DE19928003A1

DE19928003A1 - Breathing assistance device

Info

Publication number: DE19928003A1
Application number: DE19928003A
Authority: DE
Inventors: Hayden Bradley Foot
Original assignee: Fisher and Paykel Ltd
Current assignee: Fisher and Paykel Appliances Ltd
Priority date: 1998-06-19
Filing date: 1999-06-18
Publication date: 2000-02-17
Also published as: ITTO990527A1; GB9914080D0; GB2338420A; JP2000024109A; IT1307047B1; AU3508799A; FR2779965A1

Abstract

Eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Behandlung von OSA (Obstruktive Schlaf-Apnoe) (Obstructive Sleep Apnea)) werden offenbart, wobei eine Vorrichtung für Positive Airway Pressure (Luftröhrenüberdruck) verwendet wird, bei der eine Versorgung mit Gasen vorgesehen ist, die durch einen Befeuchter geleitet werden. Da die Menge an Wasserdampf, die durch den Befeuchter (8) erzeugt wird, zu Beginn sehr gering ist (typischerweise weist der Befeuchter einen Wasserbehälter (5) auf einer Heizplatte (7) auf), wird der Druck der Gase, der durch die Vorrichtung zur Verfügung gestellt wird, so geregelt, daß der geforderte Druck und die resultierende Strömungsrate zur gleichen Zeit erreicht werden, in der das geforderte Feuchtigkeitsniveau erreicht wird. Eine Regelungsstrategie wird offenbart, bei der der Druck zunehmend angepaßt wird, um mit dem Ansteigen der Feuchtigkeit Schritt zu halten.An apparatus and a method for treating OSA (Obstructive Sleep Apnea) are disclosed, wherein an apparatus for Positive Airway Pressure is used, in which a supply of gases is provided, which is provided by a humidifier be directed. Since the amount of water vapor that is generated by the humidifier (8) is very small at the beginning (typically the humidifier has a water container (5) on a heating plate (7)), the pressure of the gases flowing through the device is provided, controlled so that the required pressure and the resulting flow rate are achieved at the same time in which the required moisture level is reached. A control strategy is disclosed in which the pressure is progressively adjusted to keep pace with the increase in humidity.

Description

Diese Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Gesundheitsvorsorge und insbesondere, aber nicht ausschließlich, PAP-Befeuchtungsvorrichtungen (PAP = Positive Airway Pressure; Luftröh renüberdruck), die bei der Behandlung von Obstruktiver Schlaf-Apnoe (Obstructive Sleep Apnea (OSA)) verwendet werden, und eine Methode zur Regelung solcher Vorrichtungen.This invention relates to health care devices and, more particularly, but not to only, PAP humidification devices (PAP = Positive Airway Pressure; Luftröh renal pressure), which is useful in the treatment of obstructive sleep apnea (obstructive sleep Apnea (OSA)) and a method of controlling such devices.

OSA ist eine Schlafstörung, die schätzungsweise mindestens 5% der Bevölkerung betrifft, in der die Muskeln, die normalerweise die Luftröhre geöffnet halten, sich entspannen und schließlich zusammenfallen, und somit die Luftröhre verschließen. Das Schlafmuster eines OSA-Betroffenen ist gekennzeichnet durch wiederholte Abfolgen von Schnarchen, Atem schwierigkeiten, Aussetzen des Atmens, Aufwachen und Hochfahren und dann Wiederein schlafen. Oft ist sich der Betroffene nicht bewußt, daß dieses Schlafmuster auftritt. OSA- Betroffene leiden während des Tages an Schläfrigkeit und Irritierbarkeit aufgrund eines Man gels an tiefem andauerndem Schlaf.OSA is a sleep disorder that is estimated to affect at least 5% of the population in the muscles that normally hold the windpipe open relax and eventually collapse, closing the windpipe. The sleep pattern of one OSA sufferers are characterized by repeated sequences of snoring and breathing Difficulty, stopping breathing, waking up and starting up, and then back in sleep. Often the person concerned is not aware that this sleep pattern is occurring. OSA Affected people suffer from drowsiness and irritability during the day due to a man gels of deep, sustained sleep.

Bei der Bemühung, OSA-Betroffene zu behandeln, wurde eine Technik, die als Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) (anhaltender Luftröhrenüberdruck) bekannt ist, gefunden. Eine CPAP-Vorrichtung weist eine Gasversorgung (oder ein Gebläse) mit einem angeschlos senen Rohr auf, um einen Patienten mit Druckgas, üblicherweise durch eine Nasenmaske, zu versorgen. Die Druckluft, die an den Patienten geführt wird, unterstützt die Muskeln effektiv, die Luftröhre des Patienten geöffnet zu halten und das typische OSA-Schlafmuster zu beseiti gen.In an effort to treat those affected by OSA, a technique has been called Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) (sustained positive airway pressure) is known to be found. A CPAP device has a gas supply (or a blower) with an attached Senen tube to supply a patient with pressurized gas, usually through a nasal mask supply. The compressed air that is supplied to the patient effectively supports the muscles, keeping the patient's windpipe open and eliminating the typical OSA sleep pattern gene.

Die Verwendung eines CPAP-Systems ist dafür bekannt, daß Nebenwirkungen, wie die Aus trocknung der Luftröhre und der Nasengänge auftreten, die zu Rhinitis (Entzündung der Na sengänge) führen. Die Nebenwirkungen bedeuten, daß der Patient weniger wahrscheinlich seiner oder ihrer CPAP-Therapie zustimmt, und die Therapie selbst kann zu einem Anwach sen des Nasenwiderstands aufgrund des hohen Luftstromes führen, was das Druckniveau senkt, welches an der Luftröhre angelegt wird, und dadurch die Effektivität der Therapie re duziert. Dementsprechend würde ein CPAP-System mit Gasbefeuchtung eine Verbesserung darstellen. Eine Verbesserung des Standard-CPAP-Systems wird in dem US-Patent Nr. 5 537 997, das für Respironics Inc. erteilt wurde, beschrieben, in welchem ein Befeuchter in dem CPAP-System vorgesehen ist, so daß der Patient befeuchtete Gase erhält.The use of a CPAP system has been known to cause side effects such as the off Drying of the windpipe and nasal passages may occur, leading to rhinitis (inflammation of the Na sengänge) lead. The side effects mean that the patient is less likely consents to his or her CPAP therapy, and the therapy itself may lead to an awakening sen of the nasal resistance due to the high air flow, what the pressure level lowers which is placed on the windpipe, and thereby the effectiveness of the therapy re dues. Accordingly, a humidified CPAP system would be an improvement represent. An improvement on the standard CPAP system is shown in U.S. Patent No. 5,537,997, issued to Respironics Inc. describes in which a humidifier in the CPAP system is provided so that the patient receives humidified gases.

Jedoch würde eine bloße Kombination eines bekannten Befeuchters (in dem Gase durch Was serdampf, der von der Wasseroberfläche in einer Wasserbefeuchtungskammer auf einer Heiz platte aufsteigt, geleitet werden) und einer CPAP-Vorrichtung den Vorteil der CPAP-Therapie mit Gasbefeuchtung für den Patienten nicht maximieren. Der Grund hierfür, daß die Heiz platte einige Zeit zum Aufwärmen benötigt, so daß der Patient gelegentlich (besonders wäh rend der Aufwärmzeit der Vorrichtung) mit Gasen versorgt würde, die nicht befeuchtet wur den. Es sollte angemerkt werden, daß das empfindliche Gewebe der Nasendurchgänge an schwellen kann, wenn während nur 10 Minuten nichtbefeuchtetes Gas empfangen wird. Dem gemäß wäre es ein Vorteil, wenn die vom Patienten aufgenommenen Gase zu jedem Zeitpunkt befeuchtet wären (entsprechend der aktuellen oder vorhandenen Kapazität des Befeuchters).However, a mere combination of a known humidifier (in which gases are produced by what water vapor emerging from the surface of the water in a water humidification chamber on a heater plate rises, be guided) and a CPAP device the advantage of CPAP therapy do not maximize with gas humidification for the patient. The reason for this is that the Heiz plate needs some time to warm up, so that the patient occasionally (especially weh end of the warm-up time of the device) would be supplied with gases that were not humidified the. It should be noted that the delicate tissues of the nasal passages adhere to can swell if non-humidified gas is received for as little as 10 minutes. The accordingly it would be an advantage if the gases absorbed by the patient at any point in time would be humidified (according to the current or existing capacity of the humidifier).

Es ist daher eine Aufgabe dieser Erfindung, eine Atmungsunterstützungsvorrichtung vorzuse hen, die zumindest einen Teil der obigen Nachteile überwindet oder die zumindest eine brauchbare Alternative zur Verfügung stellt. It is therefore an object of this invention to provide a breathing assistance device hen that overcomes at least part of the above disadvantages or at least one provides usable alternative.

Demgemäß sieht die Erfindung in einem ersten Aspekt eine Atmungsunterstützungsvorrich tung zur Zuführung von Gasen an einen Patienten vor, um das Atmen des Patienten zu unter stützen, mit folgenden Merkmalen:
eine Gasversorgungseinrichtung mit einer Druckregulierungseinrichtung zur Zuführung von Gasen mit einem geforderten Druck bei einer resultierenden Gasströmungsrate, eine Gasdruckmeßeinrichtung zur Bestimmung des Drucks der zugeführten Gase und dadurch der resultierenden Gasströmungsrate,
eine Befeuchtungseinrichtung, die die zugeführten Gase vor dem Zuführen zu dem Patienten aufnimmt und befeuchtet, wobei die Befeuchtungseinrichtung die Gase gemäß einem gefor- - derten Feuchtigkeitsniveau steuerbar anfeuchten kann,
eine Transportleitungseinrichtung, die die befeuchteten Gase dem Patienten zuführt, eine Gasfeuchtigkeitsmeßeinrichtung, um die Feuchtigkeit der Gase, die den Patienten zuge führt werden, zu bestimmen, und
eine Steuer- oder Regelungseinrichtung, die abhängig von der Feuchtigkeit der Gase und der Gasströmungsrateninformation, die durch die Gasfeuchtigkeitsmeßeinrichtung und die Gas druckmeßeinrichtung geliefert werden, die Gasversorgungseinrichtung regelt, so daß der Gas druck den geforderten Druck im wesentlichen zur gleichen Zeit erreicht, zu der das geforderte Feuchtigkeitsniveau erreicht wird.Accordingly, in a first aspect, the invention provides a respiratory support device for supplying gases to a patient in order to support the patient's breathing, with the following features:
a gas supply device with a pressure regulating device for supplying gases with a required pressure at a resulting gas flow rate, a gas pressure measuring device for determining the pressure of the supplied gases and thereby the resulting gas flow rate,
a humidification device that absorbs and humidifies the supplied gases before they are supplied to the patient, wherein the humidification device can controllably humidify the gases according to a required humidity level,
a transport line device which supplies the humidified gases to the patient, a gas humidity measuring device to determine the humidity of the gases which are supplied to the patient, and
a control or regulating device which, depending on the humidity of the gases and the gas flow rate information supplied by the gas humidity measuring device and the gas pressure measuring device, regulates the gas supply device so that the gas pressure reaches the required pressure substantially at the same time that the required moisture level is reached.

