DE69828033T2

DE69828033T2 - Beatmungsgerät mit einem System für Undichtheits- und Okklusionsdetektion

Info

Publication number: DE69828033T2
Application number: DE69828033T
Authority: DE
Inventors: J. Fernando ISAZA
Original assignee: Nellcor Puritan Bennett LLC
Current assignee: Nellcor Puritan Bennett LLC
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1998-02-24
Publication date: 2005-11-24
Anticipated expiration: 2018-02-25
Also published as: EP0968020B1; ATE284234T1; CA2281835C; USRE39225E1; CA2281835A1; DE69828033D1; WO1998041268A1; US5881717A; AU6668998A; US6668824B1; JP2001515387A; EP0968020A1

Description

Diese Erfindung betrifft allgemein Beatmungsventilatoren und bezieht sich insbesondere auf ein pneumatisch betriebenes, elektronisch gesteuertes Beatmungssystem, um einen Patienten mit Atemgas zu versorgen, sowie ein System zur Erfassung von Undichtigkeiten und Okklusionen in einem Luftweg des Beatmungssystems.
Ein Patient, der von einem Beatmungssystem Atemdruck-Unterstützung empfängt, erhält normalerweise Atemgas durch einen Patienten-Kreis des Ventilators. Der Patienten-Kreis beinhaltet allgemein zwei flexible Leitungen, die mit einem Anschluß verbunden sind, der als Patienten-C-Stück bezeichnet wird. Die freien Enden der Leitungen sind so am Ventilator so angebracht, dass eine Leitung Atemgas von dem pneumatischen System des Ventilators empfängt und die andere Leitung Gas, das durch den Patienten ausgeatmet wird, zu dem Ventilator zurückführt. Das Volumen des ausgeatmeten Gases kann dann in einem Spirometer gemessen werden, bevor es schließlich durch ein Ausatmungsventil ausgestoßen wird. Der C-Stück-Anschluß ist normalerweise mit der Beatmungsbefestigung bzw. mit der Umschließung des Patienten verbunden, wodurch Atemgas in die Lunge geleitet und ausgeatmetes Gas aus der Lunge in die Ausatmungsverzweigung von dem Patienten-Kreis geleitet wird. Das pneumatische System ist an dem Einatmungsende von dem Patienten-Kreis vor einer Atmung normalerweise geschlossen, und dem Ausatmungsventil ist an dem Ausatmungsende von dem Patienten-Kreis normalerweise ein Rückschlagventil vorgeschaltet, um zu verhindern, dass Gas zurück in die Ausatmungsverzweigung von dem Patienten-Kreis strömt.
Das Auftreten von Unterdrücken in dem Ausatmungsglied von dem Atemgas-Kreis des Patienten während der Ausatmungsphase der mit Druck unterstützten Atmung kann für den Patienten Probleme verursachen, wenn es nicht sorgfältig kontrolliert wird. Drücke in der Lunge des Patienten, die unter PEEP (Positiver Ausatmungsenddruck, ein Basislinien-Druckwert) fallen, können die Funktion der Lunge eines Patienten beeinträchtigen, und es kann wichtig sein, das PEEP in der Lunge eines Patienten aufrechtzuerhalten, um einen Kollaps der Lunge zu verhindern.
In dem Einatmungsglied, dem Ausatmungsglied, dem C-Stück von dem Patienten-Kreis oder zwischen dem Endotracheal-Rohr und dem C-Stück des Patienten können Undichtigkeiten des Patienten-Beatmungskreises auftreten. Undichtigkeiten im Patienten-Beatmungskreis führen dazu, dass der Patient entweder kein Atemgas oder nur wenig Atemgas von dem Ventilator empfängt, und sie können die Aufrechterhaltung des PEEP ernsthaft beeinflussen. Während der Beatmung ist es ebenfalls wünschenswert in der Lage zu sein, den Zustand des Schlauchsystems zu überprüfen, so dass Zustände von verknickten Schläuchen und Filter mit hohem Widerstand, wodurch die Atemgasströmung blockiert werden kann und die Aufrechterhaltung des PEEP beeinträchtigt wird, erfasst werden, um Verletzungen des Patienten zu verhindern, der an dem Ventilator angeschlossen ist, so dass Erhöhungen bei der Anstrengung des Atmens minimiert werden. Es ist außerdem wichtig, einen Okklusionszustand zu erfassen, bei dem das Ausatmungsventil durch Blockierung geschlossen ist. Es ist daher wichtig, in der Lage zu sein, Undichtigkeiten und Okklusionen zu erfassen und das die Beatmung überwachende therapeutische Personal bezüglich dieser Zustände zu alarmieren. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Anforderungen.
Die EP 0 099 743 (Saltwater West Research Limited) offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erfassen von Atemgas-Unterbrechungen. Das Muster der Druckveränderung in einer Atemgas-Zufuhr wird durch einen Drucksensor erfasst, dessen digitalisierte Ausgabe einem Mikroprozessor zugeführt wird. Ein Referenzmuster ist in einem Speicher gespeichert, und das aktuelle Muster wird überwacht, um Abweichungen von dem Referenzmuster zu erfassen. Eine Anzeige und ein Alarm werden aktiviert, wenn eine signifikante Abweichung bezüglich des Normalzustands beobachtet wird.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein elektronisch gesteuertes, pneumatisch betriebenes Beatmungssystem vorgesehen, das Einrichtungen aufweist, um Undichtigkeiten oder Okklusionen in den Patienten-Schläuchen des Systems zu erfassen, wobei das System aufweist:
eine Einrichtung, die während einer Einatmungsphase von einem Atmungszyklus eine Atemgasströmung zu einem Patienten liefert;
eine Einrichtung, die einen Beginn von einer Ausatmungsphase von dem Atmungszyklus bestimmt;
eine Einrichtung, die während der Ausatmungsphase eine Vielzahl von Steuerintervallen erzeugt;
eine Einrichtung, die während einer Vielzahl dieser Steuerintervalle die Ausatmungs-Strömung und den Druck in den Patienten-Schläuchen überwacht, um in Reaktion auf die Strömung und den Druck auf Basis von einem oder mehreren Sätzen von Kriterien zu bestimmen, ob ein Zustand aufgetreten ist, der eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche angibt;
wobei diese Einrichtung, die den Ausatmungsdruck überwacht, und eine Einrichtung, die den Einatmungsdruck überwacht, und zwar in den Patienten-Schläuchen während der Vielzahl der Steuerintervalle, bestimmen, ob ein Zustand aufgetreten ist, der eine Okklusion der Patienten-Schläuche angibt; und
eine Einrichtung, die ein Undichtigkeitssignal erzeugt, wenn der Zustand, der eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche angibt, stattgefunden hat und wenn der Zustand, der eine Okklusion der Patienten-Schläuche angibt, nicht stattgefunden hat.
