专利名称：用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的方法和装置的制作方法从EP O 937 479 BUEP O 937 479 BUUS 5, 558, 083,EP O 786 264BUEP 1516639 BI和EP O 723 466 BI已知用于将连续和脉动地时间变化的一氧化氮输送给人工呼吸的病人的装置和方法。在此设置用于调节一氧化氮量的调节阀，但所述调节阀总是受结构限制地在具体给定的压力关系下允许每时间单位的确定的气体量通过。因此人们依赖 于，在对于所述装置合适的情况中提供医疗气体，并且在调节构件的打开状态中将对于治疗合适的气体量提供给病人。但值得期望的是，在需要时使人工呼吸的病人连续地或逐步地戒除医疗气体的有效成分，并且减小每时间单位施加的医疗气体的气体量。因此在高的通过气体源提供的医疗气体浓度和非常低的需要输送的气体量时，需要小的气体量的准确配量，相反地，在气体源具有小的医疗气体浓度并且施加相对大的医疗气体量时，必须借助调节构件将明显较多的气体量引入到第一导管中。
本发明的任务是，给出用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的方法和装置，其中，需要施加的气体量可简单地调节。该任务通过具有权利要求I的特征的方法和通过具有独立装置权利要求的特征的装置解决。本发明有利的进一步构成在从属权利要求中给出。通过用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的所述方法和所述装置实现，通过两个并联布置的调节构件可分别将医疗气体引入在第一导管中的在那里由呼吸装置产生的呼吸气体流中并且这样输送给病人。通过打开所述调节构件中的一个或打开两个调节构件以产生气体脉冲，可在对脉冲长度和脉冲序列进行相应选择的情况下调节引入病人输入导管的医疗气体的量、尤其是体积。在此首先确定病人的至少一个吸气阶段的开始时间。接着借助控制单元这样控制调节构件，使得在所述吸气阶段的所确定的开始时将气体脉冲导入到病人输入导管中。在吸气阶段开始时的导入可以理解为正好在吸气阶段的开始时间或以在吸气阶段开始之后预设的时间间隔的导入。在此尤其是这样选择所述时间间隔，使得在吸气阶段期间、优选在吸气阶段的前三分之一中导入气体脉冲。优选在吸气阶段期间只导入所述气体脉冲。在接着吸气阶段的呼吸停顿阶段和接着呼吸停顿阶段的呼气阶段尤其是不导入医疗气体。由此实现，在吸气阶段期间需要被病人接收的总的气体已经在吸气阶段的开始时输送给呼吸气体并且可被病人接收。因此一方面在呼吸停顿阶段和/或呼气阶段期间不会浪费医疗气体，并且另一方面医疗气体因此能深入肺中并由此被更好地接收。医疗气体尤其是冲击式地在吸气阶段的开始时被输送，由此从吸气阶段开始，可能多的医疗气体可被病人接收。冲击式的输送尤其是理解为，需要输送的医疗气体量以大的体积流量在尽可能短的时间内输送。通过对调节构件的尺寸的适当选择，以这种方式也能使用具有不同的医疗气体浓度的气体源，而不需要对用于施加医疗气体的装置作结构上的改变。因此所 述方法和所述装置提供了需要施加的气体量在大的调节范围中的可变调节并因此提供了宽的浓度范围。一直到人工呼吸的病人的呼吸道中，可测量通过气体脉冲引起的脉冲状的分压。有利的是，借助控制单元这样控制调节构件，使得为气体脉冲确定的气体量和/或为气体脉冲确定的气体体积导入到病人输入导管中。由此能以简单的方式将对于施加需要的气体量或者说需要的气体体积引入到病人输入导管中。特别有利的是，所述医疗气体包含NO (—氧化氮)。医疗气体尤其是作为NO (—氧化氮)和N2 (氮气)的混合气提供。NO (—氧化氮)和He (氦气)的混合气也证实是特别有利的，因为尤其是通过氦气实现特别短的反应时间和响应时间。由此尤其是能在新生儿和早产儿中有效地施加呼吸气体和医疗气体的混合气的由这些病人吸入的相对小的量。此外有利的是，设置多于两个并联布置的调节构件。在试验中证实，特别有利的是设置四个并联布置的调节构件，这样构造所述调节构件，使得所述调节构件的至少两个在打开状态中允许不同的气体量通过。所述并联布置的调节构件优选是阀并且接着也被称为阀组。在此证实特别有利的是，在给定的压力关系时，在永久打开(以医疗空气测量)的情况下，第一阀具有O. 161/min的流量，第二阀具有I. 61/min的流量，并且第三和第四阀分别具有81/min的流量。此外有利的是，使用这样的调节构件，其具有< 7ms的最短的可实现的打开时间，优选具有在4ms至7ms范围中的最短的可实现的打开时间。控制单元能将各阀单独地或任意组合地打开，从而在具体的实施例中，17. 761/min的最大流量是可能的。特别有利的是，控制单元这样优化调节构件的打开，使得在一次呼吸中实现尽可能短的打开时间。由此实现医疗气体有针对性地喷射到呼吸过程的初始部分中。此外由此实现需要施加给病人的医疗气体的大的可调节的配量范围。在一种实施形式中，在只打开一个具有O. 161/min的流量的阀时，每个气体脉冲7ms的打开时间每个呼吸过程理论上施加18. 60 μ I的医疗气体。但由于需要的阀升程和/或响应延迟在实际的试验中以上述参数施加了 13μ I。即使在具有2ml的一次呼吸体积的早产儿中，由此在IOOOppm的医疗气体输出浓度时可调节O. Ippm的小浓度。由此可在医疗气体的较高浓度的施加后逐步或连续地减小该施加直至大约每分钟676 μ I,从而能简单地使病人戒除所述医疗气体或其有效成分。此外通过使用多个并联的调节构件在现在常用的施加浓度、即目标浓度时也能够使用较高浓度的供应气体源，由此只需以较大的时间间隔更换所述供应气体源、尤其是供应贮气瓶，由此可降低物流和使用费用。可选地或附加地，通过本发明在临床上可获得较大的治疗浓度范围。如已经提到的，有利的是，各调节构件在打开的状态中允许彼此不同的体积流量从气体源流至病人输入导管。在多于两个调节构件时有利的是，所述调节构件中的至少两个在打开状态中允许不同的体积流量从气体源流至病人输入导管。由此能以简单的方式调节相对大的浓度范围中的浓度。特别有利的是，所述调节构件分别具有至少一个电磁阀。此外将节流孔板或其他的节流构件连接在至少一个调节构件上游和/或下游，用于限制流过所述调节构件的体积流量。电磁阀一方面成本低并且另一方面电磁阀具有相对短的响应时间。电磁阀尤其是被二位地控制，从而电磁阀在第一运行状态中完全关闭并且在第二运行状态中完全打开。通过所述用于限制流过调节构件的体积流量的节流构件可使用相同类型的调节构件、尤其是相同类型的电磁阀，通过设置不同的流动阻力，在打开状态中流过调节构件的体积流量不同。由此能以简单的方式产生不同的通过调节构件的体积流量。在本发明的一种有利的进一步构成中，从第二导管取出气体。至少确定在被取出的气体中的医疗气体的份额和/或医疗气体的一种反应产物的份额。在此气体可通过测量导管从第二导管取出并且输送给用于至少检测医疗气体的份额和/或医疗气体的一种反应产物的份额的分析单元。尤其是可在一个吸气过程期间一次或多次地进行取出和检测，优选在每个吸气过程中重复进行取出和检测。由此可简单地确定、监测和/或调节在呼出气体中的医疗气体的浓度。测量导管的内径优选小于第一导管、第二导管和病人输入导管的直径。此外有利的是，将所确定的医疗气体的份额作为实际值与额定值比较，并且在实际值相对于预设的额定值的确定的偏差时，对在气体脉冲中引入到病人输入导管中的医疗气体量依赖于比较结果进行适配。优选将在呼出气体中的医疗气体的份额调节到预设的额定值。由此需要施加给病人的医疗气体量能以简单的方式监测和/或保持恒定。如果附加于或代替医疗气体的份额的分析，分析医疗气体的一种反应产物的份额，有利的是，确定医疗气体的一种氧化产物的份额。如果使用一氧化氮(NO)作为医疗气体，则可确定尤其是氧化产物二氧化氮(NO2)的份额。确定的二氧化氮的份额可接着与允许的额定值比较。在超过额定值时，则可停止医疗气体向病人输入导管的导入或减小导入的医疗气体的体积。在呼吸气体中的二氧化氮浓度过高时可伤害病人，因此需要对其避免。此外有利的是，呼吸装置确定关于人工呼吸的病人的呼吸的流动曲线的信息。控制单元依赖于该流动曲线确定吸气阶段的开始或确定未来的吸气阶段的开始时刻、优选确定未来的吸气阶段的开始时刻。通过由借助呼吸装置确定的流动曲线确定未来的吸气阶段的开始，不需要使用单独的用于确定未来的吸气阶段开始的传感器。尤其是不需要使用单独的附加的用于确定在连接件内和/或在病人输入导管内的压力关系的传感器。因此实现简单经济的构造。在本发明的一种有利的实施形式中，确定多个吸气阶段的开始时间。分别在每个吸气阶段的开始时导入正好一个气体脉冲。因此实现，在每个吸气阶段开始时，对于接收需要施加的医疗气体量，所需要的医疗气体量可供使用，尤其是冲击式地可供使用。因此病人以每次呼吸可接收对于治疗优化的医疗气体量。优选除了吸气阶段，由所述流动曲线确定至少一个呼气阶段和/或至少一个呼吸停顿阶段。在呼气阶段和呼吸停顿阶段期间都不向病人输入导管导入具有医疗气体的气体脉冲。因此避免医疗气体的浪费，因为在呼气阶段和呼吸停顿阶段期间医疗气体都不能被·病人接收并因此可能未被利用地经由第二导管导出。在本发明的一种优选实施形式中，确定含有关于至少两个之前的吸气阶段的时刻的信息的数据。依赖于所述数据确定未来的吸气阶段的开始时间。在本发明的一种特别优选的实施形式中，基于多于两个的之前的吸气阶段确定未来的吸气阶段的开始。为了确定吸气阶段的开始，尤其是确定在上两个吸气阶段的开始之间的间隔，并且通过将该间隔加到上一个吸气阶段的开始时刻得到未来的吸气阶段的开始。在一种可选的实施形式中，也可由流动曲线的梯度确定吸气阶段的开始。在这种情况中，不是确定未来的吸气阶段的开 始，而是确定当前的吸气阶段的开始。此外有利的是，确定至少一个之前的吸气阶段的气体体积。控制单元依赖于该气体体积确定吸气阶段的气体体积，并且依赖于所确定的气体体积确定在吸气阶段的开始时通过气体脉冲导入的医疗气体量。有利的是，确定多个之前的吸气阶段的气体体积，并且依赖于所述多个之前的吸气阶段的气体体积确定未来的吸气阶段的气体体积并因此确定在吸气阶段期间需要导入的医疗气体量。为了确定未来的吸气阶段的气体体积，例如可对之前的呼吸阶段使用图形识别。可选地，可通过之前的各吸气阶段的之前的气体体积的求平均值确定未来的吸气阶段的气体体积。需要导入的医疗气体量尤其是与吸气阶段的所确定的气体体积成比例地确定。之前一个吸气阶段的气体体积或之前多个吸气阶段的气体体积尤其是由借助呼吸装置确定的流动曲线确定。因此不需要设置附加的单独的用于确定气体体积的气体传感器。作为电磁阀优选使用可在完全关闭和完全打开的位置之间切换的阀，所述阀可被二位地控制。本发明尤其是能在新生儿科中使用，以借助一氧化氮治疗早产儿的肺高压。也施加一氧化氮，用于治疗器官移植后的病人。但本发明也可用于施加其他的气态药物。依赖于临床的使用，一直到10%的吸入体积可来自用于提供气态药物的气体源。这种气体源也被称为添加剂气体源，因为它附加于呼吸气体源或氧气源被提供。在现有技术中存在的缺点通过本发明避免，所述缺点是，产生从病人吸气使用的呼吸气体的流速测量时刻直到机械调节用于导入医疗气体的调节阀的时间延迟，并且在动态流动曲线时出现在为病人提供的人工呼吸空气中施加的医疗气体的较强烈的波动。此外在已知的调节阀中，引导通过的医疗气体的调节范围相对大地受限。在允许大的医疗气体流量的阀中，小的流量只能相对不准确地调节。在本发明的另一种实施形式中，可通过多个气体脉冲实现向呼吸装置的包含第一导管、第二导管、病人输入导管的病人回路的呼吸空气中的不连续的输送。本发明的其他特征和优点由接着的说明得出，其借助实施例结合附图进一步说明本发明。附图如下图I用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的装置的根据第一实施例的不意图；图2用于施加医疗气体的施加装置的构件的示意图；图3用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的装置的根据本发明的第二实施例的示意图；图4进行人工呼吸的病人的呼吸和医疗气体的施加的根据本发明的第一和第二实施例的时间变化图；图5用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的装置的根据本发明的第三实施例的示意图；图6进行人工呼吸的病人的呼吸和医疗气体的施加的根据本发明的第三实施例的时间变化图；图7进行人工呼吸的病人的呼吸和医疗气体的施加的根据本发明的第四实施例的时间变化图； 图8用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的装置的根据本发明的第五实施例的示意图； 图9用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的装置的根据本发明的第六实施例的示意图；图10进行人工呼吸的病人的呼吸和借助按图8或图9的装置的医疗气体的施加的时间变化图。
41测量导管42第一模块44测量/分析单元46第二模块48控制单元50操作单元52第三模块/阀组 54至60 电磁阀62、64节流孔板202数据线和/或信号线402、404 气体脉冲A、B、C 接管tl 至 t5 时刻
用于给借助呼吸装置(12)人工呼吸的病人(14)施加至少一种医疗气体(NO)的装置和方法。呼吸装置(12)在输入导管(24)中产生呼吸气体流(O2/N2)。医疗气体(NO)的气体脉冲输送给该呼吸气体流。所述气体脉冲借助至少两个并联布置的调节构件(54至60)产生并且导入病人输入导管(30)中。在此首先确定病人(14)的至少一个未来的吸气阶段的开始时间。接着借助控制单元(48)控制调节构件(54至60)，使得在所述未来的吸气阶段的所确定的开始时将气体脉冲导入到病人输入导管(30)中。为了在非常短的吸气时间中无延迟地导入医疗气体，使用氮气(N2)或氦气(He)作为有效物质(NO)的载体气体。
用于给借助呼吸装置人工呼吸的病人施加至少一种医疗气体的方法和装置制作方法
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