changes to a red signal, in each case again controlled by the control / regulating unit 35. In any case, when the maximum duration of use is reached, the components of the ventilation system 1 that come into contact with the breathing air are exchanged. The reusable 24 is then reused and connected to the new disposable 25 of the exchanged breathing air guide components, so that the operating time cycle can begin again after the start signal generator unit 37 or 37, 43 has generated the start signal.
  • the monitoring connector 13 can also be used for temperature measurement and, in particular, for temperature threshold value recognition.
  • the breathing air temperature is detected via the sensor 45 and a corresponding temperature signal is passed on to the microcontroller 37.
  • a threshold value for example 40 ° C.
  • the control / regulating unit 35 controls the light sources 42 to output a visual warning signal, for example a red flashing light.
  • this visual display can be ended again, controlled by the control unit 35.
  • the storage units as part of the microcontroller 37 or 43 can also be used to store a digital business card of the monitoring connector 13 as a whole or also of the reusable 24 or the disposable 25.
  • Part of a corresponding business card data record can be the identification data record, a type designation of the monitoring connector 13 and of the entire ventilation system 1, Instructions for use for the monitoring connector and / or the ventilation system and other data, for example for relevant usage data.
  • the identification data record can be designed to protect against plagiarism.
  • the IDs of the disposables 25 used over the lifetime of the reusable 24 can be stored as usage data in the memory of the microcontroller 37 or measurement data of the sensor 45 over time and over the control sequences of the light signals 2 can be recorded by the control / regulating unit 35 Connector states, in particular alarm events (exceeding the maximum service life / exceeding the temperature threshold).
  • the sensor 45 can be designed with an integrated EEPROM. In particular, temperature threshold values can be specified by programming.
  • a separate identification data record of the disposable 25 can also be stored in the memory of the sensor 45, which can be stored there during the manufacture of the disposable 25. Alternatively, such an identification data record can be written to the memory of the sensor 45 by the microcontroller 37 of the reusable 24 when these two components are electrically connected or also when the service life starts.
  • the control / regulating unit 35 can be in signal connection with an external display unit, for example with a graphical user interface (GUI), via a wireless or wired interface.
  • GUI graphical user interface
  • This enables, for example, a display of the current temperature or a display of the current usage period and other sensor data.
  • a log file, which logs the status parameters of the monitoring connector 13, can be written in the memory module 43 or in the memory module of the microcontroller 37.
  • a humidity sensor e.g., a humidity sensor, a mass flow or flow sensor, a sensor for determining a condensation agglomeration or a gas analysis sensor for determining a gas composition of the breathing air and in particular for monitoring a contamination and / or a Be used when critical constituent thresholds are exceeded.
  • a breathing air pressure sensor is used in the monitoring connector 13, it can be used to regulate a breathing effort adjustment.
  • a pressure or strain sensor can be used to detect a mechanical load on the monitoring connector 13.
  • a sensor can have a membrane structure and / or a meander structure.
  • the application of pressure or force leads to structural strain that can be detected and converted into pressure and / or force values.
  • Such a pressure sensor can be in a portion of the monitoring connector 13, for. B. in Reusable 24 or in Disposable 25, be arranged.
  • such a pressure or strain sensor can be arranged as an external sensor, for example in the breathing air hose component 11, and be in signal connection with the monitoring connector 13 via appropriate interfaces.
  • Such a pressure or strain sensor can alternatively or additionally also monitor a pressure load on the hose components 5, 11 or 17.
  • sensors that can be either integrated into the monitoring connector or used as external sensors in the ventilation system 1 are a sensor for measuring the patient's skin temperature, a sensor for measuring the patient's skin moisture, a sensor for measuring the patient's skin color, a heart rate sensor, an oxygen saturation sensor, a gas analysis sensor, a fire alarm, an orientation sensor for determining a location of at least one component of the ventilation system 1 in the room, a motion sensor for determining a movement of at least one component of the ventilation system 1, a Sensor for monitoring drug delivery.
  • Processing, in particular pre-processing, of the sensor data transmitted to microcontroller 37 can take place in microcontroller 37.
  • the data can be averaged or filtered or compressed to reduce storage requirements.
  • These (pre-) processed data can then be forwarded for further external processing or display, for example to the main assembly 2 and / or to another external data processing component.
  • the components of the ventilation system 1 that carry breathing air can have an antimicrobial coating.
  • a gas flow measurement can be used to infer a leak in the ventilation system 1, in particular by appropriate processing in the microcontroller 37 and / or in the main unit 2.
  • the microcontroller 37 can be designed to be programmable.
  • the memory of the microcontroller 37 can contain a program library from which programs or program components can be selected.
  • the reusable 24 can also have further wireless interfaces for reading out, in particular, recorded measurement data, for example via RFID, via NFC, via Bluetooth or via WLAN.
  • the control / regulating unit 35 can be in signal connection with at least one sensor external to the connector 13, 50 or 58 via one of the interfaces described above.
  • a sensor is indicated schematically at 63 in FIG. 1, which is a sensor for measuring a patient's heart rate, a sensor for measuring a patient's body temperature and / or a Sensor for measuring a skin-surface resistance of the patient can act.

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Abstract

Ein Überwachungs-Konnektor (13) für ein Patienten-Beatmungssystem dient zum Verbinden mit einem Atemluft-Schlauchabschnitt zur Führung von Beatmungsluft von einer Atemluftquelle hin zu einem Patienten und zum Verbinden des Atemluft-Schlauchabschnitts mit einem Patienten-Luftinterface. Der Konnektor (13) hat eine Steuer/Regeleinheit (35) und mindestens einen Sensor (45, 45a) zur Erfassung eines Atemluft-Parameters, der mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signalverbindung steht. Der Konnektor (13) hat nach einem Aspekt einen Signaldaten-Speicher zur zumindest temporären Speicherung von Signaldaten. Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Sensor (45a) so ausgeführt, dass er den Atemluft-Parameter in Kontakt mit der Atemluft misst. Gemäß einem weiteren Aspekt hat der Konnektor (13) mindestens einen Umgebungssensor zur Erfassung eines Umgebungsparameters, der mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signalverbindung steht. Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Sensor (45) so ausgeführt, dass er den Atemluft-Parameter kontaktlos misst. Gemäß einem weiteren Aspekt hat die Steuer/Regeleinheit (35) mehrere Signalübertragungs- Schnittstellen, wobei einer dieser Schnittstellen zur Signalverarbeitung mit dem Sensor (45, 45a) ausgeführt ist und eine weitere dieser Schnittstellen zur Signalverarbeitung mit einem noch nicht im Konnektor (13) verbauten Sensor vorbereitet ist. Es resultiert ein Konnektor, der flexibel und anpasst an jeweilige Anforderungen einsetzbar ist.

Description

Konnektor für ein Patienten-Beatmungssystem
Die vorliegende Patentanmeldung nimmt die Prioritäten der deutschen Pa tentanmeldungen DE 102019215 483.2 und DE 102019216485.4 in An spruch, deren Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen wird.
Die Erfindung betrifft einen Konnektor für ein Patienten-Beatmungs system.
Ein derartiger Konnektor ist bekannt aus der DE 202014 103 998 Ul. Die WO 2007/051230 Al offenbart einen sensorischen Hülsenabschnitt für ein Beatmungsgerät. Die EP 2062 531 Al offenbart einen Multifunktions- Luftweg-Adapter.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Konnektor für ein Patienten-Beatmungssystem derart weiterzubilden, dass der Konnektor fle xibel und angepasst an jeweilige Anforderungen einsetzbar ist.
