DE102011018671A1

DE102011018671A1 - Mobiles Beatmungsgerät

Info

Publication number: DE102011018671A1
Application number: DE102011018671A
Authority: DE
Inventors: Judith Löser; Götz Kullik; Ulf ZSCHERNACK; Tobias OTTE
Original assignee: Draeger Medical GmbH
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2011-04-27
Filing date: 2011-04-27
Publication date: 2012-10-31
Anticipated expiration: 2031-04-28
Also published as: CN102755685B; CN102755685A; US20120272964A1; GB2490385A; JP2012232131A; GB2490385B; GB201203899D0; DE102011018671B4

Abstract

Eine Beatmungsvorrichtung mit einem Beatmungsgerät (3) und einer patientennahen Sensoreinheit (8), welche eine Anzeigeeinheit (7) für Messparameter aufweist, einem Atemgasschlauch (5) zwischen dem Beatmungsgerät (3) und der Sensoreinheit (8), und einer bidirektionalen Datenverbindung zwischen der Sensoreinheit (8) und dem Beatmungsgerät (3) soll in der Weise verbessert werden, dass die für die Beatmung wichtigen physiologischen Messwerte in Patientennähe bedarfsadaptiert erkennbar sind. Zur Lösung der Aufgabe ist ein Konfigurationsmittel vorgesehen, durch welches vorgebbare Anzeigefelder für die Messparameter an der Anzeigeeinheit (7) einstellbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein mobiles Beatmungsgerät für Notfall- und Transportbeatmung mit Anzeige von Messwerten in der Nähe des Patienten.
Eine Beatmungsvorrichtung der genannten Art ist aus der DE 10 2008 028 662 A1 bekannt. Die bekannte Vorrichtung besteht aus einem Beatmungsgerät, welches über einen Beatmungsschlauch mit einem Patienteninterface verbunden ist, das einen Beatmungsbeutel umfasst. Am Patienteninterface befindet sich eine Sensoreinrichtung zum Messen von Beatmungsparametern mit einer Anzeigeeinheit, um dem Anwender aktuelle Werte mitzuteilen. Die Anzeigeeinheit umfasst ferner Visualisierungselemente, die dazu dienen, den Füllgrad der Lunge oder einen Parameterverlauf darstellen zu können. Als Beatmungsparameter werden das inspiratorische- und exspiratorische Volumen, der Beatmungsdruckverlauf und die Atemfrequenz gemessen, um daraus auch abgeleitete Größen, wie das Atemminutenvolumen, zu bestimmen.
Aus der DE 103 12 881 B3 ist eine Beatmungsvorrichtung bekannt, bei der eine Sensoreinrichtung über einen Beatmungsschlauch mit einem Beatmungsgerät verbunden ist und längs des Beatmungsschlauches eine Signalleitung verläuft, welche zum Energie- und Datenaustausch zwischen der Sensoreinrichtung und dem Beatmungsgerät dient. Die Sensoreinrichtung ist zur Messung von Temperatur, Feuchte, Gasfluss, Atemgaskonzentration und Atemgasdruck ausgebildet.
