EP0925085A1 - Gerät zur bereitstellung eines atemgases - Google Patents

Gerät zur bereitstellung eines atemgases

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Publication number
EP0925085A1
EP0925085A1 EP97934447A EP97934447A EP0925085A1 EP 0925085 A1 EP0925085 A1 EP 0925085A1 EP 97934447 A EP97934447 A EP 97934447A EP 97934447 A EP97934447 A EP 97934447A EP 0925085 A1 EP0925085 A1 EP 0925085A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gas
oxygen
breathing
breathing gas
pressure
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.)
Withdrawn
Application number
EP97934447A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Burkhard Lachmann
N. Govinda Rajan
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.)
Epazon Bv
Original Assignee
Epazon Bv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epazon Bv filed Critical Epazon Bv
Publication of EP0925085A1 publication Critical patent/EP0925085A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A61M16/20—Valves specially adapted to medical respiratory devices
    • A61M16/201—Controlled valves
    • A61M16/202—Controlled valves electrically actuated
    • A61M16/203—Proportional
    • A61M16/204—Proportional used for inhalation control
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    • A61M16/0069—Blowers or centrifugal pumps the speed thereof being controlled by respiratory parameters, e.g. by inhalation
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    • A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
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    • A61M16/12—Preparation of respiratory gases or vapours by mixing different gases
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    • A61M2016/0033—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical
    • A61M2016/0036—Accessories therefor, e.g. sensors, vibrators, negative pressure with a flowmeter electrical in the breathing tube and used in both inspiratory and expiratory phase
    • 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
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/40—Respiratory characteristics
    • A61M2230/43—Composition of exhalation
    • A61M2230/435—Composition of exhalation partial O2 pressure (P-O2)

Definitions

  • the invention relates to a device for providing a breathing gas with at least one breathing gas source, a controller for the breathing gas flow and a gas delivery device for the controlled breathing gas flow, the gas delivery device being connectable to at least one oxygen que 1 le.
  • a central compressed air or oxygen supply with corresponding connection points in the treatment rooms and hospital rooms usually serves as the respiratory gas source.
  • the devices themselves are usually movable on rollers and have corresponding connection lines with which the devices can be connected to the central breathing gas source.
  • Common compressed gas cylinders for compressed air and / or oxygen serve as the breathing gas source.
  • the gas contained in the compressed gas cylinders is usually filled under an overpressure of approximately 200 bar.
  • At least one breathing gas supply available for transport to a hospital, at least one such gas cylinder with a filling volume of 10 l is required. Due to the bulky dimensions and in particular the high weight of such a filled pressurized gas bottle, such a device for outpatient emergency use is only for use in vehicles or e.g. a helicopter practically possible.
  • CONFIRMATION COPY bottles required as a breathing gas source namely a compressed air bottle and an oxygen bottle, which leads to a further increase in weight.
  • a breathing gas source namely a compressed air bottle and an oxygen bottle
  • the known devices also have a mechanical or electronic control, by means of which the respiratory gas flow can be controlled in accordance with the required ventilation frequency.
  • a device of the type mentioned at the outset is known, for example, from W087 / 06142.
  • the device disclosed therein includes a monitor for monitoring the breathability of a patient. At the beginning of each inhalation, a volume pulse of oxygen is delivered to the patient. If the patient breathes irregularly or cannot breathe spontaneously at all, the device provides a continuous flow of oxygen.
  • EP-A-324 275 which comprises a ventilator and a breath synchronization.
  • the device is intended for use when the breath is stopped, wherein a breathing gas can be released from the ventilator to the patient at selected times after the start of inhalation or exhalation.
  • the synchronization device is connected to a monitor for monitoring breathing. The monitor records the body condition, electromyograms, chest movements and the like.
  • a device of the type mentioned at the outset which is characterized in that the respiratory gas source comprises a motor-driven blower. Due to the design of the device according to the invention, it is no longer necessary to carry large compressed gas cylinders. For the medically necessary oxygen demand in a device according to the invention, a 1-liter bottle is sufficient to supply a patient with about 3 hours. Due to the small, handy 1-liter bottle, it is possible to operate such a device, especially in outpatient use, and in particular, fixed installation in vehicles is no longer necessary. This also enables the use of such a device in other hi-fi vehicles as an ambulance. When using an electric motor, a device according to the invention can be operated practically anywhere where there is a possibility of a power supply. With appropriate equipment with accumulators, it is even possible to design a device according to the invention in such a way that the device manages completely without external power supply for a while. This can e.g. be useful when rescuing injured people from rough terrain.
  • a drive other than an electric motor can also be provided, for example a compressed air drive.
  • a compressed air drive This is useful if the device is to be used in places where a compressed air supply is guaranteed for other reasons, but the compressed air does not have the purity required for medical treatment, for example, it contains oil. This could be the case, for example, in large ambulance vehicles or when carrying such a device on overseas flights in commercial aircraft.
  • the device, in operation has a dynamic pressure of more than 400 Pa, in particular of about 600 Pa, in relation to the ambient pressure at one end of the gas delivery device , can deliver.
  • Another device according to the invention of the type mentioned at the outset can be used for ventilation with positive end-expiratory pressure (PEEP) while still being compact and easy to handle, if the device further comprises a backflow device and a valve device which is used to control the respiratory gas flow is connected, the valve device essentially releasing the cross section of the gas delivery device in the direction of its consumer end in a first operating position and largely closing and / or connecting the cross section of the gas delivery device to the environment in a second operating position, and wherein the valve device in the the first operating position essentially closes the cross section of the backflow device and essentially releases it in the second operating position.
  • PEEP positive end-expiratory pressure
  • the return flow device is connected to the gas delivery device in the vicinity of the consumer end of the gas delivery device.
  • the device delivers a dynamic pressure above the ambient pressure at the consumer end of the gas delivery device when the valve device is in the second operating position, especially when the Dynamic pressure above the ambient pressure is set by a pressure regulator 1 in the return flow device, the dynamic pressure expediently being approximately 50-200 Pa.
  • the device further comprises a metering device for metering an amount of oxygen to be conveyed to the breathing gas and the control influences the metering device.
  • the device is characterized by at least one measuring device for determining at least one parameter of the pumped gas, the at least one measuring device influencing the control.
  • a device of the type mentioned at the outset which is characterized by at least one measuring device for determining at least one parameter of the conveyed gas, the at least one measuring device influencing the control, in particular via the control the metering device for metering the oxygen to be conveyed to the breathing gas is affected.
  • the inventive design of the device of the type mentioned at the outset now makes it possible to adjust the supply of breathing gas depending on the condition of the patient and his needs, in particular also the addition of oxygen to the breathing gas.