Diese und weitere Aspekte und Vorteile der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert und werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen verdeutlicht, die anhand eines Beispiels die Merkmale der Erfindung darstellen.
1 ist eine schematische Darstellung von dem System zum Erfassen von Undichtigkeiten und Okklusionen von einem Patienten-Schlauchsystem für einen Patienten-Ventilator gemäß der Erfindung; und
2 ist ein Flussdiagramm, das den Okklusionsstatus-Zyklusmodus des Systems der Erfindung darstellt.
Die Drücke in dem Schlauchsystem von einem Patienten-Beatmungssystem können bei Undichtigkeiten oder Okklusionen des Schlauchsystems unter einen Basislinien-Druckwert fallen, wodurch eine Beeinträchtigung der Lungenfunktion eines Patienten und ein möglicher Kollaps der Lunge riskiert wird. Undichtigkeiten in dem Atem-Kreis des Patienten führen dazu, dass der Patient entweder kein Atemgas oder nur wenig Gas von dem Ventilator erhält, und die Aufrechterhaltung des PEEP kann stark gestört werden. Auch kann durch Okklusionen in dem Schlauchsystem auf gefährliche Art und Weise die Atmungsarbeit erhöht werden. Es ist daher wichtig, in der Lage zu sein, Undichtigkeiten und Okklusionen zu erfassen und auf diese Zustände zu antworten.
Wie in den Zeichnungen dargestellt, die anhand eines Beispiels der Erfindung darstellen, stellt die Erfindung in einem ersten Ausführungsbeispiel ein Verfahren und ein System zum Erfassen von Undichtigkeiten und Okklusionen von einem Patienten-Schlauchsystem von einem pneumatisch betriebenen, elektronisch gesteuerten Beatmungssystem zur Verfügung. Parameter, die verwendet werden, um Undichtigkeiten in dem Patienten-Schlauchsystem zu erfassen, beinhalten Druck- und Ausatmungs-Strömungspegel, die durch Druck- und Strömungssensoren gemessen werden, die in dem Ausatmungsmodul angeordnet sind, und zwar während der ersten 200 msec der Ausatmung, das Volumen, das während der Ausatmungsphase zurückgeführt wird, das Volumen, das während der vorhergehenden Einatmungsphase geliefert wurde, und in der druckbasierten Beatmung, und den gewünschten Strömungspegel, wenn der zeitliche Grenzwert erreicht ist.
Das System 10 zum Erfassen von Undichtigkeiten und Okklusionen des Patienten-Schlauchsystems von einem pneumatisch betriebenen, elektronisch gesteuerten Beatmungs systems 12 ist schematisch in 1 dargestellt. Der Patient 14 ist durch das Schlauchsystem 16 angeschlossen, um Atemgas zu empfangen. Das Schlauchsystem beinhaltet eine Ausatmungsleitung 18 und eine Einatmungsleitung 20, die über ein Patienten-C-Stück 21 mit dem Patienten verbunden sind. Ein Drucksensor 22 und ein Strömungssensor 24 sind mit der Ausatmungsleitung verbunden, um den Druck bzw. die Strömung des Atemgases in der Ausatmungsleitung zu überwachen, und ein Drucksensor 26 ist außerdem mit der Einatmungsleitung verbunden, um den Druck in der Einatmungsleitung zu überwachen. Alle Eingänge von den Sensoren werden von einem Mikroprozessor 28 empfangen, der alle Mikroprozessorbasierten Funktionen des Beatmungssystems handhabt und die Aktivierung eines Undichtigkeitsalarms 30 und eines Okklusionsalarms 32 steuert. Die Ausatmungsleitung ist mit einer Ausatmungskammer 34 verbunden, die ebenfalls einen Drucksensor 36 aufweist, um den Druck des Atemgases in der Ausatmungskammer zu überwachen. Das Beatmungssystem enthält ein Drucksteuerventil 40, das den Druck des Atemgases steuert, das dem Patienten zugeführt wird, und ein Sicherheitsventil 42, das normalerweise mit der Ausatmungsleitung verbunden ist, um einen übermäßigen Druck des Atemgases in dem Schlauchsystem zu überwachen.