Bei der Vielzahl von Messgrößen und aus Messgrößen abgeleiteten Größen ist es schwierig, dem Anwender die für die aktuelle Beatmung relevanten Parameter übersichtlich anzuzeigen. Hinzu kommt, dass neben einer reinen Handbeatmung, die der Anwender mittels des Handbeatmungsbeutels in unmittelbarer Nähe des Patienten ausführt, auch eine vom Beatmungsgerät unterstützte maschinelle Beatmung vorliegen kann. Bei der Handbeatmung wird vom Beatmungsgerät nur das für die Beatmung erforderliche Frischgas geliefert, während bei der maschinellen Beatmung das Beatmungsgerät zusätzlich die Steuerung der Einatemphasen und Ausatemphasen übernimmt. Daraus ergeben sich unterschiedliche Anforderungen an die Messgrößen, die dem Anwender mitgeteilt werden müssen. Dabei ist der Anwender, speziell in der besonderen Situation der Notfallbeatmung, auf das Gesicht des Patienten fixiert, damit er in dieser kritischen Situation die Farbe der Haut und der Lippen, Reflexe der Pupillen und die in Patientennähe auf der Anzeigeeinheit der Sensoreinheit dargestellten Messparameter beobachten kann. Messparameter, die am Beatmungsgerät selbst angezeigt oder ausgegeben werden, liegen nicht im Blickfeld des Anwenders.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Beatmungsvorrichtung der genannten Art derart zu verbessern, dass die für die Beatmung wichtigen physiologischen Messwerte in Patientennähe bedarfsadaptiert erkennbar sind.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, bei einer Beatmungsvorrichtung eine patientennahe Sensoreinheit vorzusehen, welche eine Anzeigeeinheit zur Ausgabe von physiologischen Messwerten wie Ein- und Ausatemgasfluss, Atemwegsdruck, Kohlendioxidkonzentration am Messort selbst, also in der Nähe des Patienten am Atemgasanschluss der Atemmaske oder des Endotrachealtubus, besitzt.
Diese Messdatenanzeige funktioniert auch ohne die Aktivierung der maschinellen Beatmung am Beatmungsgerät in einem speziellen Messmodus des Beatmungsgerätes, so dass keine Alarme infolge der fehlenden maschinellen Beatmung erfolgen.
Die Sensoreinheit und die Anzeigeeinheit sind über eine bidirektionale Datenverbindung zur Energieversorgung und zum Datenaustausch mit dem Beatmungsgerät verbunden. In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung werden alle Sensoren am Atemgasanschluss in einer Sensoreinheit angeordnet, so dass aus dem Beatmungsgerät nur noch die elektrische Energie geliefert wird und die Sensoreinheit die gemessen Werte an das Beatmungsgerät überträgt, sowie diese auf der eigenen Anzeigeeinheit darstellt.
Die elektrische Verbindung entlang des Atemgasschlauches kann mechanisch in den Schlauch integriert werden und es sind elektrische Steckverbindungen zur Sensoreinheit und zum Beatmungsgerät hin vorhanden. Als Alternative zu einer elektrischen Steckverbindung kann auch eine induktive Kopplung vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß besitzt die Beatmungsvorrichtung ein Konfigurationsmittel, durch welches vorgebbare Anzeigefelder an der Anzeigeeinheit dargestellt werden können.
Es handelt sich hier um vorformatierte Anzeigefelder, die in einem Datenspeicher abgelegt sind und je nach ausgewählter Beatmungsform, wie manuelle Beatmung mit dem Handbeatmungsbeutel oder maschinelle Beatmung mit dem Beatmungsgerät auf der Anzeigeeinheit, aktiviert werden. Da es für den Anwender wie Rettungssanitäter oder Notarzt in der Stress-Situation eines Notfalls schwierig ist die Beatmung an den Patienten angepasst durchzuführen, liefert das Konfigurationsmittel in der Weise eine Unterstützung bei der Anzeige der Messwerte, dass nur diejenigen Messwerte an der Anzeigeeinheit ausgegeben werden, die bei der vorliegenden Beatmungsform relevant sind. Die Anzeigefelder können dabei automatisiert in Abhängigkeit von der vorliegenden Beatmungsform vorgegeben werden, oder der Anwender erhält eine Auswahl von Anzeigefeldern angeboten, aus der er das gewünschte Anzeigefeld auswählen kann. Der Anwender hat die Möglichkeit, die manuelle Beatmung, abhängig von der individuellen Situation des jeweiligen Patienten solange zu verändern, bis die Messwerte eine ausgewählte Therapie bestätigen und der Patient stabilisiert ist, so dass er dann maschinell weiterbeatmet werden kann. Dabei kann der Anwender die Messwerte der Handbeatmung für die Einstellung der Maschinenparameter teilautomatisiert weiter nutzen und muss diese nicht neu eingeben. In Abhängigkeit von der ausgewählten Beatmungsform werden die mit der patientennahen Sensoreinheit ermittelten Messwerte zur Steuerung der Beatmung herangezogen, wie zum Beispiel der Flowtrigger zur Atemphasenerkennung bei spontaner Atmung. Wichtige Messwerte sind die Atemfrequenz, der Spitzendruck PIP und die endexspiratorische Kohlendioxidkonzentration etCO2, sowie das exspiratorische Tidalvolumen eVt und das exspiratorische Minutenvolumen MVe.