  • the at least one measuring device expediently comprises a gas flow measuring device and / or a gas pressure measuring device and / or a device for determining a gas concentration, in particular an oxygen concentration, in the conveyed gas.
  • the object is further achieved by a method for providing a breathing gas for living beings, which is characterized by detecting at least one parameter of the gas conveyed and for measuring a certain amount of oxygen as a function of the at least one detected parameter.
  • a specific amount of oxygen is preferably metered in after a predetermined value for the at least one parameter has been recorded, in particular at a specific point in time after such a value has been recorded, in particular at a specific point in time after the start of an inhalation phase.
  • this is characterized in that the metering of a certain amount of oxygen is proportional to a peak value of a respiratory gas flow and / or a respiratory gas pressure in a breathing cycle, in particular that the peak value of the respiratory gas flow and / or the respiratory gas pressure is determined as the peak value of the breathing gas flow and / or breathing gas pressure in a previous breathing cycle, in particular as an average of the peak values of a certain number of previous breathing cycles.
  • a particularly low oxygen consumption can be achieved if a certain amount of oxygen is added to the breathing gas as a function of a detected value of the oxygen concentration in the exhaled gas, in particular if the duration of the oxygen release of the oxygen source is determined as a function of a detected value the oxygen concentration in the exhaled gas.
  • the method is advantageously characterized by the use of a device according to the invention.
  • the breathing gas supply to the patient can be detected on the basis of the parameter of the conveyed gas flow detected by the measuring device.
  • oxygen is delivered to the patient in an impulse-like manner.
  • the supply of oxygen can take place shortly after the start of inhalation or with a suitable delay, for example if the lungs are strongly atelectatic or collapsed.
  • the expression "positive gas pressure” is used here for a pressure above a a predetermined basic pressure (atmospheric pressure or positive pressure during ventilation with positive end-expiratory pressure / PEEP) after spontaneous or forced inhalation. In contrast, the start of spontaneous inhalation is recognized by a decrease in gas pressure.
  • oxygen replaces nitrogen and accumulates in the alveoli within 1 or 2 minutes of ventilation.
  • This embodiment of the invention can be used with practically all ventilation and breathing support systems, either by installation in the system or as an external accessory.
  • the use of a certain time delay for the addition of oxygen from the oxygen source may be advantageous.
  • the time delay can be fixed by a doctor on the device, but is preferably done according to the condition of the lungs.
  • the delay time can e.g. can be determined as the average time to reach a certain percentage of a peak value over a preselected number of breathing cycles or depending on the condition, compliance and the functional residual capacity of the lungs.
  • Figure 1 is a schematic representation of an inventive
  • FIG. 2 is a block diagram of another invention
  • Figure 3 is a diagram illustrating the operation of the device in a first mode of operation
  • Figure 4 is a diagram illustrating the operation of the device in a second mode.
  • FIG. 1 shows a device 1 according to the invention for providing a breathing gas which can be connected to a patient 2. Cleaned air is drawn in and conveyed from the environment by a motor-driven blower 4 via a suitable filter 3, the blower 4 serving as a breathing gas source. A conventional compressed gas source can also be used as the breathing gas source.
  • valve device 5 Via a valve device 5, the volume flow delivered by the blower 4 into a supply line 6 as a gas delivery device or the pressure built up in the gas delivery device 6 can be adjusted.
  • the valve device 5 can assume at least two operating positions. In a first operating position of the valve device 5, this essentially releases the cross section of the gas conveying device 6 in the direction of a consumer end 7. In a second operating position, the valve device 5 completely or partially closes the cross section of the gas delivery device 6 and / or connects the gas delivery device 6 to the surroundings, i.e. the gas delivery device 6 is vented.
  • the consumer end 7 of the gas delivery device 6 serves to connect the device 1 to the patient 2 and can e.g. be designed as a tube device.
  • a flow meter 8 is expediently integrated into the consumer end 7 as a gas flow measuring device.
  • a line 9 is expediently connected as a backflow device to the consumer-side end 7 of the gas delivery device 6.
  • a gas pressure measuring device 10 is also expedient to integrate into the consumer-side end 7 of the gas delivery device 6.
  • a pressure relief valve 11 can be integrated, via which the line 9 is vented i d when a critical pressure is exceeded.
  • a pressure relief valve 11 serves as a safety valve in the event of failure of the valve device 5, in particular in its first operating position.
  • the signals from measuring devices are fed to a controller 12, which at least applies a control signal to the valve device 5.
  • An actuator 13 which e.g. can be formed by a stepper motor or an electromagnet. Furthermore, feedback from the actuator 13 about the position of the valve device 5 to the controller 12 can take place. Furthermore, the controller 12 can also influence the fan 4, e.g. to minimize the power consumption of device 1.
  • the valve device 5 includes both influencing the gas flow in the gas delivery device 6 and in the return flow device 9. Downstream of the valve device 5, a pressure control valve 1 14 is arranged at the end of the return flow device 9, which sets the desired overpressure in the return flow device 9 against that patient 2 should exhale.
  • the pressure which is set via the pressure control valve 14 can expediently be changed directly or via the controller 12 and a corresponding actuator in the pressure control valve 14 in accordance with the medically desired specifications.
  • valve 15 in the gas delivery device 6 and the backflow device 9 a direction of the gas flow are forced.
  • the check valves 15 can be formed, for example, by conventional flap valves.
  • an optional oxygen source 16 is indicated in FIG. 1, by means of which the breathing gas can be enriched with oxygen. Details of such an arrangement with an oxygen source 16 are described below.
  • FIG. 2 shows a device 1 for providing a breathing gas according to a further embodiment of the device according to the invention.
  • a patient 2 connected to the device 1 is also shown to illustrate the mode of operation.
  • the device 1 shown comprises a respiratory gas source, which can either comprise a blower 4, as described above, or can be formed by a conventional breathing apparatus or respirator.
  • the breathing device can e.g. be a stationary hospital device with all known special features, e.g. Volume and pressure control as well as patient monitor.
  • the breathing gas can accordingly be provided in a conventional manner via a central compressed gas supply or pressure cylinders.
  • the device 1 shown further comprises a flow meter 8, a pressure measuring device 10, a controller 12 and an oxygen source 16.
  • the controller 12 is connected to a control valve 17 as a metering device for measuring an amount of oxygen to be conveyed.
  • the control valve 17 is integrated in a gas line 18 which connects the oxygen source 16 with a gas delivery device 6 designed as a tube system.
  • a measuring device 19 for the oxygen concentration is arranged in the consumer end 7 of the tube system 6.
  • the breathing aid 4 is connected to the patient 2 via a tube device 6.
  • the tube device 6 comprises a tube for inhalation and can also be connected to another tube 9 for exhalation.
  • the use of an additional tube 9 for exhaling depends essentially on the Type of respiratory device 4 used. In portable devices for accident medicine and domestic use, only one tube is usually used for inhalation.
  • the patient exhales directly into the environment through a valve.
  • the flow meter 8 and the pressure measuring device 10 are arranged in the tube system 6 in order to determine the gas volume flow to the patient 2 and the airway pressure in the patient 2.
  • the measured values are transmitted to the controller 12, which controls the breathing apparatus 4 in accordance with the measured values.
  • the controller 12 also controls the control valve 7 for adding oxygen from the oxygen source 16 to the patient 2 via a gas line 18 and the tube system 6.
  • FIG. 3 shows a diagram in which the volume flow and the pressure are shown over two breathing cycles. The diagram shows how the device works volume-controlled.
  • a first inhalation volume flow 20A is supplied to the patient.
  • the volume flow 20A is constant.
  • a first exhalation 20B takes place, which in turn is followed by a second inhalation stream 20C and another exhalation 20D.
  • the pressure P in the airways 22A increases as the patient is supplied with breathing gas.
  • pressure begins to drop and continues to decrease during exhalation 22B.
  • the pressure drops to atmospheric pressure or an elevated pressure level if ventilation with positive end-expiratory pressure (PEEP) takes place.
  • PEEP positive end-expiratory pressure
  • NEEP negative end-expiratory pressure
  • ARDS acute respiratory failure
  • closed breathing cycles do not have uniform time constants, ie different characteristics of flow resistance and compliance. If oxygen applied immediately after inhalation, vital parts of the lungs may not yet be effectively ventilated.
  • the addition of oxygen is delayed until the lungs are opened sufficiently, as indicated by the pressure curve in 22A in Figure 3. When a certain pressure P is reached in relation to the maximum pressure, oxygen is added, as shown by the black bars 24 and 26.
  • Figure 4 shows essentially the same for a pressure controlled mode.
  • a first inhalation 32A and a second inhalation 32C take place at a predetermined pressure level.
  • a first and second exhalation 32B and 32C occurs at a positive end expiratory pressure (PEEP).
  • the pressure pulse 32A causes an inhalation flow 30A to the patient.
  • the inhalation stream 30A is large at the beginning of the inhalation and then decreases until the exhalation 30B begins.
  • a second inhalation 30C and exhalation 30D follow accordingly.
  • oxygen is only added when the gas flow reaches a predetermined percentage ⁇ of the maximum gas flow, which is indicated by the black bars 34 and 36 in FIG. 4.
  • the measured maximum values in one breathing cycle or the calculated mean values of several previous breathing cycles can be used as a reference axima.
  • oxygen is added.
  • a combination of volume flow and pressure can also be used.
  • a certain time delay can also be entered by the doctor or calculated by the controller 12.
  • the oxygen is added after a certain time delay.
  • the size of this time delay is determined by the state of the Lung and corresponds to a time behavior that ensures the best efficiency when adding oxygen.
  • a doctor can set a certain time delay after the start of inhalation for the addition of oxygen.
  • the controller 12 can be programmed to calculate the time delay based on the measurements of the volume flow and the pressure. For example, the controller can calculate an average value for the time delay over a number of breathing cycles, as shown in FIGS. 3 and 4, and then use the calculated time delay.
  • the time delay can also be set to a fixed value without adapting to the individual lung constitution, for example for devices used in accident medicine.
  • the same mode of operation can be used for other modes of operation of a breathing apparatus or a respirator, e.g. in breathing support.
  • manually operated ventilators can also be equipped accordingly by medical personnel.
  • Another possible control variable is the duration of the oxygen addition. This is controlled so that it is long enough to deliver oxygen to the corresponding parts of the lungs, i.e. Airways and alveoli, but not so long that oxygen is exhaled again unused. This can be done by measuring the oxygen concentration in the exhaled air, e.g. with the measuring device for the oxygen concentration 19 in Figure 1, or by the oxygen concentration of the blood (not shown).

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Abstract

Es wird ein Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases mit wenigstens einer Atemgasquelle (4), einer Steuerung (12) für den Atemgasstrom und eine Atemgasfördereinrichtung (6) für den gesteuerten Atemgasstrom vorgeschlagen, wobei die Gasfördereinrichtung (6) mit wenigstens einer Sauerstoffquelle (16) verbindbar ist, bei dem die Atemgasquelle ein motorisch angetriebenes Gebläse (4) umfaßt, sowie ein solches Gerät, bei dem wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gasstromes vorgesehen ist, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) die Steuerung (12) beeinflußt, und ein Verfahren zur Bereitstellung eines Atemgases für Lebewesen (2).

Description

Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases mit wenigstens einer Atemgasquelle, einer Steuerung für den Atemgasstrom und einer Gasfördereinrichtung für den gesteuerten Atemgasstrom, wobei die Gasfördereinrichtung mit wenigstens einer Sauerstoff que 1 le verbindbar ist.
Solche Geräte sind sowohl für den ambulanten Notfalleinsatz als auch für den stationären klinischen Einsatz bekannt.
Als Atemgasquelle dient bei stationärem klinischen Einsatz üblicherweise eine zentrale Druckluft- oder Sauerstoff Versorgung mit entsprechenden Anschlußstellen in den Behandlungsräumen und Krankenzimmern. Die Geräte selbst sind üblicherweise auf Rollen beweglich und weisen entsprechende Anschlußleitungen auf, mit denen die Geräte an die zentrale Atemgasquelle anschließbar sind.
Für den Einsatz solcher Geräte für den ambulanten Notfalleinsatz kommen in der Regel einfachere Geräte zur Anwendung. Dabei dienen als Atemgasquelle übliche Druckgasflaschen für Druckluft und/oder Sauerstoff. Das in den Druckgasflaschen enthaltene Gas wird üblicherweise unter einem Überdruck von etwa 200 bar abgefüllt.
Um zumindest für einen Transport in ein Krankenhaus ausreichenden Atemgasvorrat zur Verfügung zu haben, ist zumindest eine solche Druckgasflasche mit einem Füllvolumen von 10 1 erforderlich. Durch die sperrigen Abmessungen und insbesondere das hohe Gewicht einer solchen gefüllten Druckgasflasche ist ein solches Gerät für den ambulanten Notfalleinsatz nur zum Einsatz in Fahrzeugen oder z.B. einem Hubschrauber praktisch mög 1 i ch .
Im stationären Einsatz wird üblicherweise ein Gemisch von Druckluft und Sauerstoff als Atemgas verwendet. Da im ambulanten Notfalleinsatz bei einem solchen Gerät praktisch immer Sauerstoff zugeführt wird, sind dementsprechend zwei Druckgas-
BESTÄΠGUNGSKOPIE flaschen als Atemgasquelle erforderlich, nämlich eine Preßluftflasche und eine Sauerstoffflasche, was zu einer weiteren Gewichtserhöhung führt. Um eine solche Gewichtserhöhung zu vermeiden, ist es auch bekannt, lediglich eine Sauerstoffflasche mitzuführen und durch entsprechende Ausbildung von Strömungswegen über eine Venturidüse Umgebungs lu t mit dem Sauerstoff aus der Druckgasflasche zu vermischen und als Atemgas zu verwenden.
Ferner weisen die bekannten Geräte noch eine mechanische oder elektronische Steuerung auf, über die der Atemgasstrom entsprechend der erforderlichen Beatmungsf equenz steuerbar ist.
Ein Gerät der eingangs erwähnten Art ist beispielsweise aus der W087/06142 bekannt. Das dort offenbarte Gerät umfaßt einen Monitor zur Überwachung der Atemtä igkeit eines Patienten. Direkt am Beginn einer jeden Einatmung wird an den Patienten ein Volumenimpuls an Sauerstoff abgegeben. Wenn der Patient unregelmäßig atmet oder überhaupt nicht spontan atmen kann, stellt das Gerät einen kontinuierlichen Sauerstofffluß bereit.
Ein anderes Gerät ist aus der EP-A-324 275 bekannt, das ein Beatmungsgerät und eine Atemsynchronisation umfaßt. Das Gerät ist für die Verwendung bei Atemstillstand vorgesehen, wobei ein Atemgas von dem Beatmungsgerät an den Patienten abgegeben werden kann zu ausgewählten Zeiten nach Beginn des Einatmens oder Ausat ens. Die Synchronisationseinrichtung ist mit einem Monitor zur Überwachung der Atmung verbunden. Der Monitor erfaßt die Körper i pedanz, Elektromyogramme, Brustkorbbewegungen und derglei chen.
Diese bekannten Systeme arbeiten zufriedenstellend, solange der Patient relativ gesund ist und sich seine Lungen in einem verhältnismäßig guten Zustand befinden. Jedoch sind viele Patienten in schlechtem Zustand oder haben atelektatische Lungen, d.h. diese sind nicht vollständig mit Luft gefüllt, so daß der am Beginn der Einatmung verabreichte Sauerstoff nur einen geringen Effekt hat, falls überhaupt. Wird für längere Zeit ein kontinuierlicher Strom an Sauerstoff zugegeben, wird der Zweck des Gerätes, nämlich Sauerstoff zu sparen, ins Gegenteil verkehrt.
Es ist daher Ziel der vorliegenden Erfindung, bekannte Geräte zur Bereitstellung eines Atemgases zu verbessern, insbesondere hinsichtlich des Sauerstoff Verbrauches .
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Gerät der eingangs erwähnten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Atemgasquelle ein motorisch angetriebenes Gebläse umfaßt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gerätes ist das Mitführen großer Druckgasflaschen nicht mehr erforderlich. Für den medizinisch notwendigen Sauerstoffbedarf reicht bei einem erfindungsgemäßen Gerät eine 1-Li ter-F lasche für eine Versorgung eines Patienten von etwa 3 Stunden. Aufgrund der kleinen handlichen 1-Liter-Flasche ist es somit möglich, ein solches Gerät, insbesondere im ambulanten Einsatz, auch mobil zu betreiben, insbesondere ist ein fester Einbau in Fahrzeuge nicht mehr erforderlich. Dies ermöglicht auch den Einsatz eines solchen Gerätes auch bei anderen Hi If sfahrzeugen als Rettungswagen. Ein erfindungsgemäßes Gerät kann bei Einsatz eines Elektromotors praktisch überall betrieben werden, wo die Möglichkeit einer Stromversorgung besteht. Bei entsprechender Ausstattung mit Akkumulatoren ist es sogar möglich, ein erfindungsgemäßes Gerät so auszubilden, daß das Gerät eine Zeitlang völlig ohne fremde Energieversorgung auskommt. Dies kann z.B. zweckmäßig sein bei der Bergung von Verletzten aus unwegsamem Gelände.
Es kann aber auch ein anderer Antrieb als über einen Elektromotor vorgesehen sein, z.B. ein Druckluftantrieb. Dies ist dann zweckmäßig, wenn das Gerät an Orten eingesetzt werden soll, wo aus anderen Gründen eine Druck luftversorgung gewährleistet ist, die Druckluft jedoch nicht die für die medizinische Behandlung erforderliche Reinheit aufweist, z.B. ölhaltig ist. Dies könnte z.B. der Fall sein in Ambulanz-Großfahrzeugen oder bei Mitführen eines solchen Gerätes auf Überseeflügen in Verkehrsflugzeugen. Um das Gerät als Dauerbeatmungsgerät auch bei völligem Ausfall der Atmung eines Patienten einsetzen zu können, ist es zweckmäßig, wenn das Gerät im Betrieb an einem verbrauchsei t igen Ende der Gasfördereinrichtung gegenüber dem Umgebungsdruck einen Staudruck von mehr als 400 Pa, insbesondere von etwa 600 Pa, liefern kann.
Ein weiteres erfindungsgemäßes Gerät der eingangs erwähnten Art kann bei dennoch kompakten Aufbau und einfacher Handhabung für eine Beatmung mit posit i v-endexspiratorischem Druck (PEEP) eingesetzt werden, wenn das Gerät ferner eine Rückströmeinrichtung und eine Ventileinrichtung umfaßt, die mit der Steuerung für den Atemgasstrom verbunden ist, wobei die Ventileinrichtung in einer ersten Betriebsstellung den Querschnitt der Gasfördereinrichtung in Richtung auf dessen verbrauchersei ti - ges Ende im wesentlichen freigibt und in einer zweiten Betriebsstellung den Querschnitt der Gasfördereinrichtung überwiegend verschließt und/oder mit der Umgebung verbindet und wobei die Ventileinrichtung in der ersten Betriebsstellung den Querschnitt der Rückströmeinrichtung im wesentlichen verschließt und in der zweiten Betriebsstellung im wesentlichen freigibt.
Um Inspirationsstrom und Exspirat ionsstrom möglichst wirkungsvoll zu trennen, ist es zweckmäßig, daß die Rückströmeinrichtung in der Nähe des verbraucherseitigen Endes der Gasfördereinrichtung mit dieser verbunden ist.
Um mit geringstmöglichen apparativen Aufwand die Beatmungstechniken PEEP und CPPV einsetzen zu können, ist es zweckmäßig, wenn das Gerät im Betrieb an dem verbraucherseitigen Ende der Gasfördereinrichtung einen Staudruck über dem Umgebungsdruck liefert, wenn sich die Ventileinrichtung in der zweiten Betriebsstellung befindet, insbesondere wenn dabei der Staudruck über dem Umgebungsdruck durch ein Druckrege lventi 1 in der Rückströmeinr chtung eingestellt wird, wobei der Staudruck zweckmäßigerweise etwa 50-200 Pa beträgt.
Für einen minimalen Sauerstoffverbrauch ist es zweckmäßig, wenn das Gerät ferner eine Dosiereinrichtung zur Zumessung einer zu fördernden Sauerstoffmenge zu dem Atemgas umfaßt und die Steuerung die Dosiereinrichtung beeinflußt.
Zur optimalen Abstimmung der Komponenten und z.B. zum Ausgleich von Verlusten durch Undichtigkeiten, z.B. an einer Atemmaske, ist es zweckmäßig, wenn das Gerät gekennzeichnet ist durch wenigstens eine Meßeinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gases, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung die Steuerung beeinflußt.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Gerät der eingangs erwähnten Art, das gekennzeichnet ist durch wenigstens eine Meßeinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gases, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung die Steuerung beeinflußt, insbesondere über die Steuerung die Dosiereinrichtung zur Zumessung des zu fördernden Sauerstoffes zu dem Atemgas beeinflußt wird.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Gerätes der eingangs erwähnten Art ist es nunmehr möglich, die Zufuhr von Atemgas in Abhängigkeit von dem Zustand des Patienten und seinen Bedürfnissen einzustellen, insbesondere auch die Zugabe von Sauerstoff zum Atemgas.
Zweckmäßigerweise umfaßt die wenigstens eine Meßeinrichtung eine Gasstrommeßeinrichtung und/oder eine Gasdruckmeßeinrichtung und/oder eine Einrichtung zur Bestimmung einer Gaskonzentration, insbesondere einer Sauerstoff konzentration , in dem geförderten Gas.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren zur Bereitstellung eines Atemgases für Lebewesen, das gekennzeichnet ist durch Erfassen wenigstens eines Parameters des geförderten Gases und zur Messung einer bestimmten Menge an Sauerstoff in Abhängigkeit von dem wenigstens einen erfaßten Parameter. Dadurch ist eine Optimierung des Sauerstoff Verbrauches im Verhältnis zu der medizinisch notwendigen Zumessung an Sauerstoff mög lieh. Vorzugsweise erfolgt die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff nach Erfassen eines vorbestimmten Wertes für den wenigstens ein Parameter, insbesondere zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Erfassen eines solchen Wertes, insbesondere zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Erfassen des Beginns einer Einatmungsphase.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist dieses dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff proportional zu einem Spitzenwert eines Atemgasstromes und/oder eines Atemgasdruckes in einem Atemzyklus erfolgt, insbesondere daß der Spitzenwert des Atemgasstromes und/oder des Atemgasdrucks bestimmt wird als Spitzenwert des Atemgasstromes und/oder Atemgasdrucks in einem vorhergehenden Atemzyklus, insbesondere als Mittelwert der Spitzenwerte einer bestimmten Anzahl vorhergehender Atemzyklen.
Ein besonders geringer Sauerstoffverbrauch läßt sich erreichen, wenn die Zumessung einer bestimmten Menge Sauerstoff zu dem Atemgas erfolgt in Abhängigkeit von einem erfaßten Wert der Sauerstoffkonzentration in dem ausgeatmeten Gas, insbesondere wenn die Dauer der Sauerstoffabgäbe der Sauerstoffque 1 le bestimmt wird in Abhängigkeit von einem erfaßten Wert der Sauerstoff konzentration in dem ausgeatmeten Gas.
Vorteilhafterweise ist das Verfahren gekennzeichnet durch die Verwendung eines erfindungsgemäßen Gerätes.
Anhand des von der Meßeinrichtung erfaßten Parameters des geförderten Gasstromes kann die Atemgaszufuhr zu dem Patienten erfaßt werden. Wenn die Lunge ausreichend geöffnet ist, so daß alles zugeführte Atemgas zu den Lungenbläschen transportiert wird, wird Sauerstoff impu 1 sförmig an den Patienten abgegeben. In Abhängigkeit von dem Zustand der Lunge des Patienten kann die Zufuhr von Sauerstoff kurz nach Beginn des Einatmens oder mit einer geeigneten Verzögerung erfolgen, z.B. wenn die Lunge stark atelektatisch oder kollabiert ist. Der Ausdruck "positiver Gasdruck" wird hier verwendet für einen Druck oberhalb ei- nes vorbestimmten Grunddrucks (atmosphärischer Druck oder Überdruck bei Beatmung mit posi t i v-endexspi rator i sche Druck/ PEEP) nach dem spontanen oder erzwungenen Einatmen. Im Gegensatz dazu erfolgt die Erkennung des Beginns eines spontanen Einatmens durch eine Abnahme des Gasdruckes.
Bei diesem speziellen Zeitverhalten ersetzt Sauerstoff Stickstoff und akkumuliert in den Lungenbläschen innerhalb von 1 oder 2 Minuten Beatmung.
Dabei spielt es keine Rolle, ob der Patient spontan atmet oder nicht. Die Versorgung mit Sauerstoff erfolgt entsprechend dem ermittelten Parameter. Diese Ausführungsform der Erfindung kann praktisch mit allen Beat ungs- und Atemhilfssystemen eingesetzt werden, entweder durch Einbau in das System oder als externes Zubehörgerät.
Wenn die Erfindung in Verbindung mit einem Atemhilfsgerät eingesetzt wird, das einen Patienten mit Luft oder einem anderen Atemgas während des Einatmens versorgt, kann die Verwendung einer bestimmten Zeitverzögerung für die Zugabe des Sauerstoffes aus der Sauerstoffquel le vorteilhaft sein. Die Zeitverzögerung kann durch einen Arzt am Gerät fest eingestellt sein, erfolgt jedoch vorzugsweise entsprechend dem Zustand der Lungen. Die Verzögerungszeit kann z.B. bestimmt werden als Durchschnittszeit zum Erreichen eines bestimmten Prozentsatzes eines Spitzenwertes über eine vorausgewählte Anzahl von Atemzyklen oder in Abhängigkeit von der Verfassung, der Nachgiebigkeit und der funkt ionel len Residualkapazität der Lunge bestimmt werden .
Die Erfindung soll im folgenden anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert werden.
Es zeigen:
Figur 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Figur 2 ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen
Ausbildung der Vorrichtung, Figur 3 ein Diagramm, das den Betrieb des Gerätes in einer ersten Betriebsweise darstellt und
Figur 4 ein Diagramm, das die Betriebsweise des Gerätes in einer zweiten Betriebsart darstellt.
Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Gerät 1 zur Bereitstellung eines Atemgases, das mit einem Patienten 2 verbunden werden kann. Dabei wird über ein geeignetes Filter 3 gereinigte Luft von einem motorisch angetriebenen Gebläse 4 aus der Umgebung angesaugt und gefördert, wobei das Gebläse 4 als Atemgasquelle dient. Als Atemgasquelle kann auch eine übliche Druckgasquelle verwendet werden.
Über eine Ventileinrichtung 5 kann der von dem Gebläse 4 in eine Vor lauf leitung 6 als Gasfördereinrichtung geförderte Volumenstrom bzw. der in der Gasfördereinrichtung 6 aufgebaute Druck eingestellt werden. Die Ventileinrichtung 5 kann wenigstens 2 Betriebsstellungen einnehmen. In einer ersten Betriebsstellung der Ventileinrichtung 5 gibt diese den Querschnitt der Gasf rdereinrichtung 6 in Richtung auf ein verbrauchersei t iges Ende 7 im wesentlichen frei. In einer zweiten Betriebsstellung verschließt die Ventileinrichtung 5 den Querschnitt der Gasfördereinrichtung 6 ganz oder teilweise und/ oder verbindet die Gasfördereinrichtung 6 mit der Umgebung, d.h. die Gasfördereinrichtung 6 ird entlüftet.
Das verbraucherseitige Ende 7 der Gasfördereinrichtung 6 dient zur Verbindung des Gerätes 1 mit dem Patienten 2 und kann z.B. als Tubuseinrichtung ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise ist in das verbraucherseitige Ende 7 zugleich ein Durchflußmeßgerät 8 als Gasstrommeßeinrichtung integriert.
Um das zur Beatmung bei ate lektati scher Lunge und zur Vermeidung eines Lungenkollapses besonders vorteilhafte Beatmungsverfahren mit Ausatmung gegen einen Überdruck (PEEP/CPPV) anwenden zu können, ist zweckmäßigerweise eine Leitung 9 als Rückströmeinrichtung mit dem verbraucherseitigen Ende 7 der Gasfördereinrichtung 6 verbunden. Um dabei die Ventileinrichtung 5 entsprechend der spontanen oder gesteuerten Atmung des Patienten 2 einstellen zu können, ist es zweckmäßig, ferner eine Gasdruckmeßeinrichtung 10 in das verbraucherseitige Ende 7 der Gasfördereinrichtung 6 zu integrieren.
In die Leitung 9 kann ein Druckbegrenzungsventil 11 integriert sein, über das die Leitung 9 bei Überschreiten eines kri ischen Druckes entlüftet i d. Ein solches Druckbegrenzungsventil 11 dient als Sicherheitsventil für den Fall des Versagens der Ventileinrichtung 5, insbesondere in seiner ersten Betriebsstellung.
Die Signale von Meßeinrichtungen, wie dem Durchflußmeßgerät 8 oder der Gasdruckmeßeinrichtung 10, werden einer Steuerung 12 zugeführt, die zumindest die Ventileinrichtung 5 mit einem Steuersignal beauf chlagt. Dazu dient ein Stellglied 13, das z.B. durch einen Schrittmotor oder einen Elektromagneten gebildet sein kann. Ferner kann eine Rückmeldung von dem Stellglied 13 über die Position der Ventile nrichtung 5 an die Steuerung 12 erfolgen. Ferner kann die Steuerung 12 auch eine Beeinflussung des Gebläses 4 umfassen, z.B. um den Stromverbrauch des Gerätes 1 zu minimieren.
Die Ventileinrichtung 5 umfaßt dabei sowohl eine Beeinflussung des Gasstromes in der Gasfördereinrichtung 6 als auch in der Rückströmeinrichtung 9. Stromabwärts von der Ventileinrichtung 5 ist am Ende der Rückströmeinrichtung 9 ein Druckregel venti 1 14 angeordnet, das in der Rückströmeinrichtung 9 den erwünschten Überdruck einstellt, gegen den der Patient 2 ausatmen soll. Zweckmäßigerweise kann der Druck, der über das Druckregelventil 14 eingestellt wird, direkt oder über die Steuerung 12 und ein entsprechendes Stellglied in dem Druckregelventil 14 entsprechend den medizinisch erwünschten Vorgaben verändert werden.
Um insbesondere bei Ausfall des Gerätes 1 sicherzustellen, daß der Patient 2 beim Einatmen nicht wieder mit zuvor ausgeatmetem Atemgas versorgt wird, kann z.B. über je ein Rückschlag- ventil 15 in der Gasfördereinrichtung 6 und der Rückströmeinrichtung 9 eine Richtung des Gasstromes erzwungen werden. Die Rückschlagventile 15 können dabei z.B. durch herkömmliche Klappenventile gebildet sein. Ferner ist in Figur 1 noch der Anschluß einer optionalen Sauerstoffquelle 16 angedeutet, mit deren Hilfe das Atemgas mit Sauerstoff angereichert werden kann. Einzelheiten einer solchen Anordnung mit einer Sauerstoffquelle 16 werden nachfolgend beschrieben.
In Figur 2 ist ein Gerät 1 zur Bereitstellung eines Atemgases gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausbildung der Vorrichtung dargestellt. Zur Verdeutlichung der Funktionsweise ist ein mit dem Gerät 1 verbundener Patient 2 mit dargestellt. Das dargestellte Gerät 1 umfaßt eine Atemgasquelle, die entweder ein Gebläse 4 umfassen kann, wie es zuvor beschrieben wurde, oder durch ein herkömmliches Atemhilfsgerät oder Beatmungsgerät gebildet werden kann. Das Atemhilfsgerät kann z.B. ein stationäres Krankenhausgerät sein mit allen bekannten Besonderheiten, z.B. Volumen- und Druckregelung sowie Patienten-Monitor. Das Atemgas kann dementsprechend in herkömmlicher Weise über eine zentrale Druckgasversorgung oder Druckflaschen bereitgestellt werden.
Das dargestellte Gerät 1 umfaßt ferner ein Durchflußmeßgerät 8, eine Druckmeßvorrichtung 10, eine Steuerung 12 und eine Sauerstoffquel le 16. Die Steuerung 12 ist mit einem Steuerventil 17 als Dosiereinrichtung für die zur Messung einer zu fördernden Sauerstoffmenge verbunden. Das Steuerventil 17 ist in eine Gasleitung 18 integriert, die die Sauerstoff quel le 16 mit einer als Tubussystem ausgebildeten Gasfördereinrichtung 6 verbindet. Ferner ist in dem verbraucherseitigen Ende 7 des Tubussystems 6 noch eine Meßeinrichtung 19 für die Sauerstoffkonzentration angeordnet.
Das Atemhilfsgerät 4 ist mit dem Patienten 2 über eine Tubuseinrichtung 6 verbunden. Die Tubuseinrichtung 6 umfaßt einen Tubus für das Einatmen und kann ferner mit einem weiteren Tubus 9 zum Ausatmen verbunden sein. Die Verwendung eines zusätzlichen Tubus 9 zum Ausatmen hängt im wesentlichen von der Art des verwendeten Atemhilfsgerätes 4 ab. Bei tragbaren Geräten für die Unfallmedizin und den Hausgebrauch wird üblicherweise nur ein Tubus zum Einatmen verwendet. Der Patient atmet durch ein Ventil direkt in die Umgebung aus. In dem Tubussystem 6 sind das Durchflußmeßgerät 8 und die Druckmeßeinrichtung 10 angeordnet, um den Gasvolumenstrom zu dem Patienten 2 und den Atemwegsdruck in dem Patienten 2 zu bestimmen. Die gemessenen Werte werden an die Steuerung 12 übertragen, die das Atemhilfsgerät 4 entsprechend den gemessenen Werten steuert.
Die Steuerung 12 steuert ferner das Steuerventil 7 zur Zugabe von Sauerstoff aus der Sauerstoffquelle 16 an den Patienten 2 über eine Gasleitung 18 und das Tubussystem 6.
Figur 3 zeigt ein Diagramm, in dem der Volumenstrom und der Druck über 2 Atemzyklen dargestellt ist. Das Diagramm zeigt, wie das Gerät volumengesteuert arbeitet.
Zunächst wird dem Patienten ein erster Einatmungs-Volumenstrom 20A zugeführt. Der Volumenstrom 20A ist konstant. Nach einer kurzen Pause erfolgt eine erste Ausatmung 20B, die wiederum durch einen zweiten Einatmungsstrom 20C und ein weiteres Ausatmen 20D gefolgt wird.
Wie aus dem Druckdiagramm erkennbar ist, steigt der Druck P in den Atemwegen 22A, während dem Patienten Atemgas zugeführt wird. Während der Förderpause beginnt der Druck zu fallen und fällt weiter während des Ausatmens 22B. Der Druck fällt bis auf Atmosphärendruck oder ein erhöhtes Druckniveau ab, wenn eine Beatmung mit posi ti v-endexspiratorischem Druck (PEEP) erfolgt. Es kann jedoch auch eine Beatmung mit negati v-endexspi - ratorischem Druck (NEEP) verwendet werden. Entsprechend wiederholt sich der Vorgang während des zweiten Einatmens 22C und dem zweiten Ausatmen 22D.
Bei einem Patienten mit akuter respiratori scher Insuffizienz (ARDS) haben geschlossene Atemzyklen keine gleichförmigen Zeitkonstanten, d.h. unterschiedliche Charakteri sti ka des Strömungswiderstandes und der Nachgiebigkeit. Wenn Sauerstoff direkt nach Beginn des Einatmens appliziert wird, sind vitale Teile der Lunge möglicherweise noch nicht wirksam belüftet. Um die Zugabe von Sauerstoff in die Lungen unter Verwendung eines Minimums an Sauerstoff zu verbessern, wird die Zugabe von Sauerstoff verzögert, bis die Lungen ausreichend geöffnet sind, wie es durch die Druckkurve in 22A in Figur 3 angezeigt ird. Wenn ein bestimmter Druck P im Verhältnis zu dem maximalen Druck erreicht ist, wird Sauerstoff zugegeben, wie es durch die schwarzen Balken 24 und 26 dargestellt ist.
Figur 4 zeigt im wesentlichen das gleiche für eine druckgesteuerte Betriebsart. Ein erstes Einatmen 32A und ein zweites Einatmen 32C findet bei einem vorherbestimmten Druckniveau statt. Ein erstes und zweites Ausatmen 32B und 32C erfolgt bei einem pos it i v-endexspiratorischen Druck (PEEP). Der Druckimpuls 32A bedingt einen Einatmungsstrom 30A an den Patienten. Der Einatmungsstrom 30A ist am Beginn des Einatmens groß und nimmt dann ab, bis die Ausatmung 30B einsetzt. Entsprechend folgt ein zweites Einatmen 30C und Ausatmen 30D.
Bei dieser Betriebsart wird Sauerstoff erst zugegeben, wenn der Gasstrom einen vorbestimmten Prozentsatz Φ des maximalen Gasstroms erreicht, was durch die schwarzen Balken 34 und 36 in Figur 4 gekennzeichnet ist.
Die gemessenen maximalen Werte in einem Atemzyklus oder die berechneten Mittelwerte mehrerer vorhergehender Atemzyklen können als Referenz axima verwendet werden. Wenn der Gasstrom oder Druck den durch einen Arzt voreingestellten Prozentsatz des Referenzmaximums erreicht, wird Sauerstoff zugegeben. Ferner kann auch eine Kombination von Volumenstrom und Druck verwendet werden.
Anstelle der Verwendung bestimmter Volumenstrom- oder Druckwerte kann auch eine bestimmte Zeitverzögerung durch den Arzt eingegeben oder durch die Steuerung 12 berechnet werden. Wie aus den Figuren 3 und 4 zu erkennen ist, erfolgt die Zugabe von Sauerstoff nach einer gewissen Zeitverzögerung. Die Größe dieser Zeitverzögerung wird bestimmt durch den Zustand der Lunge und entspricht einem Zeitverhalten, das die beste Effizienz bei der Zugabe von Sauerstoff gewährleistet. Anhand der Messungen der Lunge kann ein Arzt eine bestimmte Zeitverzögerung nach Beginn des Einatmens für die Zugabe von Sauerstoff festlegen. Alternativ kann die Steuerung 12 programmiert sein, um die Zeitverzögerung anhand der Messungen des Volumenstromes und des Druckes zu berechnen. Beispielsweise kann die Steuerung einen Mittelwert für die Zeitverzögerung über eine Anzahl von Atemzyklen, wie sie in den Figuren 3 und 4 dargestellt sind, berechnen und dann die berechnete Zeitverzögerung verwenden. Für verhältnismäßig gesunde Patienten kann die Zeitverzögerung auch auf einen festen Wert ohne Anpassung an die individuelle Lungenkonstitution eingestellt sein, z.B. für Geräte, die in der Unfallmedizin verwendet werden.
Die gleiche Betriebsweise kann verwendet werden für andere Betriebsarten eines Atemhilfsgerätes oder eines Beatmungsgerätes, z.B. bei der Atemunterstützung. Ferner können auch durch medizinisches Personal manuell bediente Beatmungsgeräte entsprechend ausgestattet werden.
Eine weitere mögliche Steuergröße ist die Zeitdauer der Sauerstoffzugabe. Diese wird so gesteuert, daß sie lang genug ist, um Sauerstoff an die entsprechenden Teile der Lunge, d.h. Atemwege und Lungenbläschen, zu liefern, jedoch nicht so lang, daß Sauerstoff unverbraucht wieder ausgeatmet wird. Dies kann durch Messung der Sauerstoffkonzentration in der ausgeatmeten Luft erfolgen, z.B. mit der Meßeinrichtung für die Sauerstoffkonzentration 19 in Figur 1, oder durch die Sauerstoff onzentration des Blutes (nicht dargestellt).
Entsprechend hoch entwickelte Atemhilfsgeräte oder Beatmungsgeräte können entsprechend ausgestattet sein, andere Anordnungen sind jedoch möglich.

Claims

Patentansprüche
1. Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases mit wenigstens einer Atemgasquelle (4), einer Steuerung (12) für den Atemgasstrom und einer Gasfördereinrichtung (6) für den gesteuerten Atemgasstrom, wobei die Gasfördereinrichtung
(6) mit wenigstens einer Sauerstoffque 1 le (16) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Atemgasquelle ein motorisch angetriebenes Gebläse
(4) umfaßt.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät im Betrieb an einem verbraucherseitigen Ende
(7) der Gasfördereinrichtung (6) gegenüber dem Umgebungsdruck einen Staudruck von mehr als 400 Pa liefern kann.
3. Gerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck etwa 600 Pa beträgt.
4. Gerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner eine Rückströmeinrichtung (9) und eine Ventileinrichtung (5) umfaßt, die mit der Steuerung (12) für den Atemgasstrom verbunden ist, wobei die Ventileinrichtung (5) in einer ersten Betriebsstellung den Querschnitt der Gasfördereinrichtung (6) in Richtung auf dessen verbrauchersei t iges Ende (7) im wesentlichen freigibt und in einer zweiten Bet iebsstellung den Querschnitt der Gasförderein ichtung (6) überwiegend verschließt und/oder mit der Umgebung verbindet und wobei die Ventileinrichtung (5) in der ersten Betriebsstellung den Querschnitt der Rückströmeinrichtung (9) im wesentlichen verschließt und in der zweiten Betriebsstellung im wesentlichen freigibt.
5. Gerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückströmeinrichtung (9) in der Nähe des verbraucherseitigen Endes (7) der Gasfördereinrichtung (6) mit dieser verbunden ist.
6. Gerät nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät im Betrieb an dem verbraucherseitigen Ende (7) der Gasfördereinrichtung (6) einen Staudruck über dem Umgebungsdruck liefert, wenn sich die Vent leinrichtung (5) in der zweiten Betriebsstellung befindet.
7. Gerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck über dem Umgebungsdruck durch ein Druckregelventil (14) in der Rückströmeinrichtung (9) eingestellt wird, wenn sich die Ventileinrichtung (5) in der zweiten Betriebsstellung befindet.
8. Gerät nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Staudruck über dem Umgebungsdruck etwa 50-200 Pa beträgt, wenn sich die Ventileinrichtung (5) in der zweiten Betriebsstellung befindet.
9. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner eine Dosiereinrichtung (17) zur Zumessung einer zu fördernden Sauerstoffmenge zu dem Atemgas umfaßt und die Steuerung (12) die Dosiereinrichtung (17) beeinf lußt .
10. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gasstromes, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) die Steuerung (12) beeinflußt.
11. Gerät zur Bereitstellung eines Atemgases mit wenistens einer Atemgasquelle (4), einer Steuerung (12) für den Atemgasstrom und einer Gasfördereinrichtung (6) für den gesteuerten Atemgasstrom, wobei die Gasfördereinrichtung (6) mit wenigstens einer Sauerstoffque 1 le (16) verbindbar ist, gekennzeichnet durch wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gasstromes, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) die Steuerung (12) beeinf lußt .
12. Gerät nach einem der Ansprüche 9 bis 11, gekennzeichnet durch wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) zur Bestimmung wenigstens eines Parameters des geförderten Gasstromes, wobei die wenigstens eine Meßeinrichtung (8, 10, 19) die Steuerung (12) zur Beeinflussung der Dosiereinrichtung (17) zur Zumessung des zu fördernden Sauerstoffes zu dem Atemgas beeinflußt.
13. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Meßeinrichtung eine Gasstrommeßeinrichtung (8) umfaßt.
14. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Meßeinrichtung eine Gasdruckmeßeinrichtung (10) umfaßt.
15. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Meßeinrichtung eine Einrichtung (19) zur Bestimmung einer Gaskonzentration in dem Gasstrom umfaßt .
16. Gerät nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die wenigstens eine Meßeinrichtung eine Einrichtung (19) zur Bestimmung der Sauerstoffkonzentration in dem Gasstrom umfaßt.
17. Verfahren zur Bereitstellung eines Atemgases für Lebewesen (2) gekennzeichnet durch
Erfassen wenigstens eines Parameters des geförderten Gasstromes und Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff in Abhängigkeit von dem wenigstens einen erfaßten Parameter.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff nach Erfassen eines vorbestimmten Wertes für den wenigstens einen Parameter erfolgt.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Erfassen eines vorbestimmten Wertes für den wenigstens einen Parameter erfolgt.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff zu einem bestimmten Zeitpunkt nach Erfassen des Beginns einer Einatmungphase erfolgt.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge an Sauerstoff proprtional zu einem Spitzenwert eines Atemgasstromes und/oder eines Atemgasdrucks in einem Atemzyklus erfolgt.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwert des Atemgastromes und/oder Atemgasdrucks bestimmt wird als Spitzenwert des Atemgastromes und/oder Atemgasdrucks in einem vorhergehenden Atemzyklus.
23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Spitzenwert des Atemgastromes und/oder Atemgasdrucks bestimmt wird als Mittelwert der Spitzenwerte des Atemgasstromes und/oder Atemgasdrucks einer bestimmten Anzahl vorhergehender Atemzyklen.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumessung einer bestimmten Menge Sauerstoff zu dem Atemgas erfolgt in Abhängigkeit von einem erfassten Wert der Sauerstoffkonzentration in dem ausgeatmeten Gas.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer der Sauerstoffabgäbe der Sauerstoffquel le (16) bestimmt wird in Abhängigkeit von einem erfassten Wert der Sauerstoffkonzentration in dem ausgeatmeten Gas.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung eines Gerätes nach einem der Ansprüche 1 bis 16.
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