Diese Aufgabe ist nach einem ersten Aspekt erfindungsgemäß gelöst durch einen Konnektor mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
Es wurde erkannt, dass ein Signaldaten- Speicher als Bestandteil des Konnektors zur Ablage von Signaldaten zu deren späterer interner und/oder externer Signaldatenverarbeitung genutzt werden kann. Der Signaldaten- Speicher kann dann nach Art eines Puffers die insbesondere von dem min destens einen Sensors des Konnektors erzeugten Signaldaten zunächst sammeln, um sie einer späteren Verarbeitung zuzuführen. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, eine Verarbeitung oder Vorverarbeitung der auf genommenen und im Signaldaten-Speicher abgelegten Messdaten inner- halb des Konnektors, beispielsweise durch einen Microcontroller, durchzu führen. Diese Verarbeitung im Konnektor kann zeitlich verzögert zur Sen sorerfassung der Signaldaten und/oder in Echtzeit erfolgen. Im Signalda- ten-Speicher kann ein Logfile beschrieben werden, welches für eine Proto kollierung einer Einsatzdauer des Konnektors genutzt werden kann. In die sem Logfile können zum einen die erfassten Signaldaten, aber auch weitere Informationen, wie z. B. Erfassungszeitpunkte, sowie weitere Daten, z. B. Identifikationsdaten zu Konnektorkomponenten und/oder den verwendeten Sensoren und/oder den eingesetzten Datenstandards, abgelegt sein. Der Signaldaten- Speicher kann zusätzlich für weitere Daten genutzt werden, beispielsweise zur Ablage einer Typenbezeichnung des Konnektors und/oder des hiermit ausgerüsteten Patienten-Beatmungssystems sowie weiterer Komponenten, einer Bedienungsanleitung des Konnektors und/oder weiterer Komponenten des Beatmungssystems sowie von Sicher heitshinweisen in Bezug auf den Konnektor und/oder auf weitere Kompo nenten des Beatmungssystems. Der Signaldaten-Speicher kann über eine eigene Schnittstelle zur Auslesung über eine externe Komponente verfü gen, beispielsweise über RFID oder über NFC (Near Field Communicati- on).
Bei dem Atemluft- Schlauchabschnitt, der mit dem Konnektor verbunden wird, kann es sich um einen beheizbaren Atemluft-Schlauchabschnitt han deln. Alternativ kann der Schlauchabschnitt auch nicht beheizbar ausge führt sein.
Ein Verarbeitungsmodul nach Anspruch 2 ermöglicht eine interne Signal daten- Verarbeitung im Konnektor. Beispiele für die Datenverarbeitung, die im Verarbeitungsmodul stattfinden kann, sind eine Datenfilterung, eine Datenmengenreduktion, eine Merkmalsextraktion und Merkmalsselektion, eine Klassifikation der Daten in ein vorgegebenes Klassifikationsschema, eine Sensordatenfusion und eine Sensordatennormierang. Im Rahmen der Signaldatenverarbeitung können maschineniemende Algorithmen, z. B. Tit-in, und/oder Entscheidungsbäume/Entscheidungsnetze zum Einsatz kommen, die im Zusammenhang mit neuronalen Netzwerken sowie künst licher Intelligenz (KI) bekannt sind. Das Verarbeitungsmodul steht mit dem Signaldaten-Speicher in Signal Verbindung. Die Verarbeitung kann zur Zustandserkennung des Beatmungssystems und/oder eines hiermit verbun denen Patienten genutzt werden. Entsprechende Zustandsinformationen und ggf. Warnsignale können dann an eine Anzeigeeinheit des Konnektors und/oder an eine externe Komponente weitergegeben werden. Eine indivi duelle Versorgung des Patienten kann auf Basis der Verarbeitungsergeb nisse vorbereitet bzw. durchgeführt werden. Auf eine entsprechende Zu standserkennung hin kann mit Maßnahmen reagiert werden. Beispielsweise können erfasste Umgebungsparameter, wie z. B. Temperatur und Luft feuchtigkeit, zur Normierung von Atemgasparametem, beispielsweise im Zusammenhang mit der Sensordatennormierung bzw. Sensordatenfusion, herangezogen oder in eine Bewertung der Atemgasparameter eingebunden sein. Hierbei kann eine Steuerung oder Regelung von Funktionen des Be atmungssystems erfolgen oder es kann ein Austausch von Komponenten des Beatmungssystems vorbereitet werden. Über eine Verarbeitung und/oder Weitergabe der Daten, die mit dem Signaldaten-Speicher gesi chert werden, sind Big Data- Anwendungen möglich.
Ein im Speicher nach Anspruch 3 abgelegter Identifikations-Datensatz er laubt eine eindeutige Zuordnung insbesondere mindestens einer Einweg- Komponente des Konnektors. Ein solcher Datensatz kann zum Plagiats schutz genutzt werden. Eine Mehrzahl von Sensoren nach Anspruch 4 vergrößert die Einsatzmög lichkeiten des Konnektors. Das Verarbeitungsmodul kann, soweit dieses zur Verarbeitung der erfassten Sensordaten bereitgestellt ist, zur Verarbei tung die von den Sensoren erfassten Roh- Signaldaten mehrerer Sensoren miteinander kombinieren. Dies kann eine Qualität insbesondere einer Zu standserkennung des Beatmungssystems und/oder eines hiermit verbunde nen Patienten verbessern.
Bei einer Ausführung des Verarbeitungsmoduls nach Anspruch 5 kann die ses beispielsweise erfasste Sensordaten komprimieren und/oder in ein wei ter verarbeitbares Datenformat bringen. Durch das Verarbeitungsmodul können erfasste Sensor-Rohdaten ausgewählt werden. Hierüber ist es bei spielsweise möglich, Maximal- oder Minimal- Sensorwerte weiterzugeben, die innerhalb eines bestimmten Zeitraums vom Sensor erfasst werden.
Ein Sensor nach Anspruch 6, der mindestens einen Atemluft-Parameter in Kontakt mit der Atemluft misst, kann zu einer präzisen Messung des Atem luft-Parameters herangezogen werden. Der Sensor kann so ausgeführt sein, dass er mehr als einen Atemluft-Parameter misst. Bei dem Sensor kann es sich um einen Gaszusammensetzungs-Analysesensor, um einen Durch flusssensor und/oder um einen Feuchtesensor handeln.
Mindestens ein Umgebungssensor nach Anspruch 7 hilft die Qualität einer Zustandserkennung, insbesondere eines Patientenzustandes, aber auch des Beatmungssystems, deutlich zu verbessern. Bei einem derartigen Umge bungssensor kann es sich um einen Sensor zur Erfassung einer Umge bungshelligkeit und/oder um ein Mikrofon handeln. Insbesondere ein Stresslevel für den Patienten kann hierüber eingeschätzt werden, worauf durch entsprechende Steuerang/Regelung des Beatmungssystems reagiert werden kann.
Ein Bewegungserkennungssensor nach Anspruch 8 hilft, insbesondere, zu sätzlich Patientenbewegungen in eine Zustandserkennung einfließen zu lassen. Zudem ist möglich, ein Bewegungsmuster zu erfassen, beispiels weise über eine Fourier- Analyse der vom Bewegungserkennungssensor abgegebenen Daten. Auch hierüber lässt sich ein Rückschluss auf einen Patientenzustand herstellen. Als Bewegungserkennungssensor kann ein Beschleunigungssensor zum Einsatz kommen.
Ein Analysesensor nach Anspruch 9 ermöglicht es, eine Atemluftquelle des Beatmungssystems entsprechend nach zu regeln. Soweit der Analysesensor beispielsweise im Bereich einer Führung ausgeatmeter Atemluft im Beat mungssystem angeordnet ist, lässt sich auf das Patientenbefinden z. B. über einen gemessenen CCE-Wert der ausgeatmeten Atemluft schließen.