In einem ersten Satz von Kriterien kann ein Zustand, der angibt, dass eine Undichtigkeit des Patienten-Schlauchsystems aufgetreten ist, erfasst werden, wenn während eines Steuerintervalls der Druck in dem Schlauchsystem, der durch einen Drucksensor in der Ausatmungsleitung des Schlauchsystems gemessen wird, unter einen gewünschten, vorbestimmten Bereich fällt, und die Ausatmungsströmung kleiner ist als ein gewünschter, vorbestimmter Grenzwert, und zwar für eine durchgehende Periode von aufeinanderfolgenden Steuerintervallen in einer vorbestimmten anfänglichen Zeitperiode, die auf einen Beginn von einer Ausatmungsphase folgt. In einem bevorzugten. Ausführungsbeispiel von dem ersten Satz von Kriterien beträgt das Steuerintervall 5 msec, und alle der folgenden drei Bedingungen müssen innerhalb einer Zeit während der ersten 200 msec einer Ausatmungsphase erfüllt werden, und zwar für eine durchgehende Periode von 100 aufeinanderfolgenden Millisekunden:
Wenn Pat_press(n) ≥ -0,5 cm H₂O
UND Pat_pess(n) ≤ 0,5 cm H₂O
UND Dry_exh_flow(n) ≤ 0,5 lpm
wobei Pat_pess(n) der Druck in dem Schlauchsystem ist, der durch einen Drucksensor in der Ausatmungsleitung von dem Schlauchsystem während eines Steuerintervalls gemessen wird, und Dry_exh_flow(n) die Ausatmungs-Strömung ist, die durch den Ausatmungsströmungssensor gemessen wird, kompensiert für die Atemgasmischung und die Feuchtigkeit in dem Gas, um Trockenzustände darzustellen. Normalerweise wird ein geschätzter Wert von Wasserdampfströmung aus der anfänglichen Strömungsmessung von dem Ausatmungsströmungssensor Exh_flow entfernt. Dann wird verbliebene Trockenströmung für die erwartete Gasmischung (N₂, O₂) kompensiert.
Aber auch dann, wenn alle obigen Bedingungen von dem ersten Satz von Kriterien erfüllt sind, wird eine Erklärung der Patienten-Schlauchsystem-Undichtigkeit vorzugsweise zurückgehalten, bis eine Zeitperiode verstrichen ist, in der bestimmt werden kann, ob eine Okklusion des Schlauchsystems stattgefunden hat. In einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel beträgt diese Verzögerungsperiode etwa 300 msec, die auf den Beginn der Ausatmung folgen, und zwar unabhängig von der Atmungsphase. Es ist möglich, dass die Erfassung einer Schlauch-Okklusion zunächst angegeben wird, da es möglich ist, dass eine Schlauch-Okklusion fehlerhafterweise alle Patienten-Schlauchsystem-Undichtigkeitsbedingungen der ersten Kriterien erfüllt.
Patienten-Schlauchsystem-Undichtigkeiten werden üblicherweise basierend auf der Strömung erfasst, die durch den Ausatmungsströmungssensor und den Pat_press-Pegel während der ersten 200 msec von einer Ausatmung erfasst wird. In der schlimmsten Mehrzahl der Fälle liegt der Pat_press-Pegel bei oder nahe bei 0 cm H₂O Druck, und da keine Verbindung zwischen den Einatmungs- und Ausatmungsanschlüssen des Beatmungssystems vorliegt, wird durch den Ausatmungsströmungssensor keine Strömung erfasst.
In einem zweiten Satz von Kriterien kann ein Zustand, durch den angezeigt wird, dass eine Undichtigkeiten des Patienten-Schlauchsystems aufgetreten ist, angegeben werden, wenn der Druck in dem Schlauchsystem, der während eines Steuerintervalls durch einen Drucksensor in der Ausatmungsleitung des Schlauchsystems gemessen wird, unter einen gewünschten, vorbestimmten Bereich fällt, und eine Ausatmungsströmung kleiner ist als ein Undichtigkeits-Strömungsgrenzwert, basierend auf einem Strömungsziel und einer vorgegebenen Undichtigkeitsempfindlichkeit, für eine durchgehende Periode von aufeinanderfolgenden Steuer intervallen innerhalb einer vorbestimmten anfänglichen Zeitperiode, die auf den Beginn einer Ausatmungsphase folgt. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des zweiten Satzes von Kriterien beträgt das Steuerintervall 5 msec, und alle der nachfolgenden 3 Bedingungen müssen für eine durchgehende Periode von 10.000 aufeinanderfolgenden Millisekunden während der Ausatmungsphase erfüllt sein:
Wenn Pat_pess(n) ≥ -0,5 cm H₂O
UND Pat_press(n) ≤ 0,5 cm H₂O
UND Dry_exh_flow(n) ≤ disconnect_ flow_limit
wobei flow_target der Wert der vorbestimmten gewünschten stabilen Strömungszufuhr des Beatmungssystems während der Ausatmungsphase ist; disconnect_flow_limit als flow_target * (1-disconnect_sensitivity/100) ist, und wenn disconnect_flow_limit kleiner als 0,5 lpm ist, dann ist disconnect_flow_limit gleich 0,5 lpm.
Disconnect_sensitivity ist ein Wert, angegeben in Prozent, der den Prozentanteil des Volumens, das bei der vorhergehenden Einatmung zugeführt wurde, darstellt, der während der Ausatmungsphase der gleichen Atmung nicht zurückgeführt wurde (d.h. verloren ist). In einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Bereich disconnect_sensitivity wie folgt:
20% ≤ disconnect_sensitivity ≤ 95%
In dem Fall einer Undichtigkeit in dem Einatmungsglied von dem Patienten-Kreis ist es für den Patienten möglich, Strömungen von mehr als 0,5 lpm und Drücke außerhalb des ± 0,5 cm H₂O-Bereichs des ersten Satzes von Kriterien zu erzeugen, es ist aber unwahrscheinlich, dass diese Ereignisse mit den ersten 200 msec der Ausatmung für lange Zeitperioden zusammenfallen. Dies ist der Grund, weshalb der zweite Satz von Kriterien entwickelt wurde.
Wenn Undichtigkeiten in dem Patienten-Schlauchsystem in einer bestimmten Ausatmungsphase auftreten, dann werden sie üblicherweise während der nächsten Ausatmung erfasst, oder, wenn die Undichtigkeit keinen automatischen Zyklus des Beatmungssystems bewirkt, dann kann die Undichtigkeit während der aktuellen Ausatmung durch den zweiten Satz von Kriterien erfasst werden.
