DE60024402T2

DE60024402T2 - Hochfrequent schwingendes Patientenbeatmungssystem

Info

Publication number: DE60024402T2
Application number: DE60024402T
Authority: DE
Inventors: Johan Bennarsten
Original assignee: Maquet Critical Care AB
Current assignee: Maquet Critical Care AB
Priority date: 1999-12-02
Filing date: 2000-09-26
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2020-09-27
Also published as: JP2001187144A; EP1106197A3; DE60024402D1; SE9904382D0; US6694978B1; EP1106197A2; EP1106197B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hochfrequenzoszillations-(HFO)-Patientenventilatorsystem und insbesondere ein HFO-System, das in der Lage ist, eine unterstützende Beatmung für eine Spontanatemanstrengung vorzusehen, sowie eine Überwachungsvorrichtung, die in der Lage ist, eine Spontanatemanstrengung während einer HFO-Ventilation zu erfassen.
Ein HFO-Ventilator führt den Atemwegen eines Patienten über einen Patientenkreis Atemgas mit einer Frequenz von ungefähr 150 Atemzügen oder mehr pro Minute und mit Atemzugvolumina zu, die weit unter denen liegen, die während einer Spontanatmung erforderlich sind, und üblicherweise auf dem Niveau von anatomischen Totraumvolumina bzw. darunter liegen. Dies steht im deutlichen Gegensatz zu einem herkömmlichen mechanischen Ventilator, der dem Patientenkreis üblicherweise Atemgas mit einer Frequenz und mit einem Atemzugvolumen nahe den Werten bei einer Spontanatmung zuführt.
HFO-Ventilatoren sind allgemein bekannt und umfassen im allgemeinen einen Oszillator, der in Gasverbindung an ein Ende der Gasschläuche eines Patientenkreises angeschlossen werden kann. Der Kreis mündet in ein entgegengesetztes Ende, wie z. B. in einen Endotrachealtubus, für einen Anschluss an die Atemwege eines Patienten. Der Oszillator wird dann angetrieben, um eine Gassäule im Kreis in Schwingung zu versetzen, um so den Atemwegen des Patienten aktiv Gas zuzuführen sowie Gas aus denselben zu extrahieren. Ferner enthält der HFO-Ventilator eine Gasversorgung, um dem Patienten einen konstanten, kontinuierlichen so genannten "Bias Flow" zuzuführen. Dieser Bias Flow schneidet den Oszillationspfad und dient dazu, einen mittleren positiven Atemwegsdruck aufrechtzuerhalten (bias), um den herum die vom HFO-Ventilator erzeugten Hochfrequenzschwingungen auftreten, sowie dazu, ausgeatmete Gase aus dem Kreis auszuspülen. Das Gas verlässt den Kreis über einen Exspirationsschenkel, der als Tiefpassfilter ausgeführt ist. Die Bias-Versorgung solcher Systeme reicht normalerweise nicht aus, um einem Patienten ausreichend Gas zuzuführen, wenn der Patient eine Spontanatmung versuchen sollte.
Eine Möglichkeit, dieses Problem zu verringern, ist in der EP 0 512 285 beschrieben. Dieser Ventilator sieht einen Betriebsmodus vor, in dem eine Frequenz dadurch angelegt wird, dass ein konstanter Fluss intermittierend unterbrochen wird. Sollte der Patient versuchen, spontan zu atmen, schaltet der Ventilator auf einen Modus um, der die Frequenzventilation mit einer Vollbeatmung kombiniert.
Ein weiteres bekanntes Patientenventilatorsystem, durch das dieses Problem verringert wird, ist in der US 5,165,398 beschrieben. Das System umfasst einen HFO-Ventilator sowie einen herkömmlichen mechanischen Ventilator, der an einen Patientenbeatmungskreis angeschlossen ist und dazu beitragen kann, in einem seiner Betriebsmoden eine herkömmliche getaktete mechanische Ventilatorversorgung mit niedriger Frequenz und großem Atemzugvolumen vorzusehen, die von Hochfrequenzschwingungen aus dem HFO-Ventilator überlagert ist. In einem anderen Betriebsmodus kann dieses System als HFO-Ventilator dienen, wobei dann der herkömmliche mechanische Ventilator den kontinuierlichen Bias Flow in einer Höhe vorsieht, mit der ein konstanter Druck aufrechterhalten wird. Ein mechanischer Druckregler ist in dem Patientenkreis nahe dem Patientenende vorgesehen und dient dazu, diesen kontinuierlichen Bias Flow zu erhöhen und den Druck aufrechtzuerhalten, wenn ein Patient versucht, spontan zu atmen. Auf diese Weise wird ein Betriebsmodus "nicht assistierte Spontanbeatmung" vorgesehen.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Patientenventilatorsystem vorgesehen, das in der Lage ist, eine Unterstützung für eine Spontanatmungsanstrengung vorzusehen, die während einer Hochfrequenzoszillationsventilation erfasst wird. Durch eine Überwachung der Veränderungen des Gasdruckes und/oder des Gasflusses während des Betriebs eines HFO-Ventilators, die nicht mit den von diesem Ventilator erzeugten Hochfrequenzschwingungen in Beziehung stehen, kann eine Spontanatemanstrengung erfasst werden, und eine Gasversorgung, vorzugsweise ein herkömmlicher mechanischer Ventilator, kann betrieben werden, um Atemgas in einer solchen Höhe vorzusehen, dass die erfasste Spontanatemanstrengung unterstützt wird.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Erfassungsvorrichtung vorgesehen, die dazu geeignet ist, Veränderungen des Gasdruckes und/oder des Gasflusses während des Betriebs eines HFO-Ventilators zu überwachen, die nicht mit den Hochfrequenzschwingungen in Beziehung stehen, die von diesem Ventilator erzeugt werden, sowie dazu geeignet ist, ein von den überwachten Veränderungen abhängiges Ausgangssignal zu liefern, um entweder eine Spontanatemanstrengung, ein Ausströmen oder eine Hyperinflation oder mehrere hiervon anzuzeigen.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen der beigefügten Figuren beschrieben, in denen zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines Patientenventilatorsystems gemäß der vorliegenden Erfindung, das an einen Patientenkreis angeschlossen ist.
Betrachtet man nun 1, so ist eine Oszillatoreinheit 1 an einen Patientenkreis 2 angeschlossen, der an seinem anderen Ende in einen Endotrachealtubus 3 mündet. Ein Kolben 4 kann mit Hilfe eines bidirektionalen Motors 5 in der Oszillatoreinheit 1 hin- und herbewegt werden. Der Motor 5 wird in Antwort auf eine Ansteuerungsimpulsfolge (üblicherweise eine rechteck- oder sinusförmige Welle) mit veränderlicher Frequenz sowie veränderlicher Periode und Amplitude angetrieben, die aus einem Signalgenerator 6 ausgegeben wird. Der Signalgenerator 6 ist dazu in der Lage, eine Impulsfolge üblicherweise als kontinuierliche rechteck- oder sinusförmige Welle mit einer veränderlichen Frequenz von ungefähr 3 Hz und mehr an den Motor 5 zu liefern, der dann arbeitet, um den Kolben 4 mit dieser Frequenz hin- und herzubewegen. Der Generator 6 ist ferner mit Steuerungen versehen, um die Amplitude der Impulsfolge zu verändern, welche wiederum die Hublänge des Kolbens 4 verändert, sowie um die Dauer der positiven und der negativen Perioden der Impulsfolge zu verändern, was mit dem Inspirations-Exspirations-Verhältnis zusammenfällt.
Der auf diese Weise angetriebene Kolben 4 wird relativ zum statischen Atemwegsdruck eines Patienten, der mit dem Endotrachealtubus 3 an den Kreis 2 angeschlossen ist, während jedes Zyklus der Ansteuerungsimpulsfolge abwechselnd einen positiven und einen negativen Druck im Atemgas im Kreis 2 erzeugen. Dies wird dazu führen, dass Atemgas mit einer hohen Frequenz, die von dem Ausgangssignal aus dem Signalgenerator 6 bestimmt wird, in die Atemwege des Patienten hinein bewegt bzw. aus diesen extrahiert wird. Eine Atemgasversorgung 7 ist ebenfalls vorgesehen, um einen kontinuierlichen Bias Flow durch die Leitung 8 zuzuführen, damit er die oszillierende Gassäule in dem Kreis 2 schneidet, wobei dieser Bias Flow über ein Ventil 9 und ein Tiefpassfilter 10 austritt. Indem man die Bias Flow-Rate und/oder das Öffnen des Ventils 9 steuert, kann der statische Atemwegsdruck auf einer geeigneten Höhe über dem Umgebungsdruck gehalten werden. Das Tiefpassfilter 10 ist dafür ausgelegt, den Austritt aus dem System von Atemgas zu verhindern, das die Hochfrequenzschwingungen, die von der Bewegung des Kolbens 4 induziert werden, trägt. Gas, das mit der hohen, vom Signalgenerator 6 festgesetzten Frequenz extrahiert wird, wird stattdessen aus dem Kreis 2 durch eine Exspirationsauslassöffnung 11 entweichen, um entweder in die Atmosphäre (wie in 1 gezeigt) abgeführt oder zur späteren Verwendung oder Rezirkulation auf eine auf diesem Gebiet bekannte Weise wiedergewonnen zu werden. Für einen Fachmann auf diesem Gebiet wird es offensichtlich sein, dass die oben beschriebenen Komponenten zusammenarbeiten, um ein Beispiel für einen Hochfrequenzoszillations-(HFO)-Ventilator der Art anzugeben, die allgemein auf diesem Gebiet bekannt ist, und dass die Kolbenoszillatoranordnung 1, 4, 5 durch andere bekannte Mittel zum Induzieren von Schwingungen in dem Patientenkreis 2, 3 eines HFO-Ventilators ersetzt werden kann, wie z. B. ein pneumatischer Oszillator oder ein elektromagnetischer Oszillator (beispielsweise ein Lautsprecher).
Die Gasversorgung 7, wie auch die Bereitstellung des Bias Flows für den HFO-Ventilator, arbeitet ebenfalls als herkömmlicher mechanischer Ventilator, um dem Patientenkreis 2 über eine Leitung 12 Atemgas in einer Menge zuzuführen, die im wesentlichen gleich der ist, die während einer Spontanatmung erforderlich ist, sowie mit einem Druck, der eine wesentliche Inflation der Lungen des Patienten verursacht. Das Umschalten der Gasversorgung 7 zwischen der Bias-Versorgung und der herkömmlichen mechanischen Ventilation wird von einem Triggersignal 13 aus einem Analysator 14 gesteuert, ebenso wie der Betrieb des Ventils 9 und des Signalgenerators 6, wie dies nachstehend beschrieben wird. Der Analysator 14 ist betriebsmäßig angeschlossen, um Ausgangssignale aus einem Flowsensor 15 und einem Drucksensor 16 zu empfangen, wobei der letztere im Gebrauch vorzugsweise so nahe wie möglich an den Atemwegen des Patienten angeordnet wird – im vorliegenden Fall ist er in einer Montage am offenen Ende des Endotrachealtubus 3 gezeigt –, um so besser in der Lage zu sein, die kleinen Druckveränderungen zu messen, die von einer Spontanatemanstrengung induziert werden. Eine optionale Warneinheit 17 kann ebenfalls angeschlossen werden, um ein Signal 18 aus dem Analysator 14 im Falle eines Erfassens abnormaler Betriebs bedingungen des Ventilatorsystems 19 durch den Analysator 14 zu empfangen und abhängig davon ein wahrnehmbares Warnsignal zu liefern.
Im Gebrauch arbeitet das oben beschriebene Patientenventilatorsystem 19 durch Standardeinstellung als HFO-Ventilator, dessen Ausgangssignal von der Ansteuerungsimpulsfolge aus dem Signalgenerator 6 gesteuert wird. Wenn eine Spontanatemanstrengung eines Patienten von der Erfassungsvorrichtung (Analysator 14 und Gassensoren 15, 16) erfasst wird, stellt der Analysator 14 das Triggersignal 13 bereit, welches das Ventil 9 schließt, das Ausgangssignal aus dem Signalgenerator 6 ändert, um Hochfrequenzschwingungen aus dem Gas in dem Kreis 2 zu reduzieren bzw. zu entfernen, und welches den Betriebsmodus der Gasversorgung 7 auf den eines herkömmlichen mechanischen Ventilators umschaltet. In diesem Modus arbeitet die Gasversorgung 7 derart, dass sie eine zeit-, druck- oder volumengesteuerte Zufuhr an Atemgas vorsieht, um die erfasste Spontanatemanstrengung eines Patienten zu unterstützen. Eine solche parametrische Zufuhrsteuerung zur Unterstützung einer Patientenatemanstrengung ist auf dem Gebiet der herkömmlichen mechanischen Ventilation allgemein bekannt und beispielsweise in der US 5,937,853 beschrieben, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen wird. Die so beschriebene Gasversorgung 7 umfasst eine Gaszufuhreinheit und eine Regulierungseinheit, welche angeordnet ist, um die Gaszufuhreinheit dahingehend zu steuern, Gas an einen Patienten gemäß vorgeschriebener Parameterwerte zuzuführen. Sensoren sind in den Ventilatorgasleitungen angeordnet, um Atemanstrengungen des Patienten zu erfassen und die Regulierungseinheit zu steuern, um so die Gaszufuhr daran anzupassen, dass eine Druck- oder Volumenunterstützung für die Atemanstrengung des Patienten bereitgestellt wird, um eine vorgegebene Gesamtvolumen- oder -druckhöhe zu erreichen. Ein derartiger Ventilator ist in der Lage, eine druckunterstützte Ventilation, eine volumenunterstützte Ventilation und eine volumenunterstützte-volumengesteuerte Ventilation in Antwort auf die erfasste Atemanstrengung vorzusehen.
Die Gasversorgung 7 arbeitet weiterhin als herkömmlicher mechanischer Ventilator, um eine der oben beschriebenen Unterstützungsmoden über eine vorgegebene Zeitspanne bereitzustellen, nach deren Ablauf sie zu einer Zufuhr eines Bias Flows durch die Leitung 8 zurückkehrt. Diese Zeitspanne kann beispielsweise in der Gasversorgung 7 oder in dem Analysator 14 festgesetzt werden. Im letzteren Fall wird ein Signal aus dem Analysator 14 an die Gasversorgung 7, das Ventil 9 und den Signalgenerator 6 geleitet, um die HFO-Ventilatorfunktionen dieser Bestandteile 6, 7, 9 wiederherzustellen. Alternativ dazu können die Bestandteile 6, 7, 9 derart konfiguriert sein, dass sie das Ventilatorsystem 19 so betreiben, dass eine herkömmliche mechanische Ventilation solange vorgesehen wird, solange ein Triggersignal 13 vorhanden ist, so dass im letzteren Fall ein Entfernen des Triggersignals 13 durch den Analysator 14 nach Ablauf der vorgegebenen Zeitspanne das Ventilatorsystem 19 in seinen Standardbetrieb als HFO-Ventilator zurückversetzen wird. Die vorgegebene Zeitspanne kann entsprechend der Frequenz, mit der Spontanatemanstrengungen während der HFO-Ventilation erfasst werden, verändert werden, und der Analysator 14 kann ferner daran angepasst werden, den Betriebsmodus der Gasversorgung 7 ständig auf den eines herkömmlichen mechanischen Ventilators umzuschalten, wenn die Frequenz von Spontanatemanstrengungen einen Schwellenwert überschreitet, der abhängig von der klinischen Anwendung des Ventilatorsystems 19 festgelegt wurde.
Ein Beispiel für die Erfassungsvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt und umfasst hier einen getrennten Durchflussmesser 15 und einen Drucksensor 16 (diese können auch als einheitlicher Gassensor vorgesehen werden, der beide Messfunktionen vorsieht) sowie einen Analysator 14, der einen entsprechend programmierten Mikroprozessor enthält, der dazu geeignet ist, die nachstehend beschriebene Druck- und/oder Flowsignal-Analyse durchzuführen, um abnormale Betriebsbedingungen des Ventilatorsystems 19 zu erfassen.
Mittlerer periodischer Druck
Dieser wird hier definiert als der durchschnittliche proximate Atemwegsdruck eines Patienten über einen Zyklus der Hochfrequenzschwingungen, die während einer Hochfrequenzoszillations-Ventilation erzeugt werden.
Wenn ein Patient versucht, einen Atemzug zu machen (Spontanatemanstrengung), wird der mittlere periodische Druck abnehmen. Der Analysator 14 kann daran angepasst werden, eine Spontanatemanstrengung dadurch zu erfassen, dass der Druck, der von dem Sensor 16 während des Betriebs des HFO-Ventilators erfasst wurde, überwacht und der mittlere periodische Druck berechnet wird. Anschließend arbeitet der Analysator 14, um den berechneten mittleren periodischen Druck zu analysieren und auf diese Weise zu bestimmen, wann der berechnete Wert einen vorgegebenen Wert unterschreitet, und das Triggersignal 13 auszugeben, das eine erfasste Spontanatemanstrengung anzeigt.
Jedoch würde auch ein Gasaustritt im Ventilatorsystem 19 zu einem Druckabfall führen, der von dem Drucksensor 16 gemessen wird, sowie zu fehlerhaften Erfassungen von Spontanatemanstrengungen durch den Analysator 14. Um ein Auftreten fehlerhafter Erfassungen zu verringern, kann der Analysator 14 ferner daran angepasst werden, eine Zeittrendanalyse des berechneten mittleren periodischen Druckes durchzuführen. Dies bedeutet, den mittleren periodischen Druck zu analysieren, um zu bestimmen, ob eine zunehmende Divergenz des berechneten Wertes von der Triggerhöhe über eine Anzahl von Zyklen der Hochfrequenzschwingungen vorliegt oder nicht. Liegt sie vor, zeigt dies an, dass der Druck weiter zurückgeht, so dass eine Spontanatemanstrengung wahrscheinlicher als ein Gasaustritt ist. Wird umgekehrt dazu bestimmt, dass ein Gasaustritt als die wahrscheinlichere Ursache für den Druckabfall ist, kann der Analysator daran angepasst werden, das Ausgangssignal 18 an die Warneinheit 17 zu liefern.
Mittlerer periodischer Fluss
Dieser ist hier definiert als der durchschnittliche Fluss über einen Zyklus der Hochfrequenzschwingungen, die während einer Hochfrequenzoszillations-Ventilation erzeugt werden.
Der mittlere periodische Fluss hängt von dem Inspirations-Exspirations-Verhältnis ab, das von der Wellenform festgesetzt wird, die aus dem Signalgenerator 6 ausgegeben wird, und bei einem Verhältnis von 1:1 wird der mittlere periodische Fluss Null betragen. Eine Spontanatemanstrengung wird von einem erhöhten Fluss in Richtung des Patienten charakterisiert sein. So kann der Analysator 14 daran angepasst werden, den Druck zu überwachen, der von dem Sensor 16 während des Betriebs des HFO-Ventilators erfasst wird, und den mittleren periodischen Fluss zu berechnen. Der Analysator 14 ist dann ferner daran angepasst, den berechneten mittleren periodischen Fluss zu analysieren, um zu bestimmen, wann der berechnete Wert einen Schwellenwert (beispielsweise Null) überschreitet, und das Triggersignal 13 auszugeben, das eine erfasste Spontanatemanstrengung anzeigt.
Jedoch kann ein erhöhter Fluss in Richtung des Patienten auch einen Gasaustritt oder eine Hyperinflation anzeigen und zu fehlerhaften Erfassungen von Spontanatemanstrengungen durch den Analysator 14 führen. Eine Druckzunahme steht mit einer Hyperinflation in Verbindung, und so können durch Konfigurieren des Analysators 14, auch den Druck zu überwachen, der von dem Drucksensor 16 erfasst wird, und daraus den mittleren periodischen Druck zu berechnen, fehlerhafte Erfassungen aufgrund einer Hyperinflation verringert werden. Der Analysator 14 kann dann das Triggersignal 13 bereitstellen, um eine Erfassung einer Spontanatemanstrengung anzuzeigen, wenn bestimmt wird, dass sowohl eine Zunahme des mittleren periodischen Flusses und keine Zunahme des mittleren periodischen Druckes vorliegt, oder das Alarmsignal 18, um anzuzeigen, dass eine Hyperinflation vorliegt, wenn die Zunahme des Flusses von einer Zunahme des Druckes begleitet wird.
Um das Auftreten fehlerhafter Erfassungen von Spontanatemanstrengungen weiter zu reduzieren, kann eine Zeit-Trend-Analyse des berechneten mittleren periodischen Druckes vorgenommen werden, um zu bestimmen, ob ein Gasaustritt vorhanden ist oder nicht, und das Triggersignal 13 oder das Warnsignal 18 ebenfalls abhängig von der Zeitanalyse, wie oben erörtert, vorgesehen werden.
Alternativ dazu kann eine Zeit-Trend-Analyse des berechneten mittleren periodischen Flusses durch den Analysator 14 durchgeführt werden, um zu bestimmen, ob sich der berechnete Wert über eine Anzahl von Perioden stabilisiert. Das Triggersignal 13 wird von dem Analysator in Abhängigkeit davon ausgegeben, ob der mittlere periodische Fluss einen Triggerwert überschreitet und ein kontinuierlicher Anstieg des mittleren Flusses vorhanden ist, andernfalls wird das Warnsignal 18 bereitgestellt.
Atemzugvolumen
Die Gesamtmenge an Atemgas (Atemzugvolumen), die von dem schwingenden Kolben 4 während einer Inspirationsphase (inspiratorisches Atemzugvolumen) und einer Exspirationsphase (exspiratorisches Atemzugvolumen) eines Oszillationszyklus während einer Hochfrequenzoszillations-Ventilation bereitgestellt wird, kann im Analysator 14 analysiert und eine Erfassung einer Spontanatemanstrengung auf der Basis dieser Analyse vorgenommen werden. Die Kenntnis der Dauer der positiven und negativen Perioden der Ansteuerungimpulsfolge, die von dem Signalgenerator 6 ausgegeben wird, ermöglicht dem Analysator 14, das erwartete Inspirationsatemzugvolumen und das erwartete Exspirationsatemzugvolumen zu berechnen. Im Fall einer Spontanatemanstrengung wird das Inspirationsatemzugvolumen zunehmen und das Exspirationsatemzugvolumen konstant bleiben, und falls ein Gasaustritt vorhanden ist, wird das Inspirationsatemvolumen im wesentlichen konstant bleiben und das Exspirationsatemzugvolumen abnehmen. Indem man den Analysator 14 daran anpasst, beide Atemzugvolumina zu überwachen, ermöglicht man dem Analysator, eine Spontanatemanstrengung zu erfassen und diese von einem Gasaustritt zu unterscheiden.
In allen Konfigurationen des Analysators 14, die erforderlich sind, um eine oder mehr der oben beschriebenen Analysen vorzusehen, können Informationen über die Frequenz und die Dauer der positiven und negativen Perioden der Ansteuerungsimpulsfolge und folglich die Oszillationsfrequenz des Gases in dem Kreis 2 und das Inspirations-Exspirations-Verhältnis manuell unter Verwendung einer dazugehörigen (nicht gezeigten) Eingabevorrichtung wie beispielsweise eine Computertastatur oder ein dafür vorgesehenes Tastenfeld in den Analysator 14 eingegeben oder direkt aus einem auf geeignete Weise angepassten Signalgenerator 6 an den Analysator 14 weitergeleitet werden.
Für einen Fachmann auf diesem Gebiet wird es offensichtlich sein, dass bei der obigen Erläuterung je nach geplantem Betrieb der Erfassungsvorrichtung der Gasdurchflussmesser 15 oder der Drucksensor 16 in der Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung wegfallen können. Darüber hinaus wird offensichtlich sein, dass die Erfassungsvorrichtung der vorliegenden Erfindung dazu verwendet werden kann, eine Überwachung eines Gasaustritts und/oder einer Hyperinflation während des Betriebs eines bekannten HFO-Ventilators zusätzlich oder alternativ zu einer Überwachung einer Spontanatemanstrengung durchzuführen.

Claims

Patientenventilatorsystem (19), umfassend eine Hochfrequenzoszillator-Anordnung (1, 4, 5), die an einen Patientenkreis (2, 3) angeschlossen und betrieben werden kann, um positive und negative Druckschwingungen innerhalb eines Gases in dem Patientenkreis (2, 3) mit einer vorgegebenen hohen Frequenz zu induzieren, sowie eine Gasversorgung (7), die an den Patientenkreis (2, 3) angeschlossen werden kann, um demselben Atemgas in Form eines konstanten, kontinuierlichen Flusses ("Bias Flow") zuzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilatorsystem ferner eine Erfassungsvorrichtung enthält, die einen Gassensor (15, 16) umfasst, der dazu geeignet ist, entweder den Gasdruck (16) oder den Gasfluss (15) oder beide während des Betriebs des Hochfrequenzoszillators (1, 4, 5) zu erfassen, und einen Analysator (14), der dazu geeignet ist, ein Ausgangssignal aus dem Gassensor (15, 16) zu empfangen, das je nach Erfassung den Gasdruck oder den Gasfluss oder beide anzeigt, um daraus einen entsprechenden Wert eines mittleren periodischen Druckes und/oder Flusses zu berechnen, und das Triggersignal (13) abhängig von einer Abweichung eines oder beider der berechneten mittleren periodischen Druck- und/oder Flusswerte von einem dazugehörigen vorgegebenen Wert auszugeben, und dass die Gasversorgung (7) auf Empfang des Triggersignals (13) hin betätigt werden kann, um dem Kreis (2, 3) Atemgas in einer solchen Höhe zuzuführen, dass die Spontanatmungsanstrengung unterstützt wird.
Patientenventilatorsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator (14) ferner dazu geeignet ist, eine Änderung der Abweichung des mittleren periodischen Druckes von der vorgegebenen Höhe über eine Vielzahl von Perioden der vorgegebenen hohen Frequenz zu berechnen und das Triggersignal (13) auch abhängig von der berechneten Änderung auszugeben.
Patientenventilatorsystem nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator (14) dazu geeignet ist, ein Verhältnis von inspiratorischem Atemvolumen zu exspiratorischem Atemvolumen zu berechnen und ein Triggersignal (13) auszugeben, das auch von dem Verhältnis abhängt.
Patientenventilatorsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochfrequenzoszillator-Anordnung (1, 4, 5) betrieben werden kann, um die Induktion der Hochfrequenzschwingungen bei Empfang des Triggersignals (13) zu verhindern.
Erfassungsvorrichtung, die mit einer Hochfrequenzoszillator-Anordnung (1, 4, 5) betrieben werden kann und einen Gassensor (15, 16) umfasst, der dazu geeignet ist, entweder den Gasdruck (16) oder den Gasfluss (15) oder beide zu erfassen, sowie einen Analysator (14), der betriebsfähig mit dem Gassensor (15, 16) verbunden werden kann, um aus demselben ein Ausgangssignal zu empfangen, das entweder den erfassten Gasdruck oder den erfassten Gasfluss oder beide anzeigt und dazu geeignet ist, einen Wert für den mittleren periodischen Gasdruck oder den mittleren periodischen Gasfluss oder für beide anhand des empfangenen Ausgangssignals zu bestimmen und ein Triggersignal (13) abhängig von einer Abweichung des bestimmten Wertes von einem dazugehörigen vorgegebenen Wert zu liefern.
Erfassungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Analysator (14) dazu geeignet ist, eine Änderung der Abweichung des mittleren periodischen Gasdruckes oder des mittleren periodischen Gasflusses oder beider von einer vorgegebenen Höhe über eine Vielzahl von Perioden der vorgegebenen hohen Frequenz zu bestimmen und abhängig von der bestimmten Änderung das Triggersignal (13) zu liefern.