Ein Atemgasdrucksensor nach Anspruch 10 ermöglicht eine Atemmuster- Erkennung und hierüber einen Rückschluss auf den Patientenzustand.
Eine Schnittstellenverbindung mit einem externen Sensor nach Anspruch 11 ermöglicht es, zusätzliche externe Sensordaten in die Signaldatenverar beitung einfließen zu lassen, beispielsweise die Daten einer Herzfrequenz messung, einer Körpertemperaturmessung und/oder einer Messung eines Haupt-Oberflächenwiderstandes des Patienten.
Eine kontaktlose Sensormessung nach Anspruch 12 ermöglicht eine dichte Führung der Atemluft im Bereich des Sensors. Die Anforderungen, die an eine Bioverträglichkeit des Sensors gerichtet werden, sind reduziert. Der Konnektor kann sowohl einen Sensor aufweisen, der den Atemluft- Parameter in Kontakt mit der Atemluft misst, als auch einen Sensor, der den Atemluft-Parameter kontaktlos misst. Dies kann zur Erzeugung einer Fehlersicherheit bei einer derartigen Luftmessung genutzt werden. Eine redundante Messung kann erreicht werden.
Eine Decklage nach Anspruch 13 kann, soweit der Sensor als Temperatur sensor gestaltet ist, als Wärmeankopplungsschicht ausgeführt sein. Wenn der Sensor als Drucksensor ausgeführt ist, kann die Decklage als Druck- ankopplungs Schicht ausgeführt sein.
Eine Gestaltung der Decklage nach Anspruch 14 als optisches Fenster er möglicht den Einsatz eines optischen Sensors. Hierüber lässt sich eine Messung einer Absorption bzw. einer Streuung der Atemluft und/oder eine Messung einer Reflexion einer Innenwand eines die Atemluft führenden Lumens des Konnektors bewerkstelligen, was wiederum Rückschlüsse auf Atemluftparameter, auf den Zustand des Beatmungssystems und/oder auf den Zustand des Patienten zulässt.
Der optische Sensor kann als ortsauflösender Sensor ausgeführt sein. Hier über ist beispielsweise eine Messung von sich bewegenden Partikeln, z. B. von fließendem Kondensat oder von Kondensationströpfchen möglich. Auch dies ermöglicht eine Zustandserkennung in Bezug auf das Beat mungssystem und erlaubt beispielsweise die Ausgabe eines Warnsignals, wenn das fließende Kondensat unerwünscht in andere Bereiche des Beat mungssystems zu fließen droht. Die eingangs erwähnte Aufgabe ist gemäß einem weiteren Aspekt erfin dungsgemäß gelöst durch einen Konnektor mit den im Anspruch 15 ange gebenen Merkm len.
Eine Ausführung der Steuer/Regeleinheit mit mehreren und insbesondere verschiedenen Signalübertragungs-Schnittstellen ermöglicht eine flexible Erweiterbarkeit des Konnektors um weitere interne und/oder externe Sen soren. Schnittstellen, die hierüber eingesetzt werden können, sind I2C (In- ter-Integrated Circuit), SPI (Serial Peripherial Interface), RS232 und/oder RS485.
Die vorstehend diskutierten Merkm le der Konnektoren der verschiedenen Lösungsaspekte können in beliebiger Form miteinander kombiniert vorlie gen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
Fig. 1 schematisch Hauptkomponenten eines Patienten-Beatmungs- systems einschließlich eines Hauptaggregates, einer Befeuchtungs einrichtung, einer Atemmaske sowie mehrerer diese verbindende, die Atemluft führende, beheizbare Schlauchkomponenten ein schließlich mehrerer Konnektoren zur fluidführenden Verbindung dieser Komponenten;
Fig. 2 perspektivisch einen Endabschnitt einer der Schlauchkomponenten mit einem Anschluss-Konnektor und einem hiervon beabstandet, also noch nicht in Verbindungsposition, gezeigten Überwachungs- Konnektor, Fig. 3 eine weitere perspektivische Ansicht des Überwachungs-Konnek tors; Fig. 4 eine Explosionsdarstellung, bei der eine wiederverwendbare Kom ponente des Überwachungs-Konnektors getrennt von einer Ein weg-Komponente des Überwachungs-Konnektors dargestellt ist;
Fig. 5 eine weitere Explosionsdarstellung des Überwachungs-Konnek- tors, wobei zusätzlich eine Platine der Einweg-Komponente als
Bestandteil einer Startsignal-Generatoreinheit sowie eine Abde ckung hierfür dargestellt sind, welche zur Erzeugung eines Start signals zur Erfassung einer Nutzungsdauer der Einweg-Kompo nente dienen;
Fig. 6 einen teilweise innere Details preisgebenden Axialschnitt durch den Überwachungs-Konnektor, wobei insbesondere Komponenten einer Steuer/Regeleinheit, einer Lichtquelle und einer Startsignal- Generatoreinheit gezeigt sind;
Fig. 7 perspektivisch in einer zu Fig. 2 ähnlichen Darstellung eine weitere Ausführung eines Überwachungs-Konnektors, der gleichzeitig die Funktion einer Anschluss-Konnektors vergleichbar zur Ausführung nach Fig. 2 aufweist;
Fig. 8 eine weitere Ausführung einer Einweg-Komponente des Überwa chungs-Konnektors mit einem Konnektorabschnitt aus einem thermochromen Material; und Fig. 9 abschnittsweise eine Ausführung einer Schlauchkomponente des Beatmungssystems mit einem Wandabschnitt aus einem ther- mochromen Material.
Ein Patienten-Beatmungssystem 1, dessen Hauptkomponenten in der Fig. 1 dargestellt sind, dient zur Beatmung eines Patienten im klinischen, sonsti gen stationären oder auch häuslichen Pflegebereich.
Die wesentlichen, luftführenden Komponenten des Beatmungssystems 1 sind aus Kunststoff.
Das Beatmungssystem hat ein Hauptaggregat 2 zur Steuerang/Regelung insbesondere einer Atemluft-Zufuhr einer Luftbefeuchtung und einer Tem perierung der Atemluft. Grundsätzlich kann das Hauptaggregat 2 auch zur Vorgabe einer Atemluft-Zusammensetzung dienen. Das Hauptaggregat 2 dient als Atemluftquelle.
Über einen Anschlussport 3 und einen Anschluss-Konnektor 4 steht das Hauptaggregat 2 mit einer Atemluft-Zuführ- Schlauchkomponente 5 in Flu idverbindung. Letztere ist wie auch die weiteren Schlauchkomponenten in der Fig. 1 sehr schematisch dargestellt. Die Schlauchkomponenten des Be atmungssystems 1 sind, wie nachfolgend noch beschrieben wird, gesteu ert/geregelt über das Hauptaggregat 2 beheizbar.
Über einen weiteren Anschluss-Konnektor 6 steht die Atemluft-Zuführ- Schlauchkomponente 5 mit einem Anschlussport 7 einer Atemluft-Be- feuchtungseinrichtung 8 in Fluidverbindung. Die Befeuchtung seimichtung 8 steht in nicht dargestellter Weise mit dem Hauptaggregat 2 in Signalver bindung. Über einen weiteren Anschlussport 9 und einen weiteren Anschluss- Konnektor 10 steht die Befeuchtungseinrichtung 8 mit einer Atemluft- Verbindungs-Schlauchkomponente 11 in Fluidverbindung.