In einem dritten Satz von Kriterien kann eine Bedingung, die angibt, dass eine Undichtigkeit des Patienten-Schlauchsystems aufgetreten ist, dann angegeben werden, wenn ein gewünschter Strömungszielwert größer oder gleich einer maximalen Strömungseingabe zu der Strömungssteuerung ist und die Dauer einer aktuellen Einatmung größer oder gleich einer maximal erlaubten spontanen Einatmungszeit ist. Dieser dritte Satz von Kriterien kann wie folgt definiert sein:
Wenn Desired_flow >= Flow_cmd_limit
UND Insp_time >= Time_limit, wobei Insp_time die Dauer der aktuellen Einatmung ist, dann ist Time_limit die maximal erlaubte spontane Einatmungszeit, und Flow_cmd_limit ist die maximale Strömungseingabe zu der Strömungssteuerung. Für eine auf Druck basierende Beatmung (PBV) ist Flow_cmd_limit abhängig vom Typ des Patienten und beträgt normalerweise 200 lpm für erwachsene Patienten und 80 lpm für Patienten im Kindesalter.
Der dritte Satz von Kriterien kommt lediglich während der Einatmungsphase der Atmung zum Einsatz und lediglich bei spontaner Atmung, wie zum Beispiel bei kontinuierlichem positivem Luftwegdruck (CPAP) oder Druckunterstützung.
Der dritte Satz von Undichtigkeitserfassungskriterien spiegelt die Tatsache wieder, dass dann, wenn eine tatsächliche Undichtigkeit während der auf Druck basierendne Beatmung (PBV) stattfindet, die gewünschte Strömung bis zum maximalen Befehlsgrenzwert gesteuert wird, wenn ausreichend Zeit erlaubt ist. Dieser Typ von Antwort wird auch für den niedrigsten Druckunterstützungspegel garantiert, wenn eine vollständige Undichtigkeit zu Beginn der Atmung oder während der vorhergehenden Ausatmung stattfindet, und zwar an irgendeinem der Glieder oder an der Seite von dem endotrachealen Schlauch von dem C-Stück. Daher passen diese Kriterien sehr gut für Zwecke der Verifizierung der erneuten Verbindung, was weiter unten erläutert wird.
Bei einem vierten Satz von Kriterien kann eine Bedingung, die angibt, dass eine Undichtigkeit des Patienten-Schlauchsystems stattgefunden hat, angegeben werden, wenn das Ausatmungsvolumen kleiner ist als das Integral der Nettoströmung von Anfang der Einatmung bis zum Anfang der Ausatmung bezüglich der Zeit, multipliziert mit einem proportionalen Faktor und einem Undichtigkeits-Empfindlichkeitsfaktor, und zwar für drei aufeinanderfolgende Atmungen. Das vierte Kriterium kann wie folgt definiert werden:
Exh_vol < Insp_vol * proportional factor * (1-disconnect_sensitivity/100) für drei (3) aufeinanderfolgende Atmungen, wobei
Exh_vol = Σ(Net_flow*δt/60), wenn Q_exh_finished = 0; und proportional_factor ist definiert durch den nachstehenden Pseudo-Code:
Wenn EIP -SOPI ≤ 0,1
dann proportional_factor = 0
sonst proportional_factor = (EIP – EEPPU0)/(EIP – SOIP)
wobei EIP = Einatmungsenddruck; EEPU₀ = Ausatmungsenddruck, ungefiltert zum Zeitpunkt Q_exh_finished, auf 1 eingestellt ist; und SOIP (Einatmungsanfangsdruck) = Wert von P_wye_unfiltered zu Beginn der aktuellen Einatmung.
P_wye_unfiltered wird unter Verwendung folgender Gleichung berechnet:
P_wye_estimate_n = MAX (P_wye_insp_based_estimate_n, P_wye_exh_based_estimate_n);
wobei
P_wye_insp_based_estimate_n = Pat_press_insp_filtered_n – Ri * (Air_flow_n+O2_flow_n).
Der Term P_wye_exh_based_estimate_n ist durch den nachstehenden Pseudo-Code definiert:
Wenn Exh_flow < 150
dann P_wye_exh_based_estimate_n = Pat_press_filtered_n – Re*Exh_flow_n
sonst P_wye_exh_based_estimate_n = Pat_press_filtered_n – Re*150
wobei:
Ri = Ri_slope * (Air_flow_n+O2_flow_n) + Ri_intercept
Re = Re_slope * Exh_flow_n + Re_intercept
Ri_slope = Steigung der Einatmungsglied-Widerstandsgleichung
Ri_intercept = Schnittpunkt der Einatmungsglied-Widerstandsgleichung
Re_slope = Steigung der Ausatmungsglied-Widerstandsgleichung
Re_intercept = Schnittpunkt der Ausatmungsglied-Widerstandsgleichung
Q_exh_finished wird zu Beginn der Ausatmung auf 0 (Null) gesetzt und wird zu 1 (Eins), und zwar zum ersten Mal dann, wenn Net_flow_change_counter größer 20 UND zumindest 200 msec der Ausatmung abgelaufen sind, oder wenn die Ausatmungsphase endet, je nachdem, was zuerst stattfindet. Wenn Q_exh_finished auf 1 gesetzt wird, verbleibt es in diesem Zustand bis zum Beginn der nächsten Ausatmungsphase. Net_flow_change_counter wird auf Null initialisiert, und zwar zu Beginn der Ausatmung, und inkrementiert, wie durch den nachstehenden Pseudo-Code angegeben:
Wenn Abs (Net_flow_filtered_n – Net_flow_filtered_n-l) < 0,01 * flow_target
UND Net_flow ≤ 0,2 + 0,08 * flow_target
dann Net_flow_change_counter = Net_flow_change_counter + 1
sonst Net_flow_change_counter = 0;
wobei:
flow_target = Wert der vorbestimmten gewünschten stabilen Strömungszufuhr des Beatmungssystems während der Ausatmungsphase. Für den Drucksteuermodus beträgt der Wert für flow_target gleich 1 lpm (Purge_flow). Für den Strömungssteuermodus beträgt der Wert base_flow.
N = Steuerintervall initialisiert bei Null zu Beginn der Ausatmung
Net_flow_filtered_n = gefilterter Net_flow-Wert. Ein Alpha-Filter (α = 0,9) wird verwendet, um Net_flow zu filtern.