In einem zweiten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben der Atmungsunter stützungsvorrichtung vor, wobei die Atmungsunterstützungsvorrichtung eine Gasversor gungseinrichtung, eine Gasdruckregulierungseinrichtung zur Zuführung von Gasen mit einem geforderten Druck bei einer resultierenden Gasströmungsrate, eine Gasbefeuchtungseinrich tung, die in der Lage ist, die Gase bis zu einem geforderten Feuchtigkeitsniveau steuerbar anfeuchten kann, eine Transporteinrichtung und eine Steuer- oder Regelungseinrichtung auf weist, die die vorbestimmten geforderten Druck- und Feuchtigkeitswerte speichert und so programmiert ist, daß sie die folgenden Schritte ausführt:
In a second aspect, the invention provides a method for operating the breathing assistance device, wherein the breathing assistance device includes a gas supply device, a gas pressure regulating device for supplying gases with a required pressure at a resulting gas flow rate, a gas humidification device which is able to absorb the gases can controllably humidify up to a required moisture level, has a transport device and a control or regulation device that stores the predetermined required pressure and moisture values and is programmed so that it carries out the following steps:

a) Starting the gas humidification device to remove the gases from the gas supply device to moisten
b) measuring the pressure of the gases,
c) measuring the humidity of the gases, and
d) Adjusting the pressure with which the gases are supplied to the patient so that the Gas pressure and the resulting flow rate the required pressure and the required achieve the flow rate at substantially the same time as that required Moisture level is reached.

In einem dritten Aspekt sieht die Erfindung ein Verfahren zur Behandlung von Obstruktiver Schlaf-Apnoe (Obstructive Sleep Apnea) vor, bei dem eine Atmungsunterstützungsvorrich tung verwendet wird, die eine Gasversorgungseinrichtung, eine Gasdruckregulierungsein richtung zur Zuführung von Gasen mit einem geforderten Druck bei einer resultierenden Gasströmungsrate, eine Gasbefeuchtungseinrichtung, die die Gase bis zu einem geforderten Feuchtigkeitsniveau steuerbar anzufeuchten kann, eine Transporteinrichtung und eine Rege lungseinrichtung aufweist, die die geforderten Druck- und Feuchtigkeitswerte speichert und so programmiert ist, daß sie die folgenden Schritte ausführt:
In a third aspect, the invention provides a method for treating obstructive sleep apnea (Obstructive Sleep Apnea), in which a respiratory support device is used, the gas supply device, a gas pressure regulating device for supplying gases with a required pressure at a resulting gas flow rate , a gas humidifier that can controllably humidify the gases up to a required humidity level, has a transport device and a control device that stores the required pressure and humidity values and is programmed so that it carries out the following steps:

a) Starting the gas humidifier in order to be the gases from the gas supply damp,
b) measuring the pressure of the gases,
c) measuring the humidity of the gases, and
d) Adjusting the pressure with which the gases are supplied to the patient so that the Gas pressure and the resulting flow rate the required pressure and the result rend flow rate is achieved at substantially the same time as that required Moisture level is reached.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung im folgenden mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. In den Figuren zeigen:A preferred embodiment of the invention follows with reference to the attached Drawings explained in more detail. In the figures show:

Fig. 1 ein Blockdiagramm eines Continuous-Positive-Airway-Pressure(CPAP)-Systems mit Gasbefeuchtung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; Fig. 1 is a block diagram of a Continuous Positive Airway Pressure (CPAP) system with gas humidification according to a preferred embodiment of this invention;

Fig. 2 ein Blockdiagramm eines CPAP-Systems mit Gasbefeuchtung gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; 2 is a block diagram of a CPAP system with gas humidification according to another preferred embodiment of this invention.

Fig. 3 einen beispielhaften Graphen des Luftdrucks (der durch die Geschwindigkeit des Ge bläses angenähert ist) über der Zeit für das CPAP-System mit Gasbefeuchtung gemäß der ersten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; Figure 3 is an exemplary graph of air pressure (which is approximated by the speed of the Ge bläses) versus time for the CPAP system with gas humidification according to the first preferred embodiment of this invention.

Fig. 4 einen beispielhaften Graphen (entsprechend Fig. 3) der Feuchtigkeit (eigentlich der Temperatur der Heizplatte) über der Zeit für das CPAP-System mit Gasbefeuchtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung; und Fig. 4 is an exemplary graph (corresponding to FIG. 3) of moisture (actually, the temperature of the heating plate) versus time for the CPAP system with gas humidification according to the second preferred embodiment of this invention; and

Fig. 5 einen Graphen der experimentell erfaßten Daten über der Zeit für eine Anzahl von Parametern in dem CPAP-System mit Gasbefeuchtung gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung. Fig. 5 is a graph of data experimentally detected versus time for a number of parameters in the CPAP system with gas humidification according to the second preferred embodiment of this invention.

In Fig. 1 wird ein Continuous-Positive-Airway-Pressure(CPAP)-System mit Gasbefeuchtung gezeigt, in dem ein Patient 1 befeuchtete und verdichtete Gase durch eine Nasenmaske 2 er hält, die an eine Transportleitung für befeuchtete Gase oder an ein Atemrohr 3 angeschlossen ist. Es sollte selbstverständlich sein, daß diese Erfindung jedoch nicht auf die Zuführung von CPAP-Gasen beschränkt ist, sondern auch auf andere Arten von Gasversorgungssystemen, wie das VPAP (Variable Positive Airway Pressure) und BiPAP (Bi-level Positive Airway Pressure) angewendet werden kann. Das Atemrohr 3 wird mit dem Auslaß 4 einer Befeuch tungskammer 5 verbunden, die eine Wassermenge 6 enthält. Das Atemrohr 3 kann eine Hei zeinrichtung oder Heizdrähte (nicht gezeigt) aufweisen, die die Wände des Rohrs erwärmen, um eine konstantes Feuchtigkeitsprofil entlang des Rohrs zu gewährleisten und dadurch die Kondensation der befeuchteten Gase in dem Rohr zu reduzieren. Die Befeuchtungskammer S wird vorzugsweise aus einem Kunststoffmaterial gebildet und kann einen stark wärmeleitfä higen Sockel aufweisen (z. B. einen Aluminiumsockel), der in direkten Kontakt zu einer Heizplatte 7 des Befeuchters 8 steht. Der Befeuchter 8 wird mit einer Steuer- oder Regelungs einrichtung oder einem elektronischen Regler 9 versehen, der einen mikroprozessor-basierten Steuerbaustein (Controller) aufweisen kann, der Computersoftware-Befehle, die in einem zu gehörigen Speicher gespeichert sind, ausführt.In Fig. 1, a continuous-Positive Airway Pressure (CPAP) system is shown with gas humidification, in which a patient 1 humidified and compressed gases through a nasal mask 2 it holds that in a transport line for humidified gases or to a breathing tube 3 connected. It should be understood that this invention, however, is not limited to the supply of CPAP gases, but can also be applied to other types of gas supply systems, such as VPAP (Variable Positive Airway Pressure) and BiPAP (Bi-level Positive Airway Pressure) . The breathing tube 3 is connected to the outlet 4 of a humidification chamber 5 which contains a quantity of 6 water. The breathing tube 3 may have a heater or heating wires (not shown) which heat the walls of the tube in order to ensure a constant moisture profile along the tube and thereby reduce the condensation of the humidified gases in the tube. The humidification chamber S is preferably formed from a plastic material and can have a base that is highly thermally conductive (e.g. an aluminum base) which is in direct contact with a heating plate 7 of the humidifier 8 . The humidifier 8 is provided with a control or regulating device or an electronic regulator 9 , which can have a microprocessor-based control module (controller) that executes computer software commands that are stored in an associated memory.

Der Regler 9 erhält Eingangssignale aus Quellen, wie von der Benutzereingabevorrichtung oder von der Stellscheibe 10, mit der ein Benutzer der Vorrichtung z. B. einen vorbestimmten geforderten Wert (voreingestellter Wert oder Sollwert) der Feuchtigkeit oder Temperatur der Gase, die dem Patienten 1 zugeführt werden, einstellt. Der Regler kann auch Eingangssignale von anderen Quellen erhalten, z. B. von Temperatur-, Feuchtigkeits- und/oder Strömungsge schwindigkeitssensoren 11 und 12 über ein Verbindungselement 13 und von dem Temperatur sensor 14 der Heizplatte. Abhängig von dem Benutzer über die Stellscheibe 10 und die ande ren Eingänge eingestellten Feuchtigkeits- oder Temperatureingabewerte bestimmt der Regler 9, wann (oder auf welches Niveau) die Heizplatte 7 angesteuert werden soll, um das Wasser 6 in der Befeuchtungskammer 5 zu erhitzen. Da die Wassermenge 6 in der Befeuchtungskam mer 5 erwärmt wird, beginnt der Wasserdampf das Volumen der Kammer über der Wasser oberfläche auszufüllen, und strömt durch den Auslaß 4 der Befeuchtungskammer 5 mit dem Gasstrom (z. B. Luft), der von einer Gasversorgungseinrichtung oder einem Gebläse 15 zuge führt wird und der in die Kammer durch den Einlaß 16 einströmt, heraus. Es sollte beachtet werden, daß es möglich ist, eine Beziehung zwischen der Feuchtigkeit der Gase in der Be feuchtungskammer 5 und der Temperatur der Heizplatte 7 herzustellen. Dementsprechend ist es möglich, die Temperatur der Heizplatte in einem Algorithmus oder einer Tabelle zu ver wenden, um die Feuchtigkeit der Gase zu bestimmen (dementsprechend dient die Temperatur der Heizplatte als ein Anhaltspunkt für die Feuchtigkeit der Gase, und die beiden Ausdrücke werden austauschbar in dieser Beschreibung verwendet). Ausgeatmete Gase aus dem Mund des Patienten werden direkt an die umliegende Umgebung in Fig. 1 geleitet. Es sollte auch beachtet werden, daß in der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung die Temperatur der Heizplatte verwendet wird, um die Feuchtigkeit darzustellen, jedoch könnte alternativ ein geeigneter Feuchtigkeitssensor verwendet werden.The controller 9 receives input signals from sources, such as from the user input device or from the adjusting disk 10 , with which a user of the device z. B. a predetermined required value (preset value or setpoint) of the humidity or temperature of the gases that are supplied to the patient 1 , sets. The controller can also receive input signals from other sources, e.g. B. of temperature, humidity and / or flow rate sensors 11 and 12 via a connecting element 13 and the temperature sensor 14 of the heating plate. The controller 9 determines when (or at what level) the heating plate 7 is to be activated in order to heat the water 6 in the humidification chamber 5, depending on the humidity or temperature input values set by the setting disk 10 and the other inputs. Since the amount of water 6 is heated in the humidification chamber 5 , the water vapor begins to fill the volume of the chamber above the water surface, and flows through the outlet 4 of the humidification chamber 5 with the gas stream (z. B. air) from a gas supply device or a fan 15 is supplied and which flows into the chamber through the inlet 16 , out. It should be noted that it is possible to establish a relationship between the humidity of the gases in the humidification chamber 5 and the temperature of the heating plate 7 . Accordingly, it is possible to use the temperature of the hot plate in an algorithm or a table to determine the humidity of the gases (accordingly, the temperature of the hot plate serves as an indication of the humidity of the gases, and the two terms become interchangeable in this Description used). Exhaled gases from the patient's mouth are passed directly to the surrounding environment in FIG. 1. It should also be noted that in the preferred embodiment of this invention the temperature of the hot plate is used to represent the humidity, but a suitable humidity sensor could alternatively be used.

Das Gebläse 15 ist mit einer variablen Druckregulierungseinrichtung oder einem Gebläse 21 mit variabler Geschwindigkeit versehen, welches Luft oder andere Gase durch den Gebläse einlaß 17 einziehen, um eine resultierende Gasströmungsrate zu erzeugen. Die Geschwindig keit des Gebläses 21 mit variabler Geschwindigkeit wird durch eine weitere Regelungsein richtung oder einen elektronischen Regler 18 (oder alternativ könnte die Funktion des Reglers 18 durch den Regler 9 ausgeführt werden) abhängig von Eingangssignalen vom Regler 9 und einem vom Benutzer über die Stellscheibe 19 eingestellten, vorbestimmten Sollwert (vorein gestellter Wert) der Strömungsrate oder des Druckes oder der Gebläsegeschwindigkeit gere gelt (wie oben in Bezug auf die Temperatur der Heizplatte und die Feuchtigkeit erwähnt wird, ist es auch möglich, eine Beziehung zwischen der Gebläsegeschwindigkeit, der Gasströ mungsrate und dem Gasdruck zu bestimmen, und die drei Ausdrücke werden daher aus tauschbar in dieser Beschreibung verwendet).The fan 15 is provided with a variable pressure regulator or a variable speed fan 21 which draws air or other gases through the fan inlet 17 to produce a resultant gas flow rate. The speed of the fan 21 with variable speed is controlled by another control device or an electronic controller 18 (or alternatively, the function of the controller 18 could be performed by the controller 9 ) depending on input signals from the controller 9 and one from the user via the adjusting disk 19 set, predetermined target value (preset value) of the flow rate or the pressure or the fan speed regulated (as mentioned above with regard to the temperature of the heating plate and the humidity, it is also possible to establish a relationship between the fan speed, the gas flow rate and the gas pressure, and the three terms are therefore used interchangeably in this description).

Eine alternative bevorzugte Ausführungsform eines CPAP-Systems mit Gasbefeuchtung wird in Fig. 2 gezeigt, wo der Befeuchter in dem Gebläse 15 enthalten ist, so daß das System nur eine Hauptkomponente umfaßt, die mit dem Patienten über das gleiche Rohr 3 und die Na senmaske 2 verbunden ist. In dieser Ausführungsform wird nur ein Regler 9 wird benötigt. Dieses CPAP-System mit Gasbefeuchtung kann in jeder Ausführungsform der vorangehenden Beschreibung eingesetzt werden, einschließlich der beiden Ausführungsformen mit "Auf wärm"-Modus. Alle Bezugszeichen aus Fig. 1 bezeichnen die gleichen Merkmale der Erfin dung.An alternative preferred embodiment of a CPAP system with gas humidification is shown in FIG. 2, where the humidifier is included in the fan 15, so that the system comprises only a main component, the senmaske with the patient via the same tube 3 and the Na 2 connected is. In this embodiment only one controller 9 is required. This gas humidified CPAP system can be used in any embodiment of the preceding description, including the two embodiments with "warm up" mode. All reference numerals from Fig. 1 denote the same features of the inven tion.

Es ist möglich, die Art zu steuern, auf der die Heizplatte und/oder das Gebläse während des "Aufwärmens" (d. h. die Zeit, während der die Heizplatte ihre eingestellte oder Soll- Temperatur nicht erreicht hat) betrieben wird. Im folgenden werden zwei bevorzugte Bei spiele von Steuermethoden dargestellt, die während dieser Zeitdauer verwendet werden.It is possible to control the way the heating plate and / or the fan are switched on during the "Warm-up" (i.e. the time during which the heating plate is at its set or desired Temperature has not reached) is operated. The following are two preferred cases games of control methods used during this period.

A preferred embodiment for the "warm up" mode

Beim Betrieb bestimmt ein Benutzer des CPAP-Systems mit Gasbefeuchtung einen "vorein gestellten" (oder Soll-) Wert des Gasdruckes (P_set), der durch das Gebläse 15 dem Patienten 1 zugeführt werden soll. Dieser eingestellte Wert wird von der Stellscheibe 19 an den Regler 18 geleitet. Der Benutzer bestimmt auch einen "eingestellten" (oder Soll-) Wert der Temperatur (T_set) für die Heizplatte 7, der über die Stellscheibe 10 in den Regler eingegeben wird. Die Benutzereingabeeinrichtung für die eingestellte Temperatur kann für den Benutzerkomfort mit "Feuchtigkeit" benannt werden. Der Regler 9 bestimmt dann die aktuelle Temperatur der Heizplatte 7 (T_actual) durch den Sensor 14 und den aktuellen Gasdruck (P_actual), z. B. aus dem Geschwindigkeitssensor 20. Es sollte beachtet werden, daß es bis zu 30 Minuten dauern kann, bis die Gase ihr eingestelltes Feuchtigkeitsniveau erreichen, welches abhängig von den Um gebungsbedingungen, Strömungsraten und Behinderungen in der Luftröhre des Patienten (z. B. eine Entzündung) ist. Der aktuelle Druckwert kann durch einen Druck- oder Strömungs sensor in dem Gebläse 15, der Befeuchtungskammer 5 oder den Rohrleitungen, die das Sy stem verbinden, bestimmt werden, oder alternativ, wie schon erwähnt worden ist, kann die Geschwindigkeit des Gebläses 21 (gemessen durch den Geschwindigkeitssensor 20, oder alternativ kann der Geschwindigkeitsbefehl, der von dem Regler 18 an das Gebläse ausgege ben wird, als die tatsächliche Gebläsegeschwindigkeit verwendet werden) benutzt werden, um den Gasdruck darzustellen.During operation, a user of the CPAP system with gas humidification determines a “preset” (or setpoint) value of the gas pressure (P _set ) that is to be supplied to the patient 1 by the fan 15. This set value is passed from the adjusting disk 19 to the controller 18 . The user also determines a “set” (or setpoint) value of the temperature (T _set ) for the heating plate 7 , which is entered into the controller via the adjusting disk 10. The user input device for the set temperature may be named "humidity" for user convenience. The controller 9 then determines the current temperature of the heating plate 7 (T _actual ) through the sensor 14 and the current gas pressure (P _actual ), e.g. B. from the speed sensor 20 . It should be noted that it can take up to 30 minutes for the gases to reach their set humidity level, which is dependent on ambient conditions, flow rates and obstructions in the patient's trachea (e.g., inflammation). The current pressure value can be determined by a pressure or flow sensor in the fan 15 , the humidification chamber 5 or the pipes connecting the system, or alternatively, as has already been mentioned, the speed of the fan 21 (measured by speed sensor 20 , or alternatively, the speed command issued to the fan by controller 18 may be used as the actual fan speed) to represent the gas pressure.

Der Regler 9 verwendet dann die eingestellten und die aktuellen Werte der Temperatur (die die Feuchtigkeit darstellen) und des Drucks (oder der Gebläsegeschwindigkeit), um die Be feuchtung und den Druck der Gasströmung zu dem Patienten 1 zu steuern. Der Druck und die Temperatur (Feuchtigkeit) der Gase, die zu dem Patienten geleitet werden, werden schließlich die Werte, die durch den Benutzer eingestellt wurden, erreichen; um jedoch sicherzustellen, daß der Patient immer mit befeuchtenden Gasen versorgt wird, die mit der maximal mögli chen Menge an Wasserdampf gesättigt worden sind (innerhalb der momentan bestehenden Grenzen des Befeuchters), steuert der Regler 9 die Geschwindigkeit des Gebläses 21 in Über einstimmung mit der Feuchtigkeit der Gase (oder in Übereinstimmung mit der Temperatur der Heizplatte 7). Als ein Beispiel (mit Bezug auf die Fig. 3 und 4) zeigt die folgende Tabelle die gemessene (anfängliche) und eingestellte (oder geforderte) Temperatur und die (relativen) Druckwerte (die der Geschwindigkeit des Gebläses entsprechen) während der Hochlaufphase des Systems.
The controller 9 then uses the set and the current values of the temperature (which represent the humidity) and the pressure (or the fan speed) in order to control the humidification and the pressure of the gas flow to the patient 1 . The pressure and temperature (humidity) of the gases supplied to the patient will eventually reach the values set by the user; However, to ensure that the patient is always supplied with humidifying gases that have been saturated with the maximum possible amount of water vapor (within the currently existing limits of the humidifier), the controller 9 controls the speed of the fan 21 in accordance with the Humidity of the gases (or in accordance with the temperature of the heating plate 7 ). As an example (with reference to Figures 3 and 4) the following table shows the measured (initial) and set (or required) temperature and (relative) pressure values (which correspond to the speed of the fan) during the start-up phase of the system.

Der Regler 9 bestimmt dann die geforderte Änderung des Drucks (ΔP) und die geforderte Än derung der Temperatur (ΔT), um den geforderten Soll-Druck bzw. die Soll-Temperatur des Systems zu erhalten. In dem vorliegenden Fall:The controller 9 then determines the required change in pressure (.DELTA.P) and the required change in temperature (.DELTA.T) in order to obtain the required setpoint pressure or the setpoint temperature of the system. In the present case:

ΔP = 10 cm H₂OΔP = 10 cm H ₂ O ΔT = 30°CΔT = 30 ° C

Der Regler 9 bestimmt dann die geforderte durchschnittliche Rate des Druckanstiegs in bezug auf die Temperatur, indem ΔP durch ΔT geteilt wird. In dem vorliegenden Fall entspricht die se Berechnung 10 cm H₂O/30°C oder 1/3 cm H₂O pro °C.The controller 9 then determines the required average rate of pressure increase with respect to temperature by dividing ΔP by ΔT. In the present case, this calculation corresponds to 10 cm H ₂ O / 30 ° C or 1/3 cm H ₂ O per ° C.

Dementsprechend wird für jeden Anstieg in der Temperatur der Heizplatte 7 um 1°C der Regler 9 den Regler 18 anweisen, die Geschwindigkeit des Gebläses 21 zu erhöhen, um für dieses Beispiel einen Druckanstieg von 1/3 cm H₂O zu erreichen. Auf diese Weise werden die Temperatur und der Druck der Gase, die dem Patienten zugeführt werden, ihre eingestellten Werte zur gleichen Zeit (das ist zur Zeit t_s in den Fig. 3 und 4) erreichen. Vorzugsweise wird die Heizplatte vor dem Starten des CPAP-Systems mit Gasbefeuchtung eingeschaltet, und sie wird allmählich ihre Temperatur bis zu ihrer eingestellten Temperatur (wie in Fig. 4 gezeigt) erhöhen, wobei zu diesem Zeitpunkt der Regler 9 die Heizplatte in geeigneter Weise kontinu ierlich abschaltet und anschließend die Heizplatte wieder einschaltet, um die eingestellte Temperatur aufrechtzuerhalten. Es sollte beachtet werden, daß der Regler 9 entweder laufend die Temperatur der Heizplatte überwacht, bis die eingestellte Temperatur erreicht ist, und lau fend die aktualisierte Soll-Durchschnittswerte der Anstiegsrate bestimmt, oder die anfänglich bestimmte durchschnittliche Soll-Anstiegsrate könnte über die gesamte Aufwärmzeit hinweg verwendet werden. Auf diese Weise wird der Patient nur befeuchtete Gase erhalten, weil in der Anfangsphase wenig Wasserdampf, der sich in der Befeuchtungskammer 5 befindet, durch eine geringe Gasströmung weggeführt wird, während, wenn die Heizplatte ihren gefor derten eingestellten Wert erreicht (und dadurch viel mehr Wasserdampf in der Befeuchtungs kammer erzeugt wird), das Gebläse angewiesen wird, eine größere Gas- Volumenströmungsrate zu erzeugen.Accordingly, for every 1 ° C. increase in the temperature of the heating plate 7, the controller 9 will instruct the controller 18 to increase the speed of the fan 21 in order to achieve a pressure increase of 1/3 cm H ₂ O for this example. In this way the temperature and pressure of the gases supplied to the patient will reach their set values at the same time (that is, at time t _s in FIGS. 3 and 4). Preferably, the heating plate is switched on before starting the CPAP system with gas humidification, and it will gradually increase its temperature up to its set temperature (as shown in Fig. 4), at which time the controller 9 continuously controls the heating plate in a suitable manner switches off and then switches the heating plate on again to maintain the set temperature. It should be noted that the controller 9 either continuously monitors the temperature of the heating plate until the set temperature is reached and continuously determines the updated target average values of the rate of rise, or the initially determined target average rate of rise could be over the entire warm-up time be used. In this way, the patient will only receive humidified gases, because in the initial phase little water vapor that is in the humidification chamber 5 is carried away by a small gas flow, while when the heating plate reaches its required set value (and thus much more water vapor is generated in the humidification chamber), the fan is instructed to generate a greater gas volume flow rate.

A second preferred embodiment for the "warm up" mode

Es sollte beachtet werden, daß alle Zahlen, die mit Bezug auf Fig. 1 und 2 gezeigt und be schrieben wurden, auch für diese zweite Ausführungsform relevant sind.It should be noted that all of the numbers shown and described with reference to FIGS. 1 and 2 are also relevant to this second embodiment.

Wie in der vorangehenden bevorzugten Ausführungsform weist das CPAP-System mit Gasbe feuchtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform eine "Aufwärm"-Funktion auf, die die Art bestimmt, in der die Motorgeschwindigkeit (und somit die gelieferte Strömungsrate oder der Druck) des Gebläses 21 in der Zeit, nachdem die Vorrichtung eingeschaltet worden ist, ansteigt. Daher ist es wünschenswert, den Druck und damit die resultierende Strömungsrate mit dem Anstieg der Feuchtigkeit zu erhöhen und dadurch den gewünschten eingestellten Druck zu erreichen, bei dem die Feuchtigkeitsabgabe der Vorrichtung ihr Gleichgewicht oder das geforderte Niveau erreicht.As in the previous preferred embodiment, the CPAP system with gas humidification according to this preferred embodiment has a "warm-up" function which determines the manner in which the motor speed (and thus the delivered flow rate or pressure) of the fan 21 in the Time after the device has been turned on increases. Therefore, it is desirable to increase the pressure, and hence the resulting flow rate, with the increase in humidity and thereby achieve the desired set pressure at which the device's humidity output reaches equilibrium or the required level.

Der Regler 9 verwendet einen geschlossenen Regelkreis für die Temperatur der Heizplatte 7, um das gewünschte Feuchtigkeitsniveau so früh wie möglich zu erreichen. Versuche haben gezeigt, daß die Temperatur der Heizplatte alleine (wie in vorherigen Ausführungsformen verwendet) nicht notwendigerweise ein sehr guter Anhaltspunkt für die an den Patienten ge lieferte Feuchtigkeit ist, und daß ein viel besserer Anhaltspunkt für die Feuchtigkeit die Was sertemperatur in der Befeuchtungskammer 5 ist. Es sollte auch beachtet werden, daß der An stieg der Wassertemperatur viel langsamer als der der Heizplatte 7 ist, weil Wasser Energie vergleichsweise schlecht überträgt. So kann die Regelung der Gebläsegeschwindigkeit, die nur auf der Temperatur der Heizplatte beruht, zu schnell zu übermäßigen Strömungsraten in der Aufwärmphase führen. Obwohl die Wassertemperatur nicht direkt gemessen wird (es wä re zwar nicht unmöglich, aber unpraktisch, einen Temperatursensor in der Befeuchtungskam mer 5 vorzusehen), ist es möglich, ausreichend genau abzuschätzen, wie die Temperatur des Wassers in der Befeuchtungskammer 5 ansteigt, wie unten beschrieben ist.The controller 9 uses a closed loop for the temperature of the heating plate 7 in order to reach the desired moisture level as early as possible. Experiments have shown that the temperature of the heating plate alone (as used in previous embodiments) is not necessarily a very good indicator of the moisture delivered to the patient, and that the water temperature in the humidification chamber 5 is a much better indicator of the moisture . It should also be noted that the increase in the water temperature is much slower than that of the heating plate 7 because water transfers energy comparatively poorly. For example, regulating the fan speed, which is based only on the temperature of the heating plate, can lead to excessive flow rates too quickly during the warm-up phase. Although the water temperature is not measured directly (it would be impractical to provide a temperature sensor in the humidification chamber 5 ), it is possible to estimate with sufficient accuracy how the temperature of the water in the humidification chamber 5 rises, as described below is.

Die spezifische Wärmekapazität von Wasser beschreibt die Wärmemenge (oder Energie), die notwendig ist, eine Einheitsmasse von Wasser um 1°C zu erwärmen. Beim Einschalten der CPAP-Vorrichtung mit Befeuchtung gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfin dung mißt der Regler 9 die tatsächliche Temperatur der Heizplatte 7 (von der angenommen wird, daß sie der Wassertemperatur im stationären Zustand entspricht) und erhält auch den Eingabewert der eingestellten (oder Soll-) Temperatur der Heizplatte durch einen Benutzer (über eine Benutzerschnittstelle, wie Tasten, Schalter oder Stellscheiben). Der Regler 9 be stimmt dann die erforderliche Temperaturänderung, um den eingestellten (oder Soll-) Feuch tigkeitswert zu erreichen. Vorzugsweise verwendet der Regler ₉ 90% der erforderlichen Temperaturänderung, da die Wassertemperatur in der Befeuchtungskammer 5 immer nur 90% des Wertes der eingestellten Temperatur der Heizplatte 7 im stationären Zustand er reicht. Bei Verwendung des Werts der erforderlichen Temperaturänderung (oder ein Prozen satz davon) und bei Kenntnis der Masse des Wassers in der Kammer (es kann angenommen werden, daß die Befeuchtungskammer 5 mit 400 ml Wasser gefüllt, was einer Masse von 400 g entspricht) kann die Energiemenge, die notwendig ist, um die eingestellte Temperatur des Wassers zu erhöhen, berechnet werden.The specific heat capacity of water describes the amount of heat (or energy) that is necessary to heat a unit mass of water by 1 ° C. When switching on the CPAP device with humidification according to this preferred embodiment of the inven tion, the controller 9 measures the actual temperature of the heating plate 7 (which is assumed to correspond to the water temperature in the steady state) and also receives the input value of the set (or target) -) Temperature of the heating plate by a user (via a user interface, such as buttons, switches or dials). The controller 9 then determines the temperature change required to achieve the set (or setpoint) Moisture value. Preferably, the controller ₉ uses 90% of the required temperature change, since the water temperature in the humidification chamber 5 is always only 90% of the value of the set temperature of the heating plate 7 in the steady state it is enough. Using the value of the required temperature change (or a percentage thereof) and knowing the mass of the water in the chamber (it can be assumed that the humidification chamber 5 is filled with 400 ml of water, which corresponds to a mass of 400 g), the The amount of energy required to increase the set temperature of the water can be calculated.

Da der Regler 9 auch die Energieversorgung der Heizplatte 7 regelt, z. B. durch die Steuerung des Tastverhältnisses (time_on/(time_on + time_off)) des Elements, ist die Energiemenge, die an das Wasser über die Heizplatte 7 übertragen wird, bekannt. Z. B. wird bei einem Heizplattenele ment mit 85 Watt bei einem Tastverhältnis von 60% in jeder Sekunde die Energie von 51 Joule an das Wasser übertragen. Energie wird dem Wasser durch zwei beherrschende Fakto ren, der Konduktion und der Konvektion, entzogen.Since the controller 9 also regulates the energy supply to the heating plate 7 , e.g. B. by controlling the duty cycle (time _on / (time _on + time _off )) of the element, the amount of energy that is transferred to the water via the heating plate 7 is known. For example, with a heating plate element with 85 watts and a duty cycle of 60%, the energy of 51 joules is transferred to the water every second. Energy is extracted from the water by two dominant factors, conduction and convection.

Konduktionsverluste werden durch die Kammerwände und Rohrleitungen übertragen. Wäh rend der Aufwärmphase und im stationären Zustand ist die Energiemenge, die durch Konduk tionsverluste verloren geht, direkt proportional zum Temperaturgradienten zwischen dem Wasser und der Umgebung (Lufttemperatur). Bei Kenntnis der Temperatur des Wassers und der Lufttemperatur der Umgebung (z. B. über einen Temperatursensor 22 für die Umge bungsluft oder noch wünschenswerter durch Schätzen einer festgelegten Temperatur von z. B. 20°C) können die Konduktionsenergieverluste (E_cond) während der Aufwärmphase abge schätzt werden. In dieser Ausführungsform wird die Wassertemperatur nicht direkt gemessen, jedoch haben Versuche während der Aufwärmphase gezeigt, daß der Unterschied zwischen der durchschnittlichen Wassertemperatur und der Umgebung ungefähr 68% des Unterschie des zwischen der Temperatur der Heizplatte und der Umgebung beträgt, d. h. (T_water - T_ambient) = 0,68 × (T_heater - T_ambient). Diese Annäherung der Wassertemperatur wurde durch Stichproben der Temperatur der Heizplatte und des Wassers während der Aufwärmpha se gefunden, indem die Wassertemperatur durch die Temperatur der Heizplatte dividiert wur de und dann die resultierenden Werte über die Aufwärmzeitdauer ermittelt wurden (vom Startzeitpunkt bis die Gase mit ihrer geforderten Feuchtigkeit geliefert wurden).Conduction losses are transmitted through the chamber walls and pipes. During the warm-up phase and in the steady state, the amount of energy that is lost through conduction losses is directly proportional to the temperature gradient between the water and the environment (air temperature). If the temperature of the water and the air temperature of the environment are known (e.g. via a temperature sensor 22 for the ambient air or, more preferably, by estimating a fixed temperature of e.g. 20 ° C.), the conduction energy losses (E _cond ) during the Warm-up phase can be estimated. In this embodiment the water temperature is not measured directly, but tests during the warm-up phase have shown that the difference between the average water temperature and the environment is approximately 68% of the difference between the temperature of the heating plate and the environment, ie (T _water - T _ambient ) = 0.68 × (T _heater - T _ambient ). This approximation of the water temperature was found by taking random samples of the temperature of the heating plate and the water during the warm-up phase by dividing the water temperature by the temperature of the heating plate and then determining the resulting values over the warm-up period (from the start time until the gases reached their required level Moisture).

Konvektionsverluste entstehen aufgrund der Luftströmung über dem Wasser in der Befeuch tungskammer 5. Bei der durchschnittlichen Strömung für einen CPAP-Benutzer ist die Strö mungsrate (Q) in Litern pro Minute direkt proportional zu der Geschwindigkeit () des Ge bläsemotors 21 in Umdrehungen pro Minute (UPM) bei einer gegebenen Einschränkung (wo bei z. B. ein Standardrohr mit einer Länge von 1,83 m angenommen wird), und diese Kon vektionsverluste sind annäherungsweise direkt proportional zur Strömungsrate. Die geeigne ten Proportionalitätskonstanten wurden experimentell bestimmt, und sie sind in den unten angebenen Gleichungen beinhaltet. Daher können die Konvektionsenergieverluste (E_conv) ab geschätzt werden. Demgemäß kann zu jedem Zeitpunkt die an das Wasser in der Befeuch tungskammer 5 übertragene Nettoenergiemenge (E_trans) berechnet werden.Convection losses arise due to the air flow above the water in the humidification chamber 5 . For the average flow rate for a CPAP user, the flow rate (Q) in liters per minute is directly proportional to the speed () of the fan motor 21 in revolutions per minute (RPM) for a given restriction (where at e.g. a Standard pipe with a length of 1.83 m is assumed), and these convection losses are approximately directly proportional to the flow rate. The appropriate constants of proportionality have been determined experimentally and are included in the equations given below. Therefore the convection _{energy losses} (E conv) can be estimated from. Accordingly, the net amount of energy (E _trans ) transferred to the water in the humidification chamber 5 can be calculated at any point in time.

Beim Betrieb (und mit Bezug auf Fig. 5) arbeitet der Aufwärmalgorithmus gemäß der zweiten bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wie folgt: In operation (and with reference to Figure 5), the warm-up algorithm in accordance with the second preferred embodiment of this invention works as follows:

A neglect the losses

1. Beim Anschalten der CPAP-Vorrichtung mit Gasbefeuchtung liest der Regler 9 die Soll- oder eingestellte Geschwindigkeit des Gebläses und die Temperatur (die Gas druck und Feuchtigkeit darstellt) von den Benutzereingängen 19 bzw. 10 und auch die aktuelle Temperatur (T_start) der Heizplatte 7 ein und beachtet, daß die Wassertempera tur annäherungsweise 90% der Temperatur der Heizplatte 7 beträgt. Das Gebläse 21 wird bei einer anfänglichen niedrigen Geschwindigkeit von z. B. 3000 UPM betrieben, um einen Anfangs-Druck und eine resultierende Strömungsrate von z. B. 16 Litern pro Minute zu erzeugen (es wird angenommen, daß die Strömungsrate (Q) in Litern pro Minute direkt proportional zur Geschwindigkeit des Gebläsemotors (u) in UPM in ei nem CPAP-System ist, so daß Q = /186,2). Die erforderliche Energiemenge (E_required), um die Temperatur der Masse (m) des Wassers in der Befeuchtungskammer S um eine Menge (ΔT = (T_required - T_start) × 0,9) auf ihre eingestellte Temperatur zu erhöhen, wird dann wie folgt berechnet (wobei k_s die spezifische Wärmekapazität von Wasser ist):
1. When switching on the CPAP device with gas humidification, the controller 9 reads the set or set speed of the fan and the temperature (which represents gas pressure and humidity) from the user inputs 19 and 10 and also the current temperature (T _start ) of the Heating plate 7 and note that the water temperature is approximately 90% of the temperature of the heating plate 7 . The fan 21 is started at an initial low speed of e.g. B. 3000 RPM operated to an initial pressure and a resulting flow rate of z. B. 16 liters per minute (it is assumed that the flow rate (Q) in liters per minute is directly proportional to the speed of the blower motor (u) in RPM in a CPAP system, so that Q = / 186.2 ). The required amount of energy (E _required ) to increase the temperature of the mass (m) of water in the humidification chamber S by an amount (ΔT = (T _required - T _start ) × 0.9) to its set temperature is then as is calculated as follows (where k _{s is} the specific heat capacity of water):

E_{total required} = k_s × m × ΔT = 4,19 × 10³ × 0,4 × (T_required - T_start) × 0,9E _{total required} = k _s × m × ΔT = 4.19 × 10 ³ × 0.4 × (T _required - T _start ) × 0.9

Der Regler 9 betreibt dann die Heizplatte 7 auf solche Weise (z. B. ein geschlossenes Regelkreissystem, das das Tastverhältnis der Spannung, die an dem Heizelement an liegt, anpaßt), daß eine vorbestimmte Soll-Temperatur der Heizplatte (z. B. annähe rungsweise 60°C) so früh wie möglich mit einem minimalen oder keinem Über schwingen erreicht wird.The controller 9 then operates the heating plate 7 in such a way (z. B. a closed loop system that the duty cycle of the voltage that is applied to the heating element, adjusts) that a predetermined target temperature of the heating plate (z. B. approaches approximately 60 ° C) is reached as early as possible with minimal or no overshoot.

2. Zu vorbestimmten Zeitintervallen (t_f), z. B. alle 30 Sekunden, wird die Nettoenergie menge (E_transferred), die in diesem Intervall von dem Heizelement 7 an das Wasser übertragen worden ist (das eine Leistung von P_T Watt und ein Tastverhältnis von D (%) aufweist), berechnet.
2. At predetermined time intervals (t _f ), e.g. B. every 30 seconds, the net amount of energy (E _transferred ) that has been transferred from the heating element 7 to the water in this interval (which has a power of P _T watt and a duty cycle of D (%)) is calculated.

E_transferred = P_r × t_f × D
E _transferred = P _r × t _f × D

E_transferred = 85 × 30 × D = 2550 × D [für die Dauer von 30 Sekunden]E _transferred = 85 × 30 × D = 2550 × D [for a period of 30 seconds]

Dieser Wert wird dann von der gesamten erforderlichen Energie, die zur Erwärmung des Wassers auf die eingestellte Temperatur benötigt wird, subtrahiert, und man erhält die benötigte Energie (ab diesem Zeitpunkt), um die eingestellte Temperatur zu errei chen. Am Anfang gilt also:
This value is then subtracted from the total energy required to heat the water to the set temperature, and the energy required (from this point in time) to reach the set temperature is obtained. So at the beginning:

E_{needed(start)} = E_total _required - E_transferred = 4,19 × 10³ × 0,4 × (T_required - T_start) × 0,9 - (2550 × D)
E _{needed (start)} = E _total _required - E _transferred = 4.19 × 10 ³ × 0.4 × (T _required - T _start ) × 0.9 - (2550 × D)

und allgemeiner für jede folgende Iteration (i):
and more generally for each subsequent iteration (i):

E_needed(i) = E_needed(i-1) - (2550 × D)E _{needed (i)} = E _{needed (i-1)} - (2550 × D)

3. Bei Verwendung der Nettoenergie, die an das Wasser während der letzten 30 Sekun den übertragen wurde, oder vielmehr der Durchschnittsrate der Nettoenergieübertra gung (P_transfer), und des neu berechneten Werts für die Energie, die benötigt wird, um die eingestellte Temperatur zu erreichen, kann eine geschätzte Zeit (t_s), in der die ein gestellte Temperatur erreicht werden soll, wie folgt berechnet werden:
3. Using the net energy transferred to the water during the last 30 seconds, or rather the average rate of net energy _transfer (P transfer), and the recalculated value for the energy required to reach the set temperature an estimated time (t _s ) in which the set temperature should be reached can be calculated as follows:

P_transfer = E_transferred/30 (in Watt)
P _transfer = E _transferred / 30 (in watts)

und
and

T_s = E_needed/P_transfer
T _s = E _needed / P _transfer

am Anfang gilt daher:
at the beginning therefore applies:

t_s = (30 × E_{needed(total)})/E_transferred (in Sekunden)
t _s = (30 × E _{needed (total)} ) / E _transferred (in seconds)

Und für die nachfolgenden Iterationen kann eine aktualisierte geschätzte Zeit (t_s(i)) wie folgt berechnet werden:
And for the subsequent iterations, an updated estimated time (t _{s (i)} ) can be calculated as follows:

t_s(i) = 30 × (E_{needed (i-1)} - E_{transferred(i)})/E_{transferred(i)} (in Sekunden)t _{s (i)} = 30 × (E _{needed (i-1)} - E _{transferred (i)} ) / E _{transferred (i)} (in seconds)

B Taking into account the losses

Wie zuvor erwähnt, muß jedoch die Energiemenge, die in dem Wasser in der Befeuchtungs kammer durch Konduktions- und Konvektionsverluste verloren geht, auch berücksichtigt werden. Die Konduktions- und Konvektionsverluste können wie folgt berechnet werden.
As previously mentioned, however, the amount of energy that is lost in the water in the humidification chamber due to conduction and convection losses must also be taken into account. The conduction and convection losses can be calculated as follows.

E_conv = k_conv × Q und Q = k_Q ×
E _conv = k _conv × Q and Q = k _Q ×

folglich
consequently

E_conv = k_conv × kQ × = (1/186,2) × 5,79 × (für eine Dauer von 30 Sekunden)
E _conv = k _conv × kQ × = (1 / 186.2) × 5.79 × (for a duration of 30 seconds)

also
so

E_cond = k_cond × (T_water - T_ambient) = 10,83 × 0,68 × (T_heater-20) = 7,4 × T_heater-148
E _cond = k _cond × (T _water - T _ambient ) = 10.83 × 0.68 × (T _heater -20) = 7.4 × T _heater -148

(in Joule während einer Dauer von 30 Sekunden während des Aufwärmens)(in joules for 30 seconds during the warm-up)

Die Verluste werden zu E_needed addiert und von E_transferred abgezogen, somit
The losses are added to E _needed and removed from E _transferred , thus

E_{needed (actual)} = E_needed(i-1)- E_{transferred(i)}+ E_conv(i)+ E_cond(i)
E _{needed (actual)} = E _{needed (i-1)} - E _{transferred (i)} + E _{conv (i)} + E _{cond (i)}

E_{transferred(actual)} = E_{transferred(i)} - E_conv(i)- E_cond(i)
E _{transferred (actual)} = E _{transferred (i)} - E _{conv (i)} - E _{cond (i)}

und somit
and thus

oder alternativ
or alternatively

4. Bei Verwendung dieser berechneten Zeit und des Unterschieds zwischen der einge stellten Geschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit kann eine durch schnittliche Rate der Geschwindigkeitserhöhung (γ) berechnet werden:
4. Using this calculated time and the difference between the set speed and the actual speed, an average rate of speed increase (γ) can be calculated:

γ = (_required - _actual(i))/t_s(i) (in UPM pro Sekunde)γ = ( _required - _{actual (i)} ) / t _s (i) (in RPM per second)

Die tatsächliche Geschwindigkeit des Motors wird dann angepaßt, um dementspre chend die berechnete Beschleunigung zu erzeugen.The actual speed of the motor is then adjusted accordingly to generate the calculated acceleration.

5. Die Schritte 2 bis 4 werden alle 30 Sekunden wiederholt (wobei der Wert von E_{totai required} durch die an das Wasser in den letzten 30 Sekunden übertragenen Netto- Energiemenge E_transferred reduziert wird), was zur Folge hat, daß die Zeit, um die einge stellte Temperatur und den durchschnittlich geforderten Anstieg der Motorgeschwin digkeit zu erreichen, laufend berechnet wird, weil sich die Rate der Nettoenergieüber tragung an die Befeuchtungskammer ändert. Dieser Schritt wird wiederholt, bis die Zeit bis zum Erreichen der eingestellten Temperatur (t_s) null ist und die eingestellte Geschwindigkeit erreicht ist, wobei zu diesem Zeitpunkt die Wassertemperatur in der Befeuchtungskammer 5 ihre geforderte oder eingestellte Temperatur auch erreichen sollte.5. Steps 2 to 4 are repeated every 30 seconds (the value of E _{totai required being} reduced by the net amount of energy E _{transferred transferred} to the water in the last 30 seconds), with the result that the time to to achieve the set temperature and the average required increase in motor speed is continuously calculated because the rate of net energy transfer to the humidification chamber changes. This step is repeated until the time to reach the set temperature (t _s ) is zero and the set speed is reached, at which time the water temperature in the humidification chamber 5 should also reach its required or set temperature.

Es sollte beachtet werden, daß der oben beschriebene Algorithmus darauf basiert, daß die Be feuchtungskammer 400 ml Wasser enthält. Wenn die Kammer weniger als 400 ml enthält, dann wird die Aufwärmzeit länger dauern, weil die geringere Menge an Wasser weniger Zeit benötigt, um die eingestellte Temperatur zu erreichen, was dazu führt, daß das zugrundelie gende Tastverhältnis sich schneller auf ein niedrigeres Niveau begibt, was in einer geringeren Rate der Nettoenergieübertragung (E_net = E_transferred - E_cond - E_conv) an das Wasser resultiert. Bei experimentellen Bedingungen haben die Aufwärmzeiten für die CPAP-Vorrichtungen mit Gasbefeuchtung zwischen ungefähr 15 und 25 Minuten, abhängig von den Betriebsbedingun gen, geschwankt.It should be noted that the algorithm described above is based on the humidification chamber containing 400 ml of water. If the chamber contains less than 400 ml, then the warm-up time will take longer because the smaller amount of water takes less time to reach the set temperature, which means that the underlying duty cycle goes to a lower level more quickly, which results in a lower rate of net energy transfer (E _net = E _transferred - E _cond - E _conv ) to the water. Under experimental conditions, the warm-up times for the humidified CPAP devices have varied between approximately 15 and 25 minutes, depending on the operating conditions.

Es sollte auch beachtet werden, daß in der obigen bevorzugten Ausführungsform die Gebläse geschwindigkeit im wesentlichen in Abhängigkeit von einer indirekt bestimmten Wassertem peratur geregelt wird. Jedoch ist es, wie zuvor beschrieben, wünschenswert, den Druck der Gase, die an den Patienten geliefert werden, in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit dieser Gase zu regeln. Der Druck (P) und die Strömungsrate (Q) in dem oben beschriebenen System (mit ungefähr 1,83 m Schlauchlänge usw.) kann durch die folgende Gleichung angenähert werden:
It should also be noted that in the above preferred embodiment, the fan speed is controlled essentially as a function of an indirectly determined water temperature. However, as previously described, it is desirable to control the pressure of the gases delivered to the patient in accordance with the humidity of those gases. The pressure (P) and flow rate (Q) in the system described above (with about 1.83 m of hose length, etc.) can be approximated by the following equation:

P = 8,836 × 10^-3Q² P = 8.836 x 10 ^-3 Q ²

Dementsprechend wächst der Druck quadratisch mit der Gebläsegeschwindigkeit. Jedoch ist es mit der obigen Gleichung möglich, die Gebläsegeschwindigkeit als einen Anhaltspunkt für den Druck zu verwenden und daraus den Gasdruck zu berechnen. Ähnlich wäre es möglich, eine Gleichung aufzustellen, welche die Temperatur auf die Feuchtigkeit bezieht, z. B. durch die Bestimmung der Masse des Wassers, das pro Sekunde verdampft, und Dividieren dieses Wertes durch die aktuelle Strömung. Obwohl diese bevorzugte Ausführungsform der Erfin dung mit Bezug auf die Gebläsegeschwindigkeit und die Temperatur beschrieben worden ist, stellt daher das System sicher, daß der Gasdruck geregelt wird, um den Patienten nur ausrei chend befeuchtete Gase zuzuführen. Die bekannten Beziehungen zwischen Gebläsegeschwin digkeit und Druck und Temperatur und Feuchtigkeit könnten auch in dem oben beschriebenen Schritt 1 verwendet werden, so daß der Benutzer die geforderten Druck- und Feuchtigkeits werte direkt in die Vorrichtung eingeben könnte. Der Regler 9 könnte dann die geforderte Gebläsegeschwindigkeit und die Temperaturwerte berechnen und dementsprechend die ver bleibenden Schritte durchführen.Accordingly, the pressure increases quadratically with the fan speed. However, with the above equation it is possible to use the fan speed as an indication of the pressure and to calculate the gas pressure from it. Similarly, it would be possible to set up an equation relating temperature to humidity, e.g. B. by determining the mass of water that evaporates per second and dividing this value by the current flow. Thus, although this preferred embodiment of the invention has been described with reference to fan speed and temperature, the system ensures that the gas pressure is controlled to deliver only sufficient humidified gases to the patient. The known relationships between Gebläsegeschwin speed and pressure and temperature and humidity could also be used in step 1 described above, so that the user could enter the required pressure and humidity values directly into the device. The controller 9 could then calculate the required fan speed and the temperature values and carry out the remaining steps accordingly.

Die Graphen, die in Fig. 5 gezeigt sind, zeigen, daß die Temperatur der Heizplatte ihre einge stellte Temperatur relativ schnell erreicht, und daß aufgrund durch das Regelungssystem, das oben in Verbindung mit der zweiten bevorzugten Ausführungsform beschrieben wurde, die Gebläsegeschwindigkeit (UPM in Fig. 5) allmählich im Einklang mit dem Anstieg der Was sertemperatur ansteigt.The graphs shown in Fig. 5 show that the temperature of the hot plate reaches its set temperature relatively quickly and that the fan speed (RPM in Fig. 5) gradually increases in line with the increase in water temperature.

Other considerations

In Fällen, bei denen sich beim Starten des Systems die Temperatur der Heizplatte in der Nähe der eingestellten Temperatur befindet (z. B. wenn der Patient gerade die Vorrichtung benutzt, aber zeitweilig weggerufen wurde und die Vorrichtung ausgeschaltet oder in den Stand-by- Modus gebracht hat), muß der Regler die Temperatur und den Druck nicht mehr aufeinander abgestimmt halten, während sie zunehmen. In diesem Fall kann der Regler zuerst bestimmen, ob die aktuelle Temperatur der Heizplatte bei ungefähr oder mehr als ungefähr 75% ihres ein gestellten Sollwerts liegt oder alternativ innerhalb 5°C ihres eingestellten Wertes. Wenn dies der Fall ist, wird die Geschwindigkeit des Gebläses 21 geregelt, damit sie über eine vorbe stimmte Zeitdauer (z. B. 15 Minuten) linear von einem niedrigen anfänglichen Wert zu dem tngestellten Sollwert ansteigt. Alternativ könnte der Regler bestimmen, ob die aktuelle Tem peratur der Heizplatte innerhalb eines Bereiches des eingestellten Temperatursollwerts, z. B. ein Bereich von ungefähr 10°C, liegt, und dann die Geschwindigkeit des Gebläses 21 zu re geln, um den eingestellten Wert der Gebläsegeschwindigkeit in einer vorbestimmten Zeit zu erreichen.In cases where the temperature of the heating plate is close to the set temperature when the system is started (e.g. if the patient is currently using the device but has been temporarily called away and the device is switched off or in stand-by mode has brought), the controller no longer has to keep the temperature and pressure coordinated while they are increasing. In this case, the controller can first determine whether the current temperature of the heating plate is approximately or more than approximately 75% of its setpoint value or, alternatively, within 5 ° C of its set value. If this is the case, the speed of the fan 21 is regulated so that it increases linearly from a low initial value to the setpoint value over a predetermined period of time (e.g. 15 minutes). Alternatively, the controller could determine whether the current Tem temperature of the heating plate is within a range of the set temperature setpoint, e.g. B. a range of about 10 ° C, and then the speed of the fan 21 to re rules to reach the set value of the fan speed in a predetermined time.

Die oben erwähnten alternativen Schritte sind deshalb notwendig, weil die Heizplatte schon warm ist und daher bald ihre eingestellte Temperatur erreichen wird (bevor der Patient einge schlafen ist), und daher sollte die volle Gebläsegeschwindigkeit für eine eingestellte Dauer verzögert werden, um den Gasen zu ermöglichen, innerhalb der Betriebsgrenzen des Be feuchters befeuchtet zu werden, und/oder um dem Benutzer zu erlauben, einzuschlafen, bevor die maximale Strömungsrate auftritt. Die vorbestimmte Zeitdauer könnte durch den Hersteller vor dem Verkauf der Vorrichtung eingestellt werden oder alternativ könnte dieser Wert vom Benutzer einstellbar sein, indem man dem Regler 9 z. B. eine weitere Stellscheibe und Eingabe hinzufügt.The alternative steps mentioned above are necessary because the hot plate is already warm and will therefore soon reach its set temperature (before the patient is asleep) and therefore the full fan speed should be delayed for a set amount of time to enable the gases to be humidified within the operating limits of the humidifier and / or to allow the user to fall asleep before the maximum flow rate occurs. The predetermined period of time could be set by the manufacturer before the device is sold or, alternatively, this value could be adjustable by the user by turning the controller 9 e.g. B. adds another adjusting wheel and input.

Der Regler überwacht auch vorzugsweise den berechneten Wert der Nettoenergieübertragung (E_net), und wenn er feststellt, daß dieser null oder negativ ist (z. B. während einer Dauer von 30 Sekunden), dann wird entschieden, daß das Aufwärmen beendet sein muß (weil weniger Energie zum Aufwärmen gebraucht wurde, als berechnet wurde, wonach folglich weniger Wasser in der Kammer war als erwartet). In dieser Situation wird die Gebläsegeschwindigkeit automatisch auf die eingestellte Gebläsegeschwindigkeit erhöht. Ein weiteres Merkmal könnte die Überwachung der Aufwärmperiode sein, so daß dann, wenn das Aufwärmen nach unge fähr 25 Minuten noch andauert, die Gebläsegeschwindigkeit automatisch auf die eingestellte Gebläsegeschwindigkeit erhöht werden könnte, weil die Aufwärmperiode geendet haben sollte.The controller also preferably monitors the calculated value of the net energy transfer (E _net ), and if it determines that this is zero or negative (e.g. for a period of 30 seconds) then it is determined that the warm-up must be finished ( because less energy was used for warming up than was calculated, after which there was consequently less water in the chamber than expected). In this situation, the fan speed is automatically increased to the set fan speed. Another feature could be the monitoring of the warm-up period, so that if the warm-up continues after about 25 minutes, the fan speed could be automatically increased to the set fan speed because the warm-up period should have ended.

Ein weiterer Zusatz könnte in dem Vorsehen einer Taste mit einer Eingabe in den Regler 9 bestehen. Die Taste könnte durch den Benutzer gedrückt werden, um die oben festgelegte Dauer für den linearen Anstieg der Gebläsegeschwindigkeit zu starten. Ist einmal das Auf wärmen beendet (Temperatur und Druck haben ihre geforderten Werte erreicht), kann der Benutzer feststellen, daß er nicht einzuschlafen konnte, und daher fordern, daß die Gebläsege schwindigkeit zeitweilig reduziert wird. In diesem Fall könnte der Benutzer einfach die oben erwähnte Taste nochmals drücken, und es erfolgt ein weiterer linearer Anstieg der Gebläsege schwindigkeit, der bei einer niedrigen vorbestimmten Geschwindigkeit beginnt und bis zu der geforderten eingestellten Geschwindigkeit linear anwächst (sogar dann, wenn die Wassertem peratur schon bei ihrer geforderten eingestellten Temperatur liegt).A further addition could consist in the provision of a key with an input in the controller 9 . The button could be pressed by the user to start the linear increase in fan speed for the duration set above. Once the warming up has ended (temperature and pressure have reached their required values), the user can determine that he has not been able to fall asleep and therefore request that the blower speed be temporarily reduced. In this case, the user could simply press the above-mentioned button again and there is a further linear increase in fan speed, starting at a low predetermined speed and increasing linearly up to the required set speed (even if the water temperature is already there is at its required set temperature).

Dementsprechend sieht die Erfindung ein Atmungsunterstützungssystem mit Gasbefeuchtung vor, in dem der Patient mit nützlichen befeuchteten Gasen während der Dauer versorgt wird, in der sich der Befeuchter aufwärmt, und auch während der Befeuchter in Betrieb ist (und bei seiner eingestellten Temperatur arbeitet). Zusätzlich wird die Feuchtigkeit der Gase, die an den Patienten geleitet werden, während dieser beiden Perioden innerhalb der Leistungsgren zen des Befeuchters, diese Gase zu befeuchten, zum Wohl des Patienten aufrechterhalten. Dies ist extrem vorteilhaft für den Patienten, weil sogar ein Strom von nicht befeuchteten oder ungenügend befeuchteten Gasen an den Patienten während einer kurzen Zeitdauer (z. B. 10 Minuten) ein schädliches Anschwellen der Nasendurchgänge hervorrufen kann und sogar größere Unannehmlichkeiten, wenn er oral zugeführt wird.Accordingly, the invention provides a breathing assistance system with gas humidification before, in which the patient is supplied with useful humidified gases for the duration, in which the humidifier warms up, and also while the humidifier is in operation (and with its set temperature is working). In addition, the moisture of the gases that are at the patient are guided during these two periods within the performance limits zen of the humidifier to humidify these gases, maintained for the benefit of the patient. This is extremely beneficial to the patient because it is not even a stream of humidified or humidified insufficiently humidified gases to the patient for a short period of time (e.g. 10 minutes) can cause harmful swelling of the nasal passages and even greater inconvenience when administered orally.

Claims

1. A breathing assistance device for supplying gases to a patient ( 1 ) in order to assist the patient in breathing, which has the following features:
a gas supply device ( 15 ) which has a pressure regulating device ( 21 ) for supplying gases at a required pressure with a resulting gas flow rate,
a gas pressure measuring device to measure the pressure of the supplied gases and thereby the resulting gas flow rate,
a humidifier ( 8 ) which picks up and humidifies the supplied gases before they are supplied to the patient ( 1 ), the humidifier ( 8 ) being able to humidify the gases in a controlled manner up to a required moisture level,
a transport line device ( 3 ) which guides the humidifying gases to the patient ( 1 ),
a gas humidity measuring device to determine the humidity of the gases that are passed to the patient ( 1 ),
characterized in that a control device (9 , 18 ) controls the gas supply device (15 ) depending on the gas humidity and the gas pressure and the resulting flow rate information supplied by the gas humidity measuring device and the gas pressure measuring device, so that the gas pressure and the resulting flow rate the required The pressure and the resulting flow rate are achieved at substantially the same time that the humidity of the gases reaches the required humidity.

2. Breathing assistance device according to claim 1, in which the Befuchteungseinrich device (8 ) has a humidification chamber device (5 ) for receiving an amount of water ( 6 ) and an activatable heater ( 7 ) to heat the amount of water ( 6 ) to he to water vapor in the Generate humidification chamber device ( 5 ), wherein the gases flow through the water vapor in the humidification chamber device (5 ) and are humidified thereby.