Über einen weiteren Anschluss-Konnektor 12, einen Überwachungs-Kon nektor 13 und einen Dreiwege-Konnektor 14 steht die Atemluft- Verbin dungs-Schlauchkomponente 11 mit einer Patienten- Atemmaske 15 in Flu idverbindung. Der Überwachungs-Konnektor 13 dient also einerseits zum Verbinden mit der Atemluft-Verbindungs-Schlauchkomponente 11, also mit einem beheizbaren Atemluft-Schlauchabschnitt zur Führung von Be atmungsluft von dem Hauptaggregat 2 hin zum Patienten, und andererseits zum Verbinden dieser Schlauchkomponente 11 mit der Patienten- Atem maske 15 als Patienten- Luftinterface.
Bei einer nicht näher dargestellten Variante ist der Überwachungs-Konnek tor 13 mit der Schlauchkomponente 11 integral verbunden, bildet also ei nen integralen Bestandteil mit dieser. Über den Dreiwege-Konnektor 14 und einem weiteren Anschluss-Konnek tor 16 steht die Atemmaske 15 mit einer Atemluft- Abführ- Schlauchkompo nente 17 in Fluidverbindung. Diese steht über einen weiteren Anschluss- Konnektor 18 und einem weiteren Anschlussport 19 wiederum mit dem Hauptaggregat 2 in Fluidverbindung.
Fig. 2 zeigt einen Abschnitt der Atemluft-Verbindungs-Schlauchkompo- nente 11 zusammen mit dem Anschluss-Konnektor 12 und, hiervon separat dargestellt, dem Überwachungs-Konnektor 13. Die Schlauchkomponente 11 hat eine äußere Heizwendel 20, ausgeführt als elektrische Widerstands- heizung, zur Beheizung der in der Schlauchkomponente 11 geführten Atemluft. Der Anschluss-Konnektor 12 hat eine in der Fig. 2 nicht sichtba re Aufnahme, die komplementär zu einer Zuführ- Anschlusshülse 21 des Überwachungs-Konnektors 13 ausgeführt ist. Die Zuführ- Anschlusshülse 21 ist an einen Grundkörper 22 des Überwachungs-Konnektors 13 ange formt. Gegenüberliegend zur Zuführ- Anschlusshülse 21 ist an den Grund körper 22 eine Abführ- Anschlusshülse 23 des Überwachungs-Konnektors 13 angeformt. Ein Außendurchmesser der Zuführ- Anschlusshülse 21 ist kleiner als ein Außendurchmesser der Abführ- Anschlusshülse 23. Über die beiden Anschlusshülsen 21, 23 und eine hierzu fluchtende Öffnung im Grundkörper 22 ist ein Atemluftfluss durch den Überwachungs-Konnektor 13 gewährleistet.
Bei einer nicht dargestellten Ausführung entfällt die Zuführ-Anschluss- hülse 21 und auch der Anschlusskonnektor 12 und der Grundkörper 22 des Überwachungs-Konnektors 13 ist direkt an die Schlauchkomponente 11 angeformt, so dass eine Luftführungs-Konnektorkomponente des Überwa chungs-Konnektors 13, also der Grundkörper 22, einen integralen Bestand teil mit der Atemluft- Schlauchkomponente 11 bildet.
Fig. 3 bis 6 zeigen weitere Details des Überwachungs-Konnektors 13.
Der Überwachungs-Konnektor 13 hat als Hauptbestandteile eine wieder verwendbare Komponente 24, die auch als Reusable bezeichnet wird, und eine Einweg-Komponente 25, die auch als Disposable bezeichnet wird. Grundsätzlich ist es möglich, das Disposable 25 nach entsprechender Rei nigung bzw. Sterilisation auch mehrfach zu benutzen. Das Reusable 24 ist mit dem Disposable 25 lösbar über eine elektrische Steckerverbindung 26 verbunden. Die Steckerverbindung ist mehrpolig und in der dargestellten Ausführung achtpolig ausgeführt. In der dargestell ten Ausführung ist ein Stecker 27 der Steckerverbindung 26 als Teil des Disposables 25 ausgeführt.
Das Reusable 24 hat einen quaderförmigen Grundkörper 28, von dem aus sich zwei Überstandskomponenten 29, 30 wegerstrecken, die im mit dem Disposable 25 zusammengesetzten Zustand zwei gegenüberliegende Sei tenwände des Disposables 25 abschnittsweise überdecken. Bis auf einen den Grundkörper 28 in der Orientierung nach Fig. 4 nach oben hin ab schließenden Deckel 31 sind Sichtseiten des Grundkörpers 28 aus transpa rentem bzw. opakem Material ausgeführt. Der Grundkörper 28 weist zu dem eine Versorgungs-Steckverbindung zum Anschluss einer Versor gungsleitung 32 auf, über die eine elektrische Versorgung und/oder eine Signalübertragung von/zu einer externen Komponente, insbesondere dem Hauptaggregat 2 möglich ist.
Fig. 5 zeigt in einer zusätzlichen Explosionsdarstellung eine Einbettung einer Platine 33 in einen entsprechenden Aufnahmeraum 34 im Grundkör per 22 des Disposables 25. Der Aufnahmeraum 34 steht über eine Ankopp lungswand, über ein Fenster oder über eine Durchtrittsöffnung mit einem die beiden Anschlusshülsen 21, 23 verbindenden Innenlumen des Grund körpers 22 in Verbindung. Dies kann zu einer sensorischen Ankopplung eines im Aufnahmeraum 34 untergebrachten Sensors des Disposables 25 an die hierüber geführte Atemluft genutzt werden.
Der Überwachungs-Konnektor 13 hat eine Steuer/Regeleinheit 35. Diese ist in einem Aufnahmeraum 36 des Reusables 24 untergebracht. Kernkom- ponente der Steuer/Regeleinheit 35 ist ein Mikrocontroller 37, der nebst anderen Komponenten auf einer Platine 38 im Aufnahmeraum 36 unterge bracht ist. Zur Steuer/Regeleinheit 35 gehört weiterhin eine Echtzeituhr (Real Time Clock) 39, die einen Quarzkristall-Zeitgeber aufweisen kann, und ein Verbindungscontroller 40, der ebenfalls als Mikrocontroller ausge führt ist und eine Datenverbindung zwischen den Bauteilen auf der Platine 38 des Reusables 24 und den Bausteinen auf der Platine 33 des Disposables 25 steuert. Als zusätzliche Komponente der Steuer/Regeleinheit 35 kann ein Sensorcontroller 41 auf der Platine 38 vorgesehen sein. Der Mikrocon troller 37 und die Echtzeituhr 39 sind auf einer Seite der Platine 38 und der Verbindungscontroller 40 und der Sensorcontroller 41 auf der gegenüber liegenden Seite der Platine 38 untergebracht, auf der auch eine Buchse der Steckerverbindung 26 angeordnet ist.
Die auf den Platinen 33 bzw. 38 angeordneten elektronischen Bauteile können als SMD-Komponenten ausgeführt sein. Bei den Platinen 33, 38 kann es sich um zweilagige PCBs handeln. Eine interne Kommunikation zwischen den Bauelementen auf den Platinen 33, 38 kann über einen I2C- Schnittstellenstandard erfolgen.
Auf der Platine 38 sind weiterhin zwei Lichtquellen 42 angeordnet, die als RGB LEDs ausgeführt sind und mit der Steuer/Regeleinheit 35 in Signal verbindung stehen. Je nach Ansteuerung über den Mikrocontroller 37 kann die jeweilige Lichtquelle 42 also beispielsweise rotes Licht, grünes Licht, blaues Licht oder auch weißes Licht emittieren. Dieses emittierte Licht ist durch die transparenten/opaken Abschnitte des Grundkörpers 28 des Reu- sable 24 sichtbar. Die Anzahl der Lichtquellen 42 kann je nach Ausführung des Überwa chungs-Konnektors 13 zwischen 1 und 10 variieren.