Bei der Handbeatmung erfolgt die Sauerstoffversorgung über eine mit dem Beatmungsgerät verbundene Sauerstoffflasche. Alternativ besteht die Möglichkeit, die Sauerstoffversorgung des Handbeatmungsbeutels über das Beatmungsgerät in der Weise vorzunehmen, dass die Zufuhr von Sauerstoff auf einen festen Druck, z. B. im CPAP Beatmungsmodus auf 5 mbar eingestellt wird und damit der Handbeatmungsbeutel, unabhängig von der Abnahmemenge, immer gefüllt ist.
Damit nutzt man vorteilhaft die Druckregelung des Beatmungsgerätes. Außerdem kann der Sauerstoffverbrauch mit Hilfe der Durchflussmessung des Beatmungsgerätes bestimmt werden, um eine Vorausberechnung der verbleibenden Einsatzdauer des Gerätes durchzuführen. Auch für diese Anwendung ist ein entsprechendes Anzeigefeld auf der Anzeigeeinheit vorgesehen.
Für die Anpassung der Beatmung, manuell und maschinell, kann es sinnvoll sein, dem Gerät die Informationen über den Patienten, z. B. Gewicht, Alter und von außen sichtbarer Zustand der Lunge, zu geben, die der Anwender erkennen kann. Das Beatmungsgerät ermittelt daraus sinnvolle Beatmungsparameter, vergleicht diese mit den jeweils augenblicklichen Messwerten und informiert den Anwender mittels eines ausgewählten Anzeigefeldes an der Anzeigeeinheit über Abweichungen oder schlägt dem Anwender alternative Einstellparameter für die maschinelle Beatmung vor.
In zweckmäßiger Weise ist das Konfigurationsmittel für die Anzeigefelder entweder Bestandteil der Sensoreinheit oder Bestandteil des Beatmungsgerätes. Das Konfigurationsmittel wählt entweder anhand der vorliegenden Beatmungsform das entsprechende Anzeigefeld aus einer Bibliothek von Anzeigefeldern aus und legt dadurch die auf der Anzeigeeinheit darzustellenden Messwerte fest. Alternativ besteht die Möglichkeit, dem Anwender eine Auswahl von Anzeigefeldern zur Auswahl anzubieten. Das Konfigurationsmittel kann ein Programmmodul im Mikroprozessor der Sensoreinheit oder des Beatmungsgerätes sein, das die vorliegende Beatmungsform analysiert und ein entsprechendes Anzeigefeld auswählt oder geeignete Anzeigefelder zur Auswahl anbietet.
Die Anzeigeeinheit ist in zweckmäßigerweise als ein frei programmierbares Displayfeld ausgeführt, so dass sich eine Vielzahl von unterschiedlichen Anzeigefeldern realisieren lässt. Das Displayfeld kann zweckmäßigerweise auf der Basis der LC- oder LED Technologie ausgeführt sein.
Die Anzeigefelder sind in vorteilhafter Weise so strukturiert, dass eine erste Gruppe von Anzeigefeldern für die Handbeatmung und eine zweite Gruppe für die maschinelle Beatmung vorgesehen ist.
In vorteilhafter Weise kann die Sensoreinheit zum Transport auf einem Parkhalter des Beatmungsgerätes mitgenommen werden. Eine solche Transporteinheit aus Beatmungsgerät und Sensoreinheit kann auch dazu genutzt werden, über die Sensoreinheit das Beatmungsgerät ein- und auszuschalten. Das Beatmungsgerät wird eingeschaltet, sobald die Sensoreinheit vom Parkhalter genommen wird und ausgeschaltet, sobald die Sensoreinheit auf den Parkhalter gesteckt wird. Damit wird der Ablauf der Beatmungstherapie am Unfallort auf besonders einfache Art und Weise unterstützt und unnötige Handhabungsschritte vermieden.
Die Anzeigeeinheit an der Sensoreinheit kann unterschiedlich ausgestaltet sein. Es können die Messwerte in numerischer Form, z. B. Atemfrequenz, oder in Kurven, zum Beispiel der Verlauf der Kohlendioxidkonzentration, oder in Form von intuitiv vergleichbaren Darstellungen ähnlich eines künstlichen Horizontes in einen Flugzeugcockpit oder in sehr einfacher Form in Gestalt einer Ampel grün-gelb-rot erfolgen. Die Darstellungen in Form einer Ampel oder eines künstlichen Horizontes erlauben einen einfachen Vergleich mit Zielwerten, die sich z. B. aus dem Patientenalter und Patientengewicht ergeben. Auf diese Art und Weise ist es auch möglich, während maschineller Beatmung den Status des Patienten und der maschinellen Beatmung auf der Anzeige der Sensoreinheit darzustellen.
Generell ist es vorteilhaft, die Darstellung der Beatmungsparameter für die Handbeatmung und die maschinelle Beatmung sehr ähnlich oder gleich zu gestalten, so dass speziell in der Stress-Situation am Unfallort eine einfache Bedienung und Überwachung ermöglicht wird.
Daneben kann es nützlich sein, Parameter von anderen Sensoren, z. B. Sauerstoffsättigung aus einem Fingerclip, mit auf die Anzeige am Gesicht des Patienten zu bringen, um damit ein umfassenderes Bild des Atmungszustandes des Patienten zu erzielen. Diese Messwerte können von anderen Messgeräten z. B. einem EKG-, Blutdruck- und Sauerstoffsättigungs-Monitor stammen und z. B. drahtlos in die Sensoreinheit übertragen werden.
Außerdem sind eine Alarmanzeige sowie ein Bedienelement zum Stummschalten von eventuell auftretenden akustischen Alarmen an der Anzeige am Gesicht des Patienten nützlich.
Generell kann die Bedienung vorteilhaft mit Hilfe von Bedienelementen in der Anzeigeeinheit mittels sogenannter „Touchscreen”-Technologie erfolgen.
Zur Unterstützung der Herzdruckmassage bei der Wiederbelebung kann das Beatmungsgerät dazu dienen, dass die Sensoreinheit die Herzdruckfrequenz als Gasdruck – und Gasfluss – Schwankungen der Lunge misst und anzeigt und damit dem Anwender eine Orientierung über die effektive Frequenz gibt. Daneben wird derzeit eine Gabe von zwei Beatmungshüben nach 30 Herzkompressionen als sinnvolles Vorgehen bei der Wiederbelebung gelehrt. Die Sensoreinheit kann die Anzahl der Herzkompressionen messen und anzeigen sowie nach 30 Kompressionen einen Hinweis zur Beatmung geben. Die Auslösung der zwei Atemhübe kann an der Sensoreinheit, z. B. mit Hilfe einer Taste erfolgen, so dass der Anwender gleichzeitig die Atemmaske halten und dichten kann und in der unmittelbaren Nähe der Atemmaske über den Taster an der Sensoreinheit die Atemhübe auslösen kann.
Ein Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung gezeigt, und im Folgenden näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine Beatmungsvorrichtung mit einem Beatmungsgerät und einer Sensoreinheit,
2 die Beatmungsvorrichtung nach der 1 mit Handbeatmungsbeutel und Gasversorgung über das Beatmungsgerät,
3 die Beatmungsvorrichtung nach der 2 mit direkter Gasversorgung aus einer Sauerstoffflasche,
4 die Sensoreinheit mit der Anzeigeeinheit,
5 Einzelheiten der Sensoreinheit.
1 zeigt einen Patienten 1 und einen Anwender 2 in Form eines Rettungssanitäters oder Notarztes, der sich am Patienten befindet, und ein Beatmungsgerät 3 mit einer Sauerstoffflasche 4. Die Sauerstoffflasche 4 versorgt das Beatmungsgerät 3 mit Sauerstoff, der dann, gegebenenfalls vermischt mit Umgebungsluft, durch den Atemgasschlauch 5 zum Patienten 1 gelangt. Die Zufuhr des Atemgases erfolgt mit Hilfe eines nicht näher dargestellten Endotrachealtubus in die Luftröhre des Patienten 1. Zur Überwachung der Beatmung dient eine Sensoreinheit 8 mit einer Anzeigeeinheit 7 in der Nähe des Patienten 1.
Die Sensoreinheit 8 misst den Atemwegsdruck, den Atemgasfluss und die Kohlendioxidkonzentation. Aus diesen Werten werden die für die Beatmung wichtigen Anzeigewerte wie maximaler Einatemdruck (Peak Inspiratory Pressure, PIP), das Volumen des ausgeatmeten Atemhubes (expiratory Tidal Volume, VTe), die Atemfrequenz (Respiratory Rate, RR) und die Kohlendioxidkonzentration am Ende des Ausatemhubes (endexpiratory Carbon Dioxide Concentration, etCO2) ermittelt und angezeigt.
Die Energieversorgung der Sensoreinheit 8 erfolgt über ein Kabel 6, welches auch die Messwerte in das Beatmungsgerät 3 überträgt.
Das Kabel 6 und der Atemgasschlauch 5 sind mit Hilfe von wenigen, einfach lösbaren Halteelementen 9 miteinander verbunden. Die Sensoreinheit 8 und das Beatmungsgerät 3 bilden zusammen eine Beatmungsvorrichtung 100.
2 zeigt einen Einsatz des Beatmungsgerätes 3 während der Handbeatmung mit Hilfe eines Handbeatmungsbeutels 10. Diese Form der Therapie wird oft vor der maschinellen Beatmung durchgeführt. Der Handbeatmungsbeutel 10 wird an einen nicht näher dargestellten Konnektor im Bereich der Sensoreinheit 8 angeschlossen und erhält Sauerstoff aus dem Beatmungsgerät 3 mit Hilfe des Atemgasschlauches 5. Das Kabel 6 zur Versorgung der Sensoreinheit 8 ist mit dem Atemgasschlauch 5 mit Hilfe von wenigen einfach lösbaren Halteelementen 9 verbunden. In diesem Einsatzfall liefert das Beatmungsgerät 3 Atemgas unter einem festen Druck zur Füllung des Beatmungsbeutels 10. Am Beatmungsgerät 3 wird hierzu beispielsweise der sogenannte CPAP Beatmungsmodus eingestellt.
3 veranschaulicht eine weitere Nutzung des Beatmungsgerätes 3 während der Handbeatmung mit Hilfe eines Beatmungsbeutels 10. Der Beatmungsbeutel 10 wird an die Sensoreinheit 8 angeschlossen und erhält Sauerstoff aus der Sauerstoffflasche 4 des Beatmungsgerätes 3 mit Hilfe des O2-Versorgungsschlauches 11. In diesem Fall ist das Kabel 6 zur Versorgung der Sensoreinheit 8 vom Atemgasschlauch 5 gelöst und verläuft parallel zum O2-Versorgungsschlauch 11. Das Kabel 6 und der O2-Versorgungsschlauch 11 sind mit Hilfe von wenigen einfach lösbaren Halteelementen 9 miteinander verbunden.
Die 4 und 5 zeigen Einzelheiten der Sensoreinheit 8. Durch die Sensoreinheit 8 hindurch verläuft ein nicht näher dargestelltes Rohr, das als Anschlusselemente einen Patientenanschluss 12 und einen Handbeatmungsbeutelanschluss 13 besitzt. Durch das Rohr fließen das Einatemgas und das Ausatemgas. Der nicht näher dargestellte Endotrachealtubus wird an den Patientenanschluss 12 angeschlossen. An der Anzeigeeinheit 7 werden der maximale Einatemdruck (PIP), das Volumen des ausgeatmeten Atemhubes (VTe), die Atemfrequenz (RR) und die Kohlendioxidkonzentration am Ende des Ausatemhubes (etCO2) als große, unter allen Umweltbedingungen leicht ablesbare, Zahlen dargestellt. Die Anzeigeeinheit 7 ist als ein Touchscreen ausgeführt, so dass eine Veränderung der Ansicht z. B. vom Wiederbelebungs-Modus zum Beatmungsmodus direkt auf der Anzeigefläche erfolgen kann.
Der elektrische Anschluss erfolgt über das Kabel 6. Daneben hat die Sensoreinheit 8 zwei Tasten 16 zur Auslösung von maschinellen Atemhüben während der Pause der Herzkompressionen bei der Wiederbelebung.
5 veranschaulicht die Messsysteme der Sensoreinheit 8. Vorgesehen sind eine infrarotoptische Messvorrichtung 14 für die Kohlendioxidkonzentration, ein Hitzdrahtanemometer 15 zur Messung des Gasflusses 15 und ein nicht näher dargestellter Drucksensor zur Messung des Atemwegsdruckes.
Bezugszeichenliste

1: Patient
2: Anwender
3: Beatmungsgerät
4: Sauerstoffflasche
5: Atemgasschlauch
6: Kabel
7: Anzeigeeinheit
8: Sensoreinheit
9: Halteelement
10: Handbeatmungsbeutel
11: Versorgungsschlauch
12: Patientenanschluss
13: Handbeatmungsbeutel-Anschluss
14: infrarotoptische Messvorrichtung
15: Hitzdrahtanemometer
16: Taste
100: Beatmungsvorrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102008028662 A1 [0002]
DE 10312881 B3 [0003]

Claims

Beatmungsvorrichtung mit einem Beatmungsgerät (3) und einer patientennahen Sensoreinheit (8), welche eine Anzeigeeinheit (7) für Messparameter aufweist, einem Atemgasschlauch (5) zwischen dem Beatmungsgerät (3) und der Sensoreinheit (8), einer bidirektionalen Datenverbindung zwischen der Sensoreinheit (8) und dem Beatmungsgerät (3) und mit einem Konfigurationsmittel, durch welches vorgebbare Anzeigefelder für die Messparameter an der Anzeigeeinheit (7) einstellbar sind.
Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Konfigurationsmittel Bestandteil der Sensoreinheit (8) ist.
Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 1, dass das Konfigurationsmittel Bestandteil des Beatmungsgerätes (3) ist.
Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit ein Displayfeld ist, bevorzugt auf der Basis der LC- oder LED Technologie.
Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als Anzeigefelder wenigstens eine erste Gruppe für Handbeatmung und eine zweite Gruppe für maschinelle Beatmung vorgesehen sind.
Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gruppen entsprechend dem am Beatmungsgerät (3) ausgewählten Beatmungsmodus ausgewählt sind.
Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass am Beatmungsgerät (3) ein Parkhalter zur Aufnahme der Sensoreinheit (8) vorgesehen ist.
Beatmungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einschaltmittel zur Aktivierung des Beatmungsgerätes (3) oder der Sensoreinheit (8) bei Entnahme der Sensoreinheit (8) aus dem Parkhalter vorgesehen ist.
Beatmungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an der Sensoreinheit (8) ein Auslösemittel (16) für einen maschinellen Einatemhub vorgesehen ist.