Net_flow_filtered₁ = Net_flow des letzten Einatmungsintervalls.
Insp_vol wird zu Beginn der Einatmung bei 0 (Null) initialisiert. Exh_vol wird zu Beginn der Ausatmung bei Null initialisiert. Die Ungleichheit der Kriterien wird lediglich einmal überprüft, und immer während der Intervalls, in dem Q_exh_finished auf 1 eingestellt ist.
Der vierte Satz von Kriterien ermöglicht es, dass der Ventilator außerdem Undichtigkeiten an der Patientenseite von dem endotrachealen Schlauch erfasst, da das zurückgeführte Volumen sehr viel kleiner ist als das Volumen, das während der vorhergehenden Einatmung zugeführt wurde. Eine Erfassungs-Grenzwerteinstellung, die vom Therapeuten verwendet wird, ist in den vierten Satz von Kriterien eingebunden, um fehlerhafte Undichtigkeitserfassungen zu verhindern, die durch Lecks in der Lunge des Patienten oder in dem Schlauch-Kreis erzeugt werden. Drei aufeinanderfolgende Atmungen werden für den vierten Satz von Kriterien für die Angabe von Undichtigkeit benötigt, um fehlerhafte Angaben zu vermeiden, wenn der Patient das Beatmungssystem während der Volumen-Ventilation "herauszieht".
Wenn irgendein Satz von Kriterien zur Angabe einer Undichtigkeit des Patienten-Schlauchsystems erfüllt ist, öffnet der Ventilator das Ausatmungsventil, liefert eine Leerlaufströmung, wie zum Beispiel normalerweise 5 lpm Leerlaufströmung mit 100% Sauerstoff, in die Atemgasmischung, falls möglich, unterbricht die Atemsteuerung und erzeugt einen Alarm, der eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche angibt.
Eine Verhinderung der Bedingung von Undichtigkeit des Schlauchsystems oder eine Wiederherstellung der Verbindung wird erfasst, wenn eine der folgenden Bedingungen eintritt:

1) Wenn 80% der Leerlaufströmung durch den Ausatmungsströmungssensor als Q_exh erfasst wird (die Ausatmungsströmung kompensiert auf Trockenströmung) für 500 aufeinanderfolgende Millisekunden; oder
2) Wenn sowohl P_insp als auch P_exh kleiner als -1,5 cm H₂O für mehr als 100 aufeinanderfolgende Millisekunden ist;
3) Wenn sowohl P_insp als auch P_exh größer als 1,0 cm H₂O für mehr als 100 aufeinanderfolgende Millisekunden ist; oder
4) Wenn P_insp größer als 10 cm H₂O für mehr als 100 aufeinanderfolgende Millisekunden ist.

Bei Erfassung einer erneuten Verbindung liefert der Ventilator anfänglich eine druckunterstütze Beatmung (PSI) und kehrt dann zur normalen Beatmung zurück, normalerweise unter Verwendung der Einstellungen, die vor der Undichtigkeit des Patienten-Schlauchsystems vorlagen, wenn die Einatmungsphase des PSI vorbei ist. Normalerweise überprüft der Ventilator eine Undichtigkeit des Schlauchsystems vom Beginn der PSI bis zum Ende der Ausatmung, die auf die PSI folgt, und zwar unter Verwendung von allen Sätzen von Kriterien, mit Ausnahme des vierten Satzes, und dann unter anschließender Verwendung aller Kriterien.
In einem weiteren derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung außerdem ein System zur dynamischen Überwachung des Druckabfalls des Schlauchsystems zur Verfügung (d.h. einschließlich der Patienten-Luftwegschläuche, Bakterienfilter und Befeuchtungssysteme), wobei die Ausatmungsphase eine Vielzahl von Steuerintervallen umfasst, und jedes der Steuerintervalle eine vorbestimmte Dauer hat, und zwar für Anstiege des Druckabfalls infolge von Okklusionen in dem Schlauchsystem. Der Fachmann erkennt, dass die vorbestimmte Dauer der Steuerintervalle feststehend sein kann, aber er erkennt auch, dass es vorteilhaft sein kann, die Steuerintervalle gemäß Abtastkriterien zu verändern, die während des Betriebs des Beatmungssystems erzeugt werden, und zwar basierend auf der Leistungsfähigkeit des Ventilators während der Beatmung des Patienten. Während der Beatmung wird der Druckabfall für eine schwerwiegende Okklusion berechnet, und zwar basierend auf dem Typ der vorhandenen Schläuche, der zugeführten Strömungen und der ausgeatmeten Strömungen. Der tatsächliche Druckabfall wird durch Vergleich der Druckabfallwerte von den Einatmungs- und Ausatmungsdrucksensoren bestimmt, und ein Alarm, der eine schwerwiegende Okklusion angibt, wird dann erzeugt, wenn der tatsächliche Druckabfall einen vorbestimmten schwerwiegenden Grenzwertpegel überschreitet. Das Beatmungssystem überwacht die Okklusion in einem auf Druck basierenden Okklusionstatus-Zyklusmodus. Dieser Modus dient dazu, den Patienten gegen Überdistension zu schützen und um zu bestimmen, ob schwerwiegende Okklusionen stattgefunden haben. Der Ventilator kehrt zur normalen Beatmung zurück, wenn entweder keine Schlauchkreis-Okklusion oder Ausstoßanschluss-Okklusion erfasst wird.
Das mathematische Modell (dP_Modell) des Schlauchdruckabfalls kann durch eine quadratische Gleichung mit der Strömung als die unabhängigen Variable berechnet werden, und zwar wie folgt: dPModell = A * Q2 + B * Q + C (Gl. 2)wobei A, B, C Konstanten sind und Q die Strömung durch den Schlauch ist. Die Konstante C ist Null, da dP gleich Null ist, wenn Q gleich Null ist, daher wird Gleichung 2 zu dPModell = A * Q2 + B * Q (Gl. 3)
Die verbliebenen Koeffizienten A, B können unter Verwendung einer Luftlinienanpassung von dP_Modell/Q erhalten werden: dPModell/Q = A * Q + B (Gl. 4)wobei A und B Konstanten in der Luftlinienanpassung sind.