3. Breathing assistance device according to claim 1 or 2, wherein the Druckregulie approximately device ( 21 ) comprises a fan with variable speed and the pressure measuring device has a speed sensor which measures the speed of the fan to the control device ( 9 , 18 ) an indication of the To deliver flow rate of the gas stream.

4. Breathing assistance device according to claim 2 or 3, wherein the Gasfeuchtig keitsmeßeinrichtung part of the control device ( 9 , 18 ) and comprises a device for measuring the temperature of the activatable heating device ( 7 ), wherein the Moisture speed of the gases based on the measured temperature the activatable Heizeinrich device ( 7 ) is estimated.

5. Breathing assistance device according to claim 2 or 3, wherein the Gasfeuchtig keitsmeßeinrichtung part of the control device ( 9 , 18 ) and a device for measuring the temperature of the activatable heating device ( 7 ) comprises, wherein the Moisture speed of the gases on the basis of a calculated value for the temperature of the amount of water ( 6 ) in the humidifier ( 8 ) is estimated, wherein the calculated temperature value is determined by adding a value that depends on the amount of energy added to the amount of water (6 ) to the measured temperature of the activatable Ren heating device ( 7 ) is added.

6. Breathing assistance device according to one of claims 1 to 5, wherein the STEU einrichtung ( 9 , 18 ) is a programmable processor which stores a program which, when executed in the processor, performs the following steps:

a) Determination of the required total amount of energy that is to be fed to the humidification device (8 ) in order to achieve the required moisture level,
b) Determination of the current rate of energy transfer to the humidification device ( 8 ),
c) calculating a time until the required moisture level is reached by dividing the required total amount of energy, which is determined in step (i), by the energy transfer rate, which is determined in step (ii), and
d) controlling the pressure regulating device (21 ) in order to supply gases from the gas supply device ( 15 ) at a pressure which is essentially in a similar relationship to the required pressure as the humidity of the gases to the required humidity level,

wherein steps (i) through (iv) are repeated until the supply gases are substantially humidified to the required moisture level and have substantially assumed the required pressure and resulting flow rate.

7. A breathing assistance device according to claim 6, wherein the energy transfer rate is estimated in step (ii) by the amount of energy which is transferred to the humidifying device ( 8 ) during a predetermined period of time, is determined and the determined amount of energy is divided by the predetermined period of time will.

8. A breathing assistance device according to claim 7, wherein a first value, the estimated convection energy losses in the breathing assistance device ent speaks, and a second value, which is the estimated conduction energy losses in the Respiratory assistance device corresponds to the specific amount of energy added can be dated to determine the time it takes to reach the required moisture level in To calculate step (iii).

9. A breathing assistance device according to any one of claims 6 or 8, in which a first value corresponding to the estimated convection energy losses in the respiratory assistance device and a second value corresponding to the estimated Konduktionse nergie losses in the respiratory assistance device, of the total amount of energy, the the humidifier ( 8 ) is transferred, who subtracts the in order to calculate the time to reach the required moisture level in step (iii).

10. A breathing assistance device according to any one of claims 7 to 9, wherein the before certain period of time is approximately 30 seconds.

11. Respiratory assistance device according to one of claims 6 to 10, wherein in step (i) a required initial amount of energy is calculated and the amount of energy is subtracted which is subsequently transmitted to the humidifying device (8) in the summed up preceding predetermined time periods.

12. Breathing assistance device according to one of claims 1 to 11, in which the transport line device (3 ) has a line heating device which can be controllably activated by the control device (9 , 18 ) in order to reduce the condensation along the course of the transport line device ( 3 ).

13. Breathing assistance device according to one of claims 1 to 12, further comprising a variable user input device which, in response to an input from an operator, causes the control device (9 , 18 ) to regulate the gas supply device ( 15 ) to a predetermined pressure profile of the Supply gases to he rich, which is independent of the humidity of the gases during a period determined by the input of the operator.

14. The breathing assistance device of claim 13, wherein the predetermined pressure profile of the supply gases show a linear increase from a low initial pressure to a final pressure which corresponds to the required pressure.

15. A method for operating a breathing assistance device for patients, wherein the breathing assistance device comprises a gas supply device ( 15 ), a pressure regulating device ( 21 ) for supplying gases at a required pressure with a resulting flow rate, a gas humidifying device ( 8 ) which the gases up to a required Can humidify humidity level controlled, a transport device ( 3 ) which conducts the humidified gases to the patient ( 1 ), and a control device ( 9 , 18 ) which stores the predetermined required pressure and humidity values, the method comprising the following steps:

a) starting the gas humidification device (8 ) in order to humidify the gases from the gas supply device ( 15),
b) measuring the pressure of the gases,
c) measuring the humidity of the gases, characterized in that
d) the pressure at which the gases are fed to the patient (1 ) is regulated so that the gas pressure and the resulting flow rate reach the required pressure and the resulting flow rate substantially at the same time as the gas humidity reaches the required humidity level achieved.

16. The method according to claim 15, wherein the humidification device (8 ) a humidification chamber device ( 5 ) for receiving an amount of water ( 6 ) and an activierba re heating device ( 7 ) to heat the amount of water ( 6 ) to be in the Be feuchtungskammereinrichtung (5) to produce water vapor, where the gases flow through the water vapor in the Befeuchtungskammereinrichtung (5) and thereby be be moistened.

17. The method of claim 15 or 16, wherein the pressure regulating means ( 21 ) comprises a fan with variable speed and the step of measuring the pressure and the resulting flow rate of the gases comprises measuring the blower speed to the control means ( 9 , 18 ) provide an indication of the pressure and the resulting flow rate of the flow.

18. The method of claim 16 or 17, wherein the step of measuring the humidity of the gases comprises estimating the humidity based on the temperature of the activatable ble heating device (7 ).

19. The method according to claim 16 or 17, wherein the step of measuring the humidity of the gases comprises estimating the humidity based on a calculated value for the temperature of the amount of water (6 ) in the humidifying device ( 8 ), the calculated value for the Temperature is determined by measuring the temperature of the activatable heating device ( 7 ) and by adding it to a value which is dependent on the amount of energy that has been supplied to the amount of water (6).

20. The method according to any one of claims 15 to 19, wherein step (d) further comprises the following steps:

1. Determination of the required total amount of energy that is to be fed to the humidification device (8 ) so that the gas moisture reaches the required moisture level,
2. Determination of the energy rate that is fed to the humidification device (8),
3. Calculating a time in which the required moisture level is reached by dividing the required total amount of energy, which is determined in step (1), by the rate of energy transfer, which is determined in step (2),
4. Controlling the pressure regulating device (21 ) in order to deliver gases from the gas supply device ( 15 ) at a pressure which is essentially in a similar relationship to the required pressure as the moisture of the gases to the required moisture level,

wherein steps (1) through (4) are repeated until the gases are substantially humidified to the required humidity level, essentially at the required pressure level and at the resulting gas flow rate.

21. The method according to claim 20, wherein step (2) comprises determining the amount of energy which is fed to the humidifying device (8 ) during a predetermined period of time, and dividing the determined amount of energy by the predetermined period of time.

22. The method of claim 21, wherein a first value representing the estimated convection s energy losses in the breathing assistance device, and a second Value representing the estimated loss of conduction energy in assistive breathing device corresponds to the specific amount of energy added to the Calculate the time in which the required moisture level in step (3) is reached.

23. The method according to any one of claims 20 to 22, wherein a first value, which corresponds to the estimated convection energy losses in the breathing assistance device, and a second value, which corresponds to the estimated conduction energy losses in the breathing assistance device, are subtracted from a total amount of energy that the humidifier ( 8 ) is performed to calculate the time in which the required moisture level is reached in step (3).

24. The method according to any one of claims 21 to 23, wherein the predetermined period of time is about 30 seconds.

25. The method according to any one of claims 20 to 24, wherein step (1) is the calculation an initial required amount of energy and subtracting the amount of energy includes, which subsequently preceded the humidifying device in the summed up has been supplied for the predetermined time periods.

26. The method according to any one of claims 15 to 25, in which a line heating device which is contained in the transport device ( 3 ) is controllably activated by the control device ( 9 , 18 ) in order to reduce the condensation along the course of the transport device ( 3 ) to reduce.

27. The method according to any one of claims 15 to 26, wherein the Respiratory support device further comprises a variable user input device and the Steuerein direction ( 9 , 18 ) controls the gas supply device ( 15 ) to respond to an input of an operator, a predetermined pressure profile of the supply gases to achieve which is independent of the humidity of the gases for a period of time, the predetermined time being determined by the input of the operator.

28. The method of claim 27, wherein the predetermined pressure profile of the supply gases have a linear increase from a low initial pressure to a final pressure, which corresponds to the required pressure.

29. A method for the treatment of obstructive sleep apnea (Obstructive Sleep Apnea) in a patient ( 1 ) who uses a respiratory support device that includes a gas supply device ( 15 ), a pressure regulator ( 21 ) for supplying gases at a required pressure with a resulting Gas flow rate, a gas humidification device (8 ) which can humidify the gases up to a required level of moisture in a controlled manner, a transport device (3 ) which feeds the gases to the patient ( 1 ), and a control device ( 9 , 18 ) which has the stores predetermined required pressure and humidity values, the method comprising the steps of:

A) starting the gas humidifier ( 8 ) to humidify the gases from the gas supply device ( 15 ),
B) measuring the pressure of the gases,
C) measuring the humidity of the gases, characterized in that
D) the pressure at which the gases are supplied to the patient is controlled so that the gas pressure and the resulting flow rate reach the required pressure and the resulting flow rate at substantially the same time that the humidity of the gases reaches the required humidity level .

30. The method of claim 29, wherein step (D) further comprises the steps of:

A) Determining the required total amount of energy that is fed to the humidification device (8 ) so that the moisture in the gases reaches the required moisture level,
B) determining the energy rate that is fed to the humidification device (8),
C) calculating a time in which the required moisture level is reached by dividing the required total amount of energy, which is determined in step (I), by the energy transfer rate, which is determined in step (II),
D) controlling the pressure regulating device ( 21 ); to deliver the gases from the gas supply device ( 15 ) at a pressure that is essentially in a similar relationship to the required pressure as the moisture of the gases to the required moisture level,

wherein steps (I) to (IV) are repeated until the supply gases are substantially humidified up to the required moisture level, essentially at the required pressure level and at the resulting flow rate.