Die jeweilige Lichtquelle 42 hat über diese RGB LEDs also eine Mehrzahl von Einzel-Lichtquellen verschiedener Farben. Gesteuert über den Mikro controller 37 ist jede dieser Farben einem Zustand des Überwachungs- Konnektors 13 bzw. einem Zustand des Beatmungssystems 1 zugeordnet. Zudem kann der Mikrocontroller 37 eine Aktvierungsfrequenz der Licht quelle 42 vorgeben, so dass beispielsweise weitere Zustände des Überwa chungs-Konnektors 13 bzw. des Beatmungssystems 1 über eine Blinkse quenz der Lichtquelle 42 angezeigt werden können.
Über eine Lichtführung des von den Lichtquellen 42 emittierten Lichts über die transparenten/opaken Abschnitte des Grundkörpers 28 sowie die Überstands-Komponenten 29, 30 ist gewährleistet, dass das von den Licht quellen 42 generierte Lichtsignal aus mindestens fünf Raumrichtungen sichtbar ist. Eine Sichtbarkeit direkt von oben, also aus einer Blickrichtung senkrecht zur Anordnungsebene des Deckels 31, ist dadurch geleistet, dass der transparente/opake Grundkörper 28 vollumfänglich um den Deckel 31 herum überstehend ausgeführt ist. Die anderen vier Raumrichtungen, aus denen ein Lichtsignal der Lichtquellen 42 sichtbar sind, sind die den vier Seitenwänden des Grundkörpers 28 zugeordneten Hauptrichtungen.
Auf der Platine 33 des Disposables 25 ist zudem ein Speicherbaustein 43 angeordnet. Als ROM-Daten beinhaltet der Speicherbaustein einen Identi fikations-Datensatz, welcher das Disposable 25 eindeutig identifiziert. Bei dem Identifizierungssignal kann es sich beispielsweise um eine individuel le Kennnummer des Disposables 25 handeln, die bei der Herstellung des Disposables 25 vergeben wird. Zusammen mit dem Mikrocontroller 37 und ggf. dem Verbindungscontrol ler 40 stellt der Speicherbaustein 43 eine Startsignal-Generatoreinheit 44 zur Erzeugung eines Startsignals dar, ab dem die Steuer/Regeleinheit 35 eine Nutzungsdauer des Disposables 25 verfasst. Hierzu erzeugt eine Über tragung des Identifikations-Datensatzes zwischen dem Speicherbaustein 43 und dem Mikrocontroller 37 das Startsignal. Alternativ oder zusätzlich kann die Startsignal-Generatoreinheit lediglich den Mikrocontroller 37 und ggf. den Verbindungscontroller 40 aufweisen und so ausgeführt sein, dass eine Herstellung eines elektrischen Kontaktes zwischen dem Reusable 24 und dem Disposable 25 über die Steckerverbindung 26 das Startsignal er zeugt. Auch ein Trigger durch das Hauptaggregat 2 kann über eine entspre chende Steuer- Signalverbindung das Startsignal erzeugen. Die Platine 33 des Disposables 25 trägt weiterhin einen Sensor 45 zur Er fassung eines Atemluft-Parameters. Der Sensor 45 steht über die Stecker verbindung 26 mit dem Mikrocontroller 37 der Steuer/Regeleinheit 35 in Signalverbindung. Bei dem Sensor 45 handelt es sich um einen Tempera tursensor. Dieser kann in einem Temperaturbereich zwischen -20°C und 90°C funktionsfähig sein und beispielsweise in einem Bereich zwischen
-10°C und 80°C eine Messgenauigkeit von 0,2 K haben. Signaldaten des Sensors 45 können im Speicherbaustein 43 des Disposables 25 und/oder in einem Speicher des Mikrocontrollers 37 zumindest temporär gespeichert werden. Der Mikrocontroller 37 und der Speicherbaustein 43 können somit die Funktion eines Signaldaten-Speichers haben.
Der Mikrocontroller 37 beinhaltet ein Verarbeitungsmodul 37a zur Verar beitung der Signaldaten. Der Signaldaten-Speicher des Mikrocontrollers 37 kann seinerseits einen Identifikations-Datensatz als ROM-Datensatz aufweisen, über den das Reusable 24 eindeutig identifiziert werden kann.
Der Sensor 45 steht über ein Koppelmedium 46 und einen dünnen Sensor- Wandabschnitt 47 mit dem Innenlumen 48 des Disposables 25 in sensori scher Verbindung, insbesondere in thermischem Kontakt. Bei dem Kop- pelmedium 46 handelt es sich entsprechend um sehr gut wärmeleitendes Material.
Eine Wandstärke des Sensor- Wandabschnitts 47 kann geringer sein als 1 mm, kann geringer sein als 0,5 mm, geringer als 0,25 mm und kann auch geringer sein als 0,2 mm. Im Regelfall ist die Wandstärke des Sensor- Wandabschnitts 47 größer als 25 mth.
Der Sensor 45 ist so ausgeführt, dass er den Atemluft-Parameter, also die Atemluft-Temperatur, kontaktlos, also ohne direkten Kontakt mit der Atemluft, misst.
Das Koppelmedium 46 einerseits und der Sensor-Wandabschnitt 47 ande rerseits stellen eine Decklage dar, über die der Sensor 45 hin zum Lumen 48 des Disposables 25, also hin zu einem Atemluft-Führungslumen, abge deckt ist.
Alternativ zu einem Koppelmedium und/oder einem Wandschnitt kann als Decklage 46 auch ein Fenster in den Grundkörper 22 des Disposables 25 eingesetzt sein, über das der Sensor 45 mit dem Lumen 48 und damit mit der Atemluft im sensorischen Kontakt steht. Bei dem Sensor 45 kann es sich dann um einen optischen Sensor und ins besondere um einen ortsauflösenden optischen Sensor handeln.
Bei einem alternativ oder zusätzlich möglichen Sensor 45a, der ebenfalls von der Platine 33 getragen wird, misst der Sensor 45a den jeweiligen Atemluft-Parameter in Kontakt mit der Atemluft. Hierzu ist anstelle des Sensor- Wandabschnitts 47 im Grandkörper 22 des Disposables 25 ein Sen sorfenster bzw. eine Sensorausnehmung 22a ausgeführt, über welches eine Sensorfläche des Sensors 45a direkt mit der Atemluft im Lumen 48 in Kontakt kommt. Die sensitive Sensorfläche des Sensors 45a ist so ange ordnet, dass zwischen dieser und dem Lumen 48 kein störendes Totvolu men vorliegt. Bevorzugt schließt die sensitive Sensorfläche des Sensors 45a bündig mit einer Kanalwandung des Sensorfensters bzw. der Sensor ausnehmung 22a im Lumen 48 ab.
Bei einem derartigen Sensor 45a, der den Atemluft-Parameter im direkten Kontakt mit der Atemluft misst, kann es sich beispielsweise um einen Ana lysesensor zur Bestimmung einer Zusammensetzung des Atemgases, um einen Sensor zur Messung einer Durchflussmenge der Atemluft oder um einen Feuchtesensor für die Atemluft handeln.
Der Überwachungs-Konnektor 13 kann zusätzlich einen Umgebungssensor zur Erfassung eines Umgebungsparameters aufweisen, der mit der Steu er/Regeleinheit 35 in Signalverbindung steht. Ein derartiger Sensor kann beispielsweise ebenfalls auf der Platine 38 angeordnet sein, was in der Fig. 6 bei 49 angedeutet ist. Der Umgebungssensor kann, ähnlich wie dies vor stehend im Zusammenhang mit dem Sensor 45 beschrieben wurde, über einen dünnen Sensor- Wandabschnitt des Grandkörpers 28 oder über ein hierin ausgebildetes Fenster mit der Umgebung in Sensorkontakt stehen. Der Umgebungssensor 49 kann ein Mikrofon aufweisen. Der Umgebungs sensor 49 kann als Bewegungserkennungssensor zum Erkennen einer Be wegung des Überwachungs-Konnektors 13 ausgeführt sein, beispielsweise als Beschleunigungssensor.
Als Schnittstellen- Standards können RS232 und/oder RS485 zum Einsatz kommen.
Über die Steckerverbindung 26 sowie den Verbindungscontroller 40 sind mehrere Signalübertragungs-Schnittstellen der Steuer/Regeleinheit 35 rea lisiert. Es ist also eine Signalübertragung nach mehreren und insbesondere verschiedenen Schnittstellen- Standards möglich. Eine interne Kommunika tion zwischen den Bauelementen auf den Platinen 33, 38 kann über einen I2C- Schnittstellenstandard erfolgen. Mindestens eine dieser Schnittstellen ist zur Signalverbindung mit dem Sensor 45 ausgeführt und entsprechend mit diesem verbunden. Eine weitere dieser Schnittstellen ist zur Signalver bindung mit einem noch nicht im diesem Überwachungs-Konnektor 13 verbauten Sensor vorbereitet. Auf diese Weise lässt sich eine Erweiterbar- keit des Überwachungs-Konnektors um zusätzliche Sensoren gewährleis ten, die mit anderen Schnittstellen- Standards als der Sensor 45 arbeiten.
Anhand der Fig. 7 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Über wachungs-Konnektors 50 für das Patienten-Beatmungssystem erläutert. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 6 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffem und werden nicht nochmals im Einzelnen disku tiert. Der Überwachungs-Konnektor 50 integriert die Funktionen des Anschluss- Konnektors 12 und des Überwachungs-Konnektors 13 der Ausführung nach Fig. 2. Der Überwachungs-Konnektor 50 dient also einerseits zur me chanischen und atemluftführenden Konnektierung der Atemluft- Verbin dungs-Schlauchkomponente 11 an den Dreiwege-Konnektor 14 und hat andererseits die vorstehend erläuterten Steuer/Regel- sowie Überwa chung sfunktionen des Überwachungs-Konnektors 13. Der Überwachungs- Konnektor 50 ist als Konnektor ausgeführt, der die Schlauchkomponente 11 mit der Patienten- Atemmaske 15, also dem Patienteninterface, verbin det. Weiterhin hat der Überwachungs-Konnektor 50 mindestens einen Grundsensor nach Art des Sensors 45 zur Erfassung eines Atemluft- Messparameters. Der Grundsensor 45 ist in der Fig. 7 nochmals gestrichelt angedeutet. Der Überwachungs-Konnektor 50 ist mit der Schlauchkompo nente 11 integral verbunden und insbesondere mit dieser vergossen.
Eine Luftführungs-Konnektorkomponente des Überwachungs-Konnektors 50, also der das Innenlumen 48 vorgebende Grundkörper 51, bildet einen integralen Bestandteil mit einem Innenlumen der Schlauchkomponente 11. Der Grundkörper 51 des Überwachungs-Konnektors 50 kann den Sensor nach Art des Sensors 45 aufweisen. Eine Elektronik-Konnektorkompo nente 52 des Überwachungs-Konnektors 50, die die Steuer/Regeleinheit 35 aufweist, ist lösbar mit dem Grundkörper 51 des Überwachungs-Konnek tors 50 verbunden, beispielsweise über eine mechanische Steckverbindung. Zudem kann der Überwachungs-Konnektor 50 eine zusätzliche Sensor- Konnektorkomponente 53 aufweisen, die einen Erweiterungssensor 54 zur Erfassung eines weiteren Atemluft-Parameters, also eines anderen Parame ters als durch den Grundsensor erfasst. Bestandteil der Elektronik-Konnektor-Komponente 52 kann ein RFID- Chip, insbesondere zur Übertragung eines Identifikations-Datensatzes, sein.
Über einen Verbindungsabschnitt 55 ist eine Versorgungsleitung 56 nach Art der Versorgungsleitung 32 mit dem Überwachungs-Konnektor 50 ver bunden. Über einen Versorgungsstecker 57 kann die Versorgungsleitung 56 an ein nicht dargestelltes Versorgungsgerät zur Energie-/Signalübertra- gung angeschlossen werden, beispielsweise an das Hauptaggregat 2 des Beatmungssystems 1.
Anhand der Fig. 8 wird nachfolgend eine weitere Ausführung eines Über wachungs-Konnektors 58 beschrieben. Komponenten und Funktionen, die denjenigen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und wer den nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Dargestellt ist in der Fig. 8 ein Disposable des Überwachungs-Konnektors 58 nach Art des Disposables 25. Alternativ kann es sich beim Überwa chungs-Konnektor 58 um einen integrierten Konnektor nach Art des Über wachungs-Konnektors 50 handeln.
Ein Abschnitt 60 eines Grundkörpers 59 des Überwachungs-Konnektors 58, der gleichzeitig einen Wandabschnitt des Innenlumens 48 bildet, ist aus einem thermochromen Material ausgeführt. Eine Farbumschlagssensitivität des Abschnitts 60 ist an einen vorgegebenen Betriebstemperatur-Bereich der zu führenden Atemluft angepasst. Der Abschnitt 60 kann in mehrere Abschnitte 60i, 6O2, 6O3 unterteilt sein. Diese Abschnitte 6O1, 6O2, 6O3 können jeweils aus thermochromen Materia lien mit unterschiedlichen Farbumschlags-Temperaturen ausgeführt sein. Alternativ oder zusätzlich kann mindestens einer dieser Abschnitte 6O1,
6O2, 6O3 aus einem reversiblen thermochromen Material und mindestens ein weiterer dieser Abschnitte 6O1, 6O2, 6O3 aus einem nicht reversiblen thermochromen Material ausgeführt sein.
Anhand der Fig. 9 wird nachfolgend eine weitere Ausführung einer Schlauchkomponente nach Art der Schlauchkomponenten 5, 11, 17 be schrieben, die vorstehend insbesondere unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 bereits erläutert wurden. Komponenten und Funktionen, die denjeni gen entsprechen, die vorstehend unter Bezugnahme insbesondere auf die Fig. 1 bis 7 bereits erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugsziffem und werden nicht nochmals im Einzelnen diskutiert.
Bei der Schlauchkomponente 61 nach Fig. 9 ist ein Teil einer Schlauch wand als Abschnitt 62 aus thermochromen Material ausgeführt. Für die insbesondere abschnittsweise Gestaltung des Abschnitts 62 der Schlauch komponente 61 gilt, was vorstehend zu den Abschnitten 60i des Abschnitts 60 nach Fig. 8 ausgeführt wurde.
Ein Grundbestandteil des thermochromen Materials kann ein thermoplasti sches Elastomer sein oder Silikon.
Auch bei den vorstehend bereits beschriebenen Konnektoren 13 bzw. 50 kann eine Komponente bzw. ein Abschnitt einer Komponente, die ther misch an die geführte Atemluft angekoppelt ist, aus thermochromen Mate rial gefertigt sein. Bei dem thermochromen Material kann es sich um eine Materialzusam mensetzung enthaltend anorganische Verbindungen von Rutil und Zink oxid handeln. Alternativ oder zusätzlich können Bestandteile mit Bixanthyliden-Derivaten und/oder Bianthronyliden-Derivaten zum Einsatz kommen. Grundsätzlich können auch Silberjodid-Verbindungen zum Ein satz kommen. Alternativ oder zusätzlich kann auch Bromthymolblau, ein gebettet in eine ph-abhängige Polymermatrix, zum Einsatz kommen. Wei tere Varianten, die Bestandteile des thermochromen Materials sein können, sind eine lithiumchloridhaltige Polyethermatrix, Bis(diethylammonium)- tetrachloridocuprat(II) und salvatochrome Farbstoffe.