Das quadratische Druckabfallmodell (Gl. 3) ist nur für statische Strömungsmesswerte gültig. Für dynamische Strömungsraten können in diesem Modell Fehler entstehen; aber das Modell bleibt noch eine gute Annäherung des Druckabfalls als eine Funktion der Strömung.
Der tatsächlich oder gemessene Schlauchkreis-Druckabfall dP ist die Differenz zwischen dem Einatmungs-Drucksensorwert P_insp und dem Ausatmungswert P_exh: dP = Pinsp – Pexh (Gl. 5)
Zum Zweck der Okklusions-Erfassung wird Gl. 5 modifiziert, um die Genauigkeiten des Drucksensors und des Strömungssensors (d.h. Offset und Verstärkungsveränderung) in Betracht zu ziehen. Die Bestimmung von dP wird daher normalerweise für solche Faktoren als Offset und Verstärkungsverschiebung eingestellt, und zwar basierend auf der folgenden Gleichung: dPmeas = (Pinsp-Pexh) – (0,7 + Abs (Pinsp) * 0,062) (Gl. 6)
Der Druckabfall-Grenzwert für eine schwerwiegende Okklusion ist abhängig von der Schlauch-Klassifikation entweder für Erwachsene oder für Kinder. Daher ist der Druckabfall-Grenzwert für eine schwerwiegende Okklusion dP_severe für einen erwachsenen Patienten definiert als: dPsevere = 0,005 * Q2 + 0,1491 * Q + 0,0142 (Gl. 7)und für einen Patienten im Kindesalter durch: dPsevere = 0,0082 * Q2 + 0,1431 * Q + 0,0136 (Gl. 8)wobei Q die Strömung in lpm ist, die bewirkt, dass der Druckabfall auf einen schwerwiegenden Pegel ansteigt. Da die Position des Druckabfallanstiegs unbekannt ist, wird die maximale Strömung zwischen Q_insp und Q_exh verwendet: Q = max [Qinsp, Qexh (Gl. 9)
Der Grenzwert dP_severe ist typischerweise auf einen maximalen Wert von 5 cm H₂O begrenzt, um eine fehlerhafte Steuerung des Alarms infolge der Verwendung eines Kaskaden-Befeuchters oder infolge des Vorhandenseins von Wasser in dem Schlauchkreis zu verhindern, und ist normalerweise auf einen maximalen Wert von 100 cm H₂O begrenzt, da ein 100 cm H₂O normalerweise der maximal eingestellte C-Stück-Druck ist.
Der tatsächliche oder gemessene Schlauchkreis-Druckabfall und der Druckabfall-Grenzwert für eine schwerwiegende Okklusion dP_severe für entweder einen erwachsenen Patienten oder einen Patienten im Kindesalter wird in einem Zyklus alle 5 Millisekunden bestimmt und verglichen. Wenn der gemessene Druckabfall den Druckabfall-Grenzwert für eine schwerwiegende Okklusion für eine vorgeschriebene Dauer übersteigt, wie nachstehend erläutert, wird ein Alarm für eine schwerwiegende Okklusion angekündigt, und die Ventilation schaltet in einen Okklusionsstatus-Zyklusmodus um, wie unten beschrieben. In einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel werden drei unabhängige Zeitzähler verwendet, um Verletzungen des Grenzwertes für schwerwiegende Okklusion zu überwachen, abhängig von dem Wert von dP_meas. Eine Verletzung findet statt, wenn dP_meas den Grenzwert dP_severe übersteigt. Die drei Zeitzähler stehen mit dP_meas-Werten in Beziehung, die in Druckbereichen von >20, >10 bzw. >5 cm H₂O liegen. Jeder Zähler wird einzeln inkrementiert, wenn eine Verletzung stattfindet und wenn dP_meas größer als der entsprechende Druckbereich ist. Wenn die Bedingung für jeden Zähler nicht erfüllt wird, dann wird der Zähler zurückgesetzt. Wenn die Zähler 10, 20 bzw. 40 Zyklen (d.h. für 50, 100 oder 200 aufeinanderfolgende Millisekunden) überschreiten, dann wird ein Alarm für eine schwerwiegende Okklusion ausgegeben.
Der nachfolgende Pseudo-Code implementiert den obigen Algorithmus:
wenn (dP_meas > dP_severe)

wenn (t_{5_cm} > 40 ODER t_{10_cm} cm > 20 ODER t_{20_cm} > 10) severe_occlusion_detected = 1;
Die Okklusion von einem Ausatmungs-Auslassanschluß kann aus dem Anstieg des Druckabfalls der Ausatmungskammer erfasst werden. Die Ausatmungskammer beinhaltet jene Bereiche von dem Kreis stromabwärts des Ausatmungsdruck-Wandlers einschließlich des Heizverteilers, des Strömungssensors, des Ausatmungsventils und aller Schläuche, die an dem Ausatmungs-Auslassanschluß angebracht sind. Der Wert des Anstiegs des Druckabfalls für die Ausatmungskammer ist für eine schwerwiegende Okklusion gleich dem, der für erwachsene Patienten definiert ist. Dieser Anstieg ist typischerweise angegeben durch: Pincrease = 0,005 * Q2 + 0,1491 * Q + 0,0142 (Gl. 10)wobei Q = Q_exh
Der Auslassanschluss-Druckgrenzwert P_{exhaust_port_tresh} wird als der vorstehende Pseudo-Code angegeben.
Wenn P_increase < 1
Dann Pexhaust_port_thresh = 7,35 + PEEP + Pexh * 0,03 (Gl . 11)sonst Pexhaust_port_thresh = Pincrease+PEEP + Pexh * 0,03 + 6,35 (Gl. 12)wobei P_{exhaust_port_thresh} eine obere Grenze von 100 cm H₂O hat.
Der Ausatmungsdruck-Sensormesswert P_exh wird mit P_{exhaust_port_thresh} verglichen. Wenn P_exh > P_{exhaust_port_thresh} für 100 aufeinanderfolgende Millisekunden ist und 200 msec in der Ausatmungsphase abgelaufen sind, dann wird ein Alarm für eine schwerwiegende Okklusion angegeben, und die Beatmung schaltet in den Okklusionsstatus-Zyklusmodus. Es ist allgemein schwierig, diesen Typ von Okklusion während des Einatmens zu erfassen, und dieser Modus der Okklusionserfassung wird während der Ausatmungspausen deaktiviert.
Die maximale Strömung, die von dem Ventilator zugeführt wird, ist abhängig vom Typ des Patienten. Die maximalen Strömungsgrenzen (Flow_cmd_limit) für Erwachsene und Patienten im Kindesalter liegen normalerweise bei 200 bzw. bei 80 lpm.
In einem derzeit bevorzugten Ausführungsbeispiel stellt die Erfindung einen auf Druck basierenden Okklusionstatus-Zyklusmodus zur Verfügung, und zwar gleichzeitig mit der Angabe einer schweren Okklusion oder der Erfassung einer Ausatmungsauslasanschluss-Okklusion. Der Okklusionstatus-Zyklus dient zwei Aufgaben: 1) Schutz des Patienten gegen Überdistension, während versucht wird, zu gewährleisten, dass der Patient eine Beatmung empfängt, und 2) Überwachen der Einatmungs- und Ausatmungsphasen, um zu bestimmen, ob eine schwerwiegende Okklusion abklingt. Wenn ein Okklusionsstatus-Zyklus stattfindet, kann die schwerwiegende Okklusion entweder in einen teilweise oder einen normalen Zustand abklingen. Wenn ein Okklusionsstatus-Zyklus abklingt, muss er als weniger als schwerwiegend klassifiziert werden, bevor das Beatmungssystem zu Einstellungen zurückkehrt, die vor der Patienten-Schlauchsystem-Okklusion vorlagen. Während des Okklusionsstatus-Zyklus wird keine Stossströmung erzeugt.
Unter Bezugnahme auf 2 stellt das Flussdiagramm eine Abfolge von Ereignissen dar, die für die Implementierung des Okklusionstatus-Zyklus durchgeführt werden müssen. Fünf Phasen des Okklusionsstatus-Zyklus wurden für den Zweck des Flussdiagramms definiert.
Phase 1: eine Ausatmungsphase, in der der Ventilator die Druck-Solenoid-Ventile schließt, das Ausatmungsventil auf Null PEEP steuert, die Strömungssteuerung unterbricht, das PEEP auf Null stellt, den Atemgas-Sauerstoff-Prozentsatz auf 100 einstellt und das Sicherheitsventil öffnet. Dieser Abschaltzustand wird fortgesetzt, bis P_insp ≤ 5 cm H₂O oder bis 15 Sekunden abgelaufen sind, je nachdem, was eher stattfindet. Diese Phase tritt normalerweise ein, wenn eine Okklusion während der Beatmung mit normalen Einstellungen erfasst wird.
Phase 2: eine Einatmungsphase, in der zu Beginn der Ventilator das Sicherheitsventil schließt. Nachdem die 500 msec abgelaufen sind, um das Schließen des Sicherheitsventils zu ermöglichen, liefert das Beatmungssystem eine auf druckgesteuerte Ventilation (PCV) basierende Beatmung mit einem Einatmungsdruckzielwert von 15 cm H₂O, einem Strömungsbeschleunigungsprozentsatz von 100, einer Einatmungszeit von (2500-500) msec und der Verwendung von P_insp als Rückführsignal für die Steuerung.
Phase 3: eine Ausatmungsphase, in der der Ventilator das Druck-Solenoid-Ventil schließt und das Ausatmungsventil auf Null PEEP steuert. Die Ausatmung dauert, bis (P_insp ≤ 5 cm H₂O und zumindest 2,5 Sekunden vergangen sind) oder bis seit dem Beginn der Ausatmung eine Gesamtzeit von 5 Sekunden abgelaufen ist.
Phase 4: eine Ausatmungsphase, in der der Ventilator das Druck-Solenoid-Ventil schließt, das Ausatmungsventil auf Null PEEP steuert und das Sicherheitsventil öffnet. Die Ausatmung dauert, bis (P_insp ≤ 5 cm H₂O und zumindest 2,5 Sekunden abgelaufen sind) oder bis seit Beginn der Ausatmung eine Gesamtzeit von 5 Sekunden abgelaufen ist.
Phase 5: eine Einatmungsphase mit einer aktuellen Standard-Einstellung, wobei die einzige Ausnahme darin besteht, dass das PEEP bei Null verbleibt. P_exh wird als das Rückführsignal zu Steuerzecken verwendet, wenn der Beatmungsalgorithmus auf Druck basiert.

Claims

Elektronisch gesteuertes, pneumatisch betriebenes Beatmungssystem (12), das dazu ausgestaltet ist, um Undichtigkeiten oder Okklusionen in den Patienten-Schläuchen des Systems zu erfassen, wobei das System aufweist: eine Einrichtung (40), die während einer Einatmungsphase von einem Atmungszyklus eine Atemgasströmung zu einem Patienten liefert; eine Einrichtung, die einen Beginn von einer Ausatmungsphase von dem Atmungszyklus bestimmt; eine Einrichtung, die während der Ausatmungsphase eine Vielzahl von Steuerintervallen erzeugt; eine Einrichtung, die während einer Vielzahl dieser Steuerintervalle die Ausatmungsströmung (24) und den Druck (22) in den Patienten-Schläuchen überwacht, um in Reaktion auf die Strömung und den Druck auf Basis von einem oder mehreren Sätzen von Kriterien zu bestimmen, ob ein Zustand aufgetreten ist, der eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche angibt; wobei diese Einrichtung, die den Ausatmungsdruck (22, 36) überwacht, und eine Einrichtung, die den Einatmungsdruck (26) überwacht, und zwar in den Patienten-Schläuchen während der Vielzahl der Steuerintervalle, bestimmen, ob ein Zustand aufgetreten ist, der eine Okklusion der Patienten-Schläuche angibt; und eine Einrichtung, die ein Undichtigkeitssignal (30) erzeugt, wenn der Zustand, der eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche angibt, stattgefunden hat und wenn der Zustand, der eine Okklusion der Patienten-Schläuche angibt, nicht stattgefunden hat.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Ausatmungsleitung beinhalten und die Einrichtung zum Überwachen der Ausatmungsströmung und des Drucks in den Patienten-Schläuchen in der Ausatmungsleitung einen Drucksensor und einen Strömungssensor enthält, und ein erster Satz von Kriterien zur Angabe, dass eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche aufgetreten ist, umfasst, und zwar während eines Steuerintervalls, dass der Druck in der Ausatmungsleitung kleiner oder größer ist als ein vorbestimmter Druckbereich, und dass die Ausatmungsströmung kleiner ist als ein vorbestimmter Strömungsgrenzwert, und zwar für eine ununterbrochene Periode von aufeinanderfolgenden Steuerintervallen in einer vorbestimmten anfänglichen Zeitperiode, die auf den Beginn von einer Ausatmungsphase folgt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Ausatmungsleitung beinhalten und die Einrichtung zum Überwachen der Ausatmungsströmung und des Drucks in den Patienten-Schläuchen in der Ausatmungsleitung einen Drucksensor und einen Strömungssensor enthält, und ein zweiter Satz von Kriterien zur Angabe, dass eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche aufgetreten ist, umfasst, und zwar während eines Steuerintervalls, dass der Druck in der Ausatmungsleitung kleiner oder größer ist als ein vorbestimmter Druckbereich, und dass die Ausatmungsströmung kleiner ist als ein Undichtigkeitsströmungsgrenzwert, der auf einem Strömungszielwert und auf einer vorbestimmten Undichtigkeitsempfindlichkeit basiert, und zwar für eine ununterbrochene Periode von aufeinanderfolgenden Steuerintervallen in einer vorbestimmten anfänglichen Zeitperiode, die auf den Beginn von einer Ausatmungsphase folgt.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Ausatmungsleitung beinhalten und die Einrichtung zum Überwachen der Ausatmungsströmung und des Drucks in den Patienten-Schläuchen in der Ausatmungsleitung einen Strömungssensor enthält, wobei das System außerdem eine Einrichtung zum Erfassen einer Einatmungsströmung aufweist, und ein dritter Satz von Kriterien zur Angabe, dass eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche aufgetreten ist, umfasst, dass ein gewünschter Einatmungsströmungszielwert größer oder gleich einem maximalen Einatmungsströmungsgrenzwert ist, und die Dauer von einer aktuellen Einatmung größer oder gleich einer maximal erlaubten spontanen Einatmungszeit ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Einatmungs- und eine Ausatmungsleitung beinhalten und die Einrichtung zum Überwachen der Ausatmungsströmung und des Drucks in den Patienten-Schläuchen in der Ausatmungsleitung einen Strömungssensor enthält, um die Ausatmungsströmung zu messen, wobei das System außerdem aufweist: eine Einrichtung zum Erfassen der Einatmungsströmung; eine Einrichtung, die aus der gemessenen Ausatmungsströmung ein Ausatmungsvolumen vom Beginn der Ausatmung bis zum Beginn der Einatmung bestimmt; und eine Einrichtung, die ein Einatmungsvolumen aus dem Integral der Netto-Einatmungsströmung vom Beginn der Einatmung bis zu dem Beginn der Ausatmung bezüglich der Zeit bestimmt; wobei ein vierter Satz von Kriterien zur Angabe, dass eine Undichtigkeit der Patienten-Schläuche aufgetreten ist, umfasst, dass das Ausatmungsvolumen für drei aufeinanderfolgende Atmungsvorgänge kleiner ist als das Einatmungsvolumen, multipliziert mit einem proportionalen Faktor und einem Undichtigkeitsempfindlichkeitsfaktor.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Ausatmungsleitung und eine Einatmungsleitung beinhalten, und wobei die Einrichtung zum Überwachen des Einatmungs- und des Ausatmungsdrucks in den Patienten-Schläuchen einen Strömungssensor in der Ausatmungsleitung, einen Drucksensor in der Einatmungsleitung, und einen Vergleicher zum Bestimmen eines Druckabfalls über der Einatmungs- und der Ausatmungsleitung aufweist, wobei das System außerdem eine Einrichtung aufweist, um ein Okklusionssignal zu erzeugen, wenn der Druckabfall einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet.
System nach Anspruch 6, das außerdem eine Einrichtung aufweist, um den Druckabfall für einen Druckversatz (pressure offset) und eine Verstärkungsverschiebung (gain drift) einzustellen.
System nach Anspruch 6, bei dem das Beatmungssystem eine Vielzahl von Zählern aufweist, die jeder einen anderen Grenzwert haben, und jeder Zähler einen damit in Beziehung stehenden, unterschiedlichen Druckabfallgrenzwert hat, wobei die Einrichtung zum Erzeugen eines Okklusionssignal außerdem eine Einrichtung enthält, die jeden von der Vielzahl von Zählern inkrementiert, wenn der Druckabfall größer ist als der zugehörige Grenzwert des jeweiligen Zählers, und ein Okklusionssignal erzeugt, wenn der zugehörige Grenzwert von einem der Vielzahl von Zählern überschritten wird.
System nach Anspruch 1, bei dem die Schläuche eine Ausatmungsleitung und eine Ausatmungskammer in der Ausatmungsleitung beinhalten, und wobei die Einrichtung zum Überwachen des Ausatmungsdrucks in den Patienten-Schläuchen einen Drucksensor zum Messen des Drucks in der Ausatmungskammer aufweist, wobei das System außerdem eine Einrichtung enthält, um ein Okklusionssignal zu erzeugen, wenn der Druck in der Ausatmungskammer einen vