醫療技術上的測量裝置、人工呼吸裝置以及用于運行醫療技術上的測量裝置或者用于運 ...的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種醫療技術上的測量裝置、一種具有醫療技術上的測量裝置的人工 呼吸裝置(Beatmungsvorrichtung)、一種用于運行醫療技術上的測量裝置的方法以及一種 用于運行具有醫療技術上的測量裝置的人工呼吸裝置的方法。
【背景技術】
[0002] 已知醫療技術上的測量裝置用于對醫療器械進行測量技術上的檢查，尤其是用于 在將所述醫療器械用在病人上時對其可靠且安全的運行進行檢查。
[0003] "人工呼吸裝置"就此而言比如可以是指人工呼吸器(BeatmungsgerSt)或者麻醉 機。在臨床的環境中，對于人或者生物的人工呼吸可以通過人工呼吸裝置來進行。為了在重 癥監護病房（Intensivstation)中使用，這樣的人工呼吸裝置可以構造為人工呼吸器。為了 在手術的環境中使用，這樣的人工呼吸裝置也可以是麻醉機。也能夠考慮，這樣的、用于在 緊急情況中使用的人工呼吸裝置構造為緊急人工呼吸器(如丨€&1]^631：1]1111^8861^1：)。在進 行人工呼吸時，周期性地以人工呼吸頻率的呼吸節拍來更換在肺中存在的呼吸空氣。除了 所述呼吸氣體之外，在病人的肺和支氣管系統(Bronchialtrakt)中額外地存在著分泌物 (Sekret)。在進行自發的呼吸活動時，通常通過正常的自然的呼氣來將這種在肺中存在的 分泌物、所謂的黏液從肺和支氣管系統中輸送出來。這種從肺和支氣管系統中輸送出來的 過程一般通過病人其它通過刺激引起的反應、比如咳嗽或者打噴嚏來得到支持。
[0004 ]在通過人工呼吸裝置進行機器的人工呼吸時，通常借助于氣管插管 (￡]1(1〇1：抑〇111311：1113118)或者鼻罩(他8311]^81^)來對病人進行人工呼吸。在所述氣管插管或 者鼻罩處連接了人工呼吸軟管或者人工呼吸軟管系統，用于導送空氣且導送氣體地連接到 所述人工呼吸裝置處。在進行機器的人工呼吸時，病人的呼吸、也就是吸氣與呼氣之間的交 替通過所述人工呼吸裝置處的調節量(Einstellungen)基本上強制地、也就是強制引導地 且自動化地來預先給定。
[0005] 所述人工呼吸裝置處的人工呼吸參數、比如人工呼吸頻率(RR-Rate)、吸氣對呼 氣-時間比（I:E-Ratio)、吸氣的壓力和壓力變化、呼氣末壓力(PEEP)、呼氣的壓力和壓力變 化、流量上限、壓力上限、每分鐘呼吸體積(AMV)的調節量一般與人工呼吸形式或者人工呼 吸模式聯在一起。按照現有技術的人工呼吸裝置一般能夠實現"壓力受控的"以及"體積受 控的"人工呼吸形式的不同的形式。按照現有技術的、用于實施機器的人工呼吸的人工呼吸 器在US 2,904,035、US 5,400,777、US 5,937,853、TO 2007/085110 A1 中得到了描述。按照 現有技術的、用于對人或者動物實施麻醉的麻醉機在W0 2008/098382 A1、US 6,571，792、 US 6,553,990中得到了描述。
[0006] 一種用于根據對由病人進行的呼吸活動的測評來確定人工呼吸的質量尺度的方 法從W0 2010/022513 A1中得到了公開。
[0007] 人工呼吸器的調節量在這方面典型地不僅對氣體交換本身有影響，而且也可能對 分泌物的運送有影響。在此也可能在病人的肺中出現分泌物的積聚。在臨床-醫療的文獻、 比如"Respiratory Care,October 2008,Vol. 53 No. 10"中描述了人工呼吸調節量對分 泌物的運送的原則上的影響。肺中的這樣的分泌物積聚可能對肺中的氣體交換并且因此相 關地也對血液中的C〇2和〇2的交換產生不利的影響。這個問題典型地在臨床工作中通過以下 方式得到解決:臨床工作人員(klinische Personal)在例行臨床工作的范圍內以有規律的 間隔來實施所謂的分泌物抽吸。為此病人短時間地與人工呼吸器斷開連接，也就是說中斷 所述人工呼吸裝置與病人之間的導送空氣或者導送氣體的連接，并且通過所述氣管插管借 助于分泌物抽吸裝置來將所述分泌物從肺中抽出。
[0008] 在US 5，606，968中示出了一種這樣的分泌物抽吸裝置。常見的例行臨床工作在此 大致以在所述分泌物抽吸的使用的頻次方面以及在每日進程中的分泌物抽吸之間的時間 間隔方面的經驗值為依據。可以額外地將病人的個人的病征及其身體情況(Konstitution) 和年齡一起列入到例行情況中。
[0009] 所述人工呼吸器處所選擇的人工呼吸形式和/或所選擇的人工呼吸參數會對分泌 物在病人的支氣管系統或者肺中的分布有影響。此外，所選擇的人工呼吸形式和/或人工呼 吸參數會影響到分泌物在所述支氣管區域(上支氣管系統、下支氣管區域、肺）內部的量分 布。在所述人工呼吸器處的調節量與不同的病人的個人的身體情況與病象之間的相互作用 的多樣性可能引起:在例行臨床工作中以一時間間隔來實施分泌物的抽吸，所述分泌物的 抽吸的實施在臨床的常規中并不總是必須與病人的個性化的要求相匹配。
[0010] 所述分泌物抽吸的情況在大多數情況中對于病人來說不僅代表著不舒服的、部分 地疼痛的、但在任何情況下給身體情況和普遍的舒適性增加負荷的過程。此外，在抽吸的時 間里短時間不能給被斷開連接的病人進行人工呼吸。
【發明內容】
[0011] 本發明的任務是，對付現有技術的這些缺點以及其它缺點。尤其應該提供一種裝 置，用該裝置在給病人進行人工的呼吸時可以盡可能小地保持分泌物朝肺中尤其是朝肺的 下部的和較深的區域中的轉移程度。
[0012] 此外，本發明的任務是，說明一種用于運行一種具有降低分泌物朝肺中尤其是朝 肺的下部的及較深的區域中的轉移程度的功能的裝置的方法。
[0013] 作為這個任務及其它任務的解決方案，本發明設置了一種具有權利要求1的特征 的裝置、一種具有權利要求8的特征的裝置、一種具有權利要求14的特征的方法以及一種具 有權利要求17的特征的方法。
[0014] 另一按本發明的解決方案設置了按照權利要求1和權利要求8的裝置的、具有權利 要求25的特征的的共同的應用。
[0015] 有利的設計方案由從屬權利要求產生。
[0016] -種按本發明的裝置具有用于測量值檢測、信號處理和計算的機構和傳感裝置， 其中所述傳感裝置構造用于： -檢測代表著用于將呼吸氣體運送到病人的肺里面的尺度的、吸氣的測量參數， 并且其中所述傳感裝置構造用于： -檢測代表著用于將呼吸氣體從病人的肺中運送出來的尺度的、呼氣的測量參數， 并且其中所述用于測量值檢測、信號處理和計算的機構構造用于： -從所述呼氣的測量參數和所述吸氣的測量參數中確定用于分泌物由于人工呼吸引起 的轉移的尺度。
[0017] 所述傳感裝置構造用于:檢測代表著用于將呼吸氣體運送到病人的肺里面的尺度 的、吸氣的測量參數。此外，所述傳感裝置構造用于:檢測代表著用于將呼吸氣體從病人的 肺中運送出來的尺度的、呼氣的測量參數。所述傳感裝置在本發明的意義上可以由一個傳 感器或者多個傳感器組成，其因此布置在所述裝置的里面或者布置在所述裝置處或者與所 述裝置相連接，用于檢測朝肺里面的或者從肺中出來的空氣或者氣體運動，并且將其作為 測量數據提供給所述用于測量值檢測、信號處理和計算的機構。所述傳感裝置可以優選由 一個或者多個流量傳感器組成。
[0018] "檢測"在本發明的意義上可以典型地是指任何種類的對于狀態參數、物理的、電 的或者化學的測量參數或者代表著所述測量參數的、以電壓、電流或者電阻的形式的電信 號的檢測。
[0019] 吸氣的測量參數在本發明的意義上可以是由所述傳感裝置所檢測的測量參數，所 述測量參數對于到肺里面的空氣運動或氣體運動或者空氣量或氣體量來說表明定性和/或 定量的特征。尤其吸氣的流量在本發明的意義上代表著吸氣的測量參數的一種優選的方 案。
[0020] 呼氣的測量參數在本發明的意義上可以是由所述傳感裝置所檢測的測量參數，所 述測量參數對于從肺中出來的空氣運動或氣體運動或者空氣量或氣體量來說表明定性和/ 或定量的特征。尤其呼氣的流量在本發明的意義上代表著呼氣的測量參數的一種優選的方 案。
[0021] 所述用于測量值檢測、信號處理和計算的機構有利地構造用于:檢測或者記錄、轉 換、繼續處理所述傳感裝置或者其它的數據源的測量值、信號或者數據并且/或者用這些測 量值、信號或者數據來實施換算和/或計算。
[0022] 所述用于測量值檢測、信號處理和計算的機構優選構造為用于測量值檢測的機 構、用于信號處理的機構和用于計算的機構的、一起在用于測量值檢測、信號處理和計算的 單元中的組合或多種組合。在替代的設計方案中，所述用于測量值檢測的機構、用于信號處 理的機構和用于計算的機構也可以設計在單個組合件中、設計在單個組合件的組合中或者 設計為其它的和/或另外的組合件的組成部分。對于測量值、信號、數據的處理、轉換、計算 或者換算，在本發明的意義上是指任何種類的信號匹配、信號前置增強、信號增強、模擬的 或者數字的濾波、模擬-數字轉換、數字-模擬轉換、數學的計算或者換算。"傳感裝置"的概 念在本發明的意義上是指將物理的或者化學的測量參數比如壓力、壓差、部分壓力、溫度、 濕度、材料集中度、速度、流動速度、流經速度(〇111'〇11；1^1118 8〖6 8〇1^；[11(11〖1^；[1：)、流量、體積、 時間到相當的電壓、電流或者電阻的轉換。
[0023] 此外，在本發明的意義上也能夠設想，在所述傳感裝置中除了用于對物理的或者 化學的測量參數進行測量的傳感的元件之外可以集成用于測量值檢測、信號處理和計算、 比如檢測、處理、轉換、比如電壓測量、電流測量、電阻測量、信號匹配、信號前置增強、信號 增強、模擬的或者數字的濾波、模擬-數字轉換、數字-模擬轉換的機構或者單元的部分、元 件。此外，所述用于測量值檢測、信號處理和計算的機構構造用于:從所述代表著用于將呼 吸氣體運送到病人的肺里面的尺度的、吸氣的測量參數中并且從代表著用于將呼吸氣體從 病人的肺中運送出來的尺度的、呼氣的測量參數中確定用于分泌物由于人工呼吸引起的轉 移的尺度。
[0024] "用于分泌物由于人工呼吸引起的轉移的尺度"在本發明的意義上可以是從所述 呼氣的測量參數和所述吸氣的測量參數中確定的、推導的、預測的、估計的或者計算出的數 值，該數值如下代表著分泌物由于人工呼吸引起的轉移以何種方式存在著的一種特征數 值、一種指數、一種推導或者計算出的比例、一種數學上的關聯或者一種關系。按本發明的、 用于分泌物由于人工呼吸引起的轉移的尺度的一種變型方案比如可以由所述吸氣的測量 參數相對于所述呼氣的測量參數的比例所構成或者從這個商中推導出來。所述吸氣的測量 參數相對于所述呼氣的測量參數的比例在此可以以數學的形式從所述吸氣的測量參數的 一個測量值或者一系列測量值相對于所述呼氣的測量參數的一個測量值或者一系列測量 值的商來構成。
[0025] 從本發明中尤其獲得以下用于醫療器械、尤其是人工呼吸器或者麻醉機的運行的 優點。所述用于分泌物由于人工呼吸引起的轉移的尺度能夠實現對于在用于對病人進行人 工呼吸的人工呼吸機或者麻醉機處的調節量的調整。這種對于人工呼吸調節量的調整能夠 實現對于病人在分泌物抽吸的頻次和花費方面更輕松的情況。通過本發明來提供所述用于 分泌物由于人工呼吸引起的轉移的尺度，這能夠在分泌物在支氣管系統中的分布方面并且 在分泌物在肺中的積聚方面實現人工呼吸調節量的、合適的調整。由此接下來對病人來說 可以以有利的方式實現降低分泌物抽吸的頻次、將在分泌物抽吸時的花費最小化、降低對 于相應的分泌物抽吸來說所必需的持續時間并且降低斷開連接的次數和/或持續時間。總 之，由此可能的是，借助于本發明能夠產生更少地作用于病人的身體情況及普遍的舒適性 的負荷。在沒有通過所述用于分泌物由于人工呼吸引起的轉移的尺度進行支持的情況下， 對于使用者來說尤其由于在病人的人工呼吸模式、人工呼吸參數和個人條件之間的可能的 相互作用的多樣性而經常難以能夠僅僅在所述人工呼吸器處所顯示的測量值和圖表的基 礎上比如從所述人工呼吸壓力的曲線或者所述流量的曲線中估計出剛好當前所選擇的人 工呼吸以何種方式有利于或者不太