Das Beatmungssystem 1 kann folgendermaßen genutzt werden: In einem Bereitstellungzustand liegt der Überwachungs-Konnektor 13 mit vom Dispoable 25 jeweils getrenntem Reusable 24 vor. Wenn die Schlauchkomponenten 5, 11 und 17 miteinander und mit dem Hauptaggre gat 2 verbunden werden, um das Beatmungssystem 1 einsatzfähig zu ma chen, wird kurz vor Beginn des ersten Einsatzes das Reusable 24 mit dem Disposable 25 verbunden, wobei das Startsignal durch die Startsignal-Ge neratoreinheit 37 bzw. 37, 43 erzeugt wird, wie vorstehend erläutert. Ab dem dann festgelegten Start-Zeitpunkt erfasst der Mikrocontroller 37 in Signalverbindung mit der Echtzeituhr 39 den erfassten Zeitraum und über wacht somit eine Einsatzdauer des Disposables 25 bei der Beatmung. Aus- gehend von einer maximalen Einsatzdauer von sieben Tagen kann die
Steuer/Regeleinheit 35 die Lichtquelle 42 beispielsweise so ansteuem, dass während der ersten sechseinhalb Tage die Lichtquellen 42 grünes Licht emittieren. Die verbleibenden 12 Stunden bis zum Erreichen der maxima len Einsatzdauer kann das Licht dann von grün auf blau umschalten, was von der Steuer/Regeleinheit 35 gesteuert wird. Bei Überschreitung der sie ben Tages-Einsatzdauer kann dann zunächst ein blaues Blinksignal erzeugt werden, welches nach Ablauf einer Karenzzeit in ein rotes Signal, jeweils wiederum gesteuert über die Steuer/Regeleinheit 35, übergeht. Es werden jedenfalls bei Erreichen der Maximal-Einsatzdauer die mit der Atemluft in Berührung kommenden Komponenten des Beatmungssystems 1 getauscht. Das Reusable 24 wird dann wiederverwendet und mit dem neuen Dispo- sable 25 der getauschten Atemluft-Führungskomponenten verbunden, so dass der Einsatzdauer-Zyklus nach Erzeugung des Startsignals durch die Startsignal-Generatoreinheit 37 bzw. 37, 43 neu beginnen kann.
Der Überwachungs-Konnektor 13 kann zudem zur Temperaturmessung und insbesondere zu einer Temperaturschwellwerterkennung heranzogen werden. Hierzu wird die Atemlufttemperatur über den Sensor 45 erfasst und ein entsprechendes Temperatursignal an den Mikrocontroller 37 wei tergegeben. Sobald die gemessene Temperatur einen Schwellwert, bei spielsweise 40°C überschreitet, steuert die Steuer/Regeleinheit 35 die Lichtquellen 42 zur Ausgabe eines visuellen Warnsignals, beispielsweise eines roten Blinklichts, an. Sobald nach Überschreiten der Temperatur schwelle ein zweiter, definiert niedrigerer Temperaturwert von der gemes senen Atemluft-Temperatur unterschritten wird, kann diese visuelle Anzei ge wieder, gesteuert über die Steuer/Regeleinheit 35, beendet werden.
Die Speichereinheiten als Teil des Mikrocontrollers 37 bzw. 43 können zudem zum Speichern einer digitalen Visitenkarte des Überwachungs- Konnektors 13 insgesamt oder auch des Reusables 24 bzw. des Disposables 25 eingesetzt werden. Teil eines entsprechenden Visitenkarten-Datensatzes können sein der Identifikations-Datensatz, eine Typenbezeichnung des Überwachungs-Konnektors 13 sowie des gesamten Beatmungssystems 1, eine Gebrauchsanweisung für den Überwachungs-Konnektor und/oder das Beatmungssystem sowie weitere Daten, beispielsweise für relevante Nut zungsdaten. Der Identifizierungs-Datensatz kann als Plagiats schütz ausge führt sein. Als Nutzungsdaten im Speicher des Mikrocontrollers 37 können beispielsweise die über die Lebensdauer des Reusables 24 zum Einsatz ge kommenen IDs der Disposables 25 gespeichert sein oder auch Messdaten verläufe des Sensors 45 über die Zeit sowie über die Ansteuersequenzen der Lichtsignale 2 mittels der Steuer/Regeleinheit 35 erfasste Konnektorzu stände, insbesondere Alarmereignisse (Überschreitung der maximalen Nut zungsdauer/Temperaturschwellwertüberschreitung).
Der Sensor 45 kann mit einem integrierten EEPROM ausgeführt sein. Hierüber können insbesondere Temperaturschwellwerte durch Program mierung vorgegeben werden. In dem Speicher des Sensors 45 kann auch ein eigener Identifikations-Datensatz des Disposables 25 gespeichert sein, der bei der Herstellung des Disposables 25 dort hinterlegt werden kann. Alternativ kann ein solcher Identifikations-Datensatz von dem Mikrocon troller 37 des Reusables 24 bei der elektrischen Verbindung dieser beiden Komponenten oder auch beim Start der Nutzungsdauer in den Speicher des Sensors 45 geschrieben werden.
Über eine drahtlose oder auch drahtgebundene Schnittstelle kann die Steu er/Regeleinheit 35 mit einer externen Anzeigeeinheit in Signalverbindung stehen, beispielsweise mit einem Graphical User Interface (GUI). Hierüber ist beispielsweise eine Anzeige der Momentantemperatur oder eine Anzei ge der aktuellen Nutzungsdauer sowie weiterer Sensordaten möglich. Im Speicherbaustein 43 bzw. im Speicherbaustein des Mikrocontrollers 37 kann ein Logfile geschrieben werden, welches die Zustandsparameter des Überwachungs-Konnektors 13 protokolliert.
Alternativ oder zusätzlich zum Temperatursensor 45 kann ein Feuchte sensor, ein Massenfluss- bzw. Strömungssensor, ein Sensor zur Bestim mung einer Kondenswasser- Agglomeration oder auch ein Gasanalyse- Sensor zur Bestimmung einer Gaszusammensetzung der Atemluft und ins besondere zur Überwachung einer Kontamination und/oder eines Über schreitens kritischer Bestandteilschwellwerte zum Einsatz kommen.
Soweit ein Atemluft-Drucksensor im Überwachungs-Konnektor 13 zum Einsatz kommt, kann dieser zur Regelung einer Atemanstrengungsanpas sung genutzt werden.
Zudem kann ein Druck- bzw. Dehnungssensor zum Erfassen einer mecha nischen Belastung des Überwachungs-Konnektors 13 zum Einsatz kom men. Ein solcher Sensor kann eine Membranstruktur und/oder eine Mäan derstruktur aufweisen. Eine Druck- bzw. Kraftbeaufschlagung führt bei einem derartigen Druck- bzw. Dehnungssensor zu einer Strukturdehnung, die detektiert und in Druck- und/oder Kraftwerte umgerechnet werden kann. Ein solcher Drucksensor kann in einem Abschnitt des Überwa chungs-Konnektors 13, z. B. im Reusable 24 oder im Disposable 25, ange ordnet sein. Alternativ oder zusätzlich kann ein solcher Druck- bzw. Deh nungssensor als externer Sensor beispielsweise in der Atemluft- Schlauch komponente 11 angeordnet sein und mit dem Überwachungs-Konnektor 13 über entsprechende Schnittstellen in Signal Verbindung stehen. Ein derartiger Druck- bzw. Dehnungssensor kann alternativ oder zusätzlich auch eine Druckbelastung der Schlauchkomponenten 5, 11 oder 17 über wachen. Auf diese Weise ist es möglich, eine unerwünschte Belastung ei ner dieser Komponenten, z. B. eine Knickung oder Biegung der Atemluft- Schlauchkomponente 5, 11 oder 17, des Beatmungssystems 1 zu erfassen, um ggf durch visuellen oder Audio-Alarm schnell Gegenmaßnahmen zu greifen.
Weitere Sensoren, die im Beatmungs System 1 entweder integriert in den Überwachungs-Konnektor oder als externe Sensoren genutzt werden kön nen, sind ein Sensor zur Haut-Temperaturmessung des Patienten, ein Sen sor zur Hautfeuchtemessung des Patienten, ein Sensor zur Hautfarbenmes sung des Patienten, ein Herzfrequenz- Sensor, ein Sauerstoff-Sättigungs sensor, ein Gas-Analysesensor, ein Brandschutzmelder, ein Orientierungs sensor zur Bestimmung einer Lage mindestens einer Komponente des Be atmungssystems 1 im Raum, ein Bewegungssensor zur Bestimmung einer Bewegung mindestens einer Komponente des Beatmungssystems 1, ein Sensor zur Überwachung einer Arzneimittelabgabe.
In dem Mikrocontroller 37 kann eine Verarbeitung, insbesondere eine Vor verarbeitung der an den Mikrocontroller 37 übertragenen Sensordaten er folgen. Beispielsweise können die Daten gemittelt oder gefiltert oder zur Verringerung des Speicherbedarfs komprimiert werden. Diese (vor-)verar- beiteten Daten können dann zur externen Weiterverarbeitung bzw. Anzeige beispielsweise an das Hauptaggregat 2 und/oder an eine andere externe Datenverarbeitungskomponente weitergeleitet werden.
Die Atemluft führenden Komponenten des Beatmungssystems 1 können antimikrobiell beschichtet sein. Über eine Gasflussmessung kann insbesondere durch entsprechende Verar beitung im Mikrocontroller 37 und/oder im Hauptaggregat 2 auf eine Le ckage im Beatmungssystem 1 rückgeschlossen werden.
Der Mikrocontroller 37 kann programmierbar ausgeführt sein. Zudem kann der Speicher des Mikrocontrollers 37 eine Programmbibliothek beinhalten, aus der Programme oder Programmbestandteile ausgewählt werden kön nen.
Das Reusable 24 kann zudem über weitere kabellose Schnittstellen für das Auslesen insbesondere von aufgenommenen Messdaten verfügen, bei spielsweise über RFID, über NFC, über Bluetooth oder über WLAN. Über eine der vorstehend beschriebenen Schnittstellen kann die Steu er/Regeleinheit 35 mit mindestens einem zum Konnektor 13, 50 oder 58 externen Sensor in Signal Verbindung stehen. Als Beispiel für einen derarti gen Sensor ist in der Fig. 1 schematisch bei 63 ein derartiger Sensor ange deutet, bei dem es sich um einen Sensor zur Messung einer Herzfrequenz des Patienten, um einen Sensor zur Messung einer Körpertemperatur des Patienten und/oder um einen Sensor zur Messung eines Haut-Oberflächen widerstandes des Patienten handeln kann.

Claims

Patentansprüche
1. Überwachungs-Konnektor (13; 50; 58) für ein Patienten-Beatmungs- sy stem (1) - zum Verbinden mit einem Atemluft-Schlauchabschnitt (11) zur
Führung von Beatmungsluft von einer Atemluftquelle (2) hin zu einem Patienten, zum Verbinden des Atemluft-Schlauchabschnitts (11) mit einem Patienten- Luftinterface (15), - wobei der Konnektor (13; 50, 58) eine Steuer/Regeleinheit (35) und mindestens einen Sensor (45, 45a; 54) zur Erfassung ei nes Atemluft-Parameters aufweist, der mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signal Verbindung steht, wobei der Konnektor (13; 50, 58) einen Signaldaten-Speicher (37; 43) zur zumindest temporären Speicherung von Signaldaten auf weist.
2. Konnektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steu er/Regeleinheit (35) ein Verarbeitungsmodul (37a) zur Verarbeitung der Signaldaten aufweist.
3. Konnektor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Signaldaten-Speicher (37; 43) einen Identifikations-Datensatz trägt, welcher mindestens eine Komponente (24, 25) des Konnektors (13) eindeutig identifiziert.
4. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von Sensoren (45, 45a) zur Erfassung verschiedener Atemluft-Parameter, die mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signalver bindung stehen.
5. Konnektor nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich net, dass das Verarbeitungsmodul (37a) derart ausgeführt ist, dass es Roh-Signaldaten, die der Steuer/Regeleinheit (35) von zumindest ei nem Sensor (45, 45a; 54) übermittelt werden, vorverarbeitet, so dass diese einer weiteren Verarbeitung durch eine externe Datenverarbei tungskomponente (2) zuführbar sind.
6. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich net, dass der Sensor (45a) so ausgeführt ist, dass er den Atemluft- Parameter in Kontakt mit der Atemluft misst.
7. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine Steuer/Regeleinheit (35) und mindestens einen Umgebungs sensor (54) zur Erfassung eines Umgebungsparameters, der mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signal Verbindung steht.
8. Konnektor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Konnektor (13; 50; 58) einen Bewegungserkennungssensor (49) zum Erkennen einer Bewegung des Konnektors (13; 50; 58) aufweist.
9. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich net, dass der Konnektor (13; 50; 58) einen Analysesensor (45a) zur Bestimmung einer Zusammensetzung des Atemgases aufweist.
10. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeich net, dass der Konnektor (13; 50; 58) einen Atemdrackgassensor auf weist.
11. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, dass die Steuer/Regeleinheit (35) über eine Daten-Schnitt- stelle mit mindestens einem externen Sensor (63) in Signal Verbindung steht.
12. Konnektor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, dass der Sensor (45) so ausgeführt ist, dass er den Atemluft- Parameter kontaktlos misst.
13. Konnektor nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (45) hin zu einem Atemluft-Führungslumen (48) des Konnek tors (13) mit einer Decklage (46) abgedeckt ist.
14. Konnektor nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Decklage (46) als optisches Fenster ausgeführt ist, wobei der Sensor (45) als optischer Sensor ausgeführt ist.
15. Konnektor (13; 50; 58) für ein Patienten-Beatmungssystem (1) zum Verbinden mit einem Atemluft-Schlauchabschnitt (11) zur Führung von Beatmungsluft von einer Atemluftquelle (2) hin zu einem Patienten, zum Verbinden des Atemluft-Schlauchabschnitts (11) mit einem Patienten- Luftinterface (15), wobei der Konnektor (13; 50, 58) eine Steuer/Regeleinheit (35) und mindestens einen Sensor (45; 45a; 54) zur Erfassung eines Atemluft-Parameters aufweist, der mit der Steuer/Regeleinheit (35) in Signal Verbindung steht, wobei die Steuer/Regeleinheit (35) mehrere Signalübertragungs- Schnittstellen aufweist, wobei eine dieser Schnittstellen zur Signalverarbeitung mit dem Sensor (45, 45a; 54) ausgeführt ist und eine weitere dieser Schnittstellen zur Signalverarbeitung mit einem noch nicht im Konnektor (13) verbauten Sensor vorbereitet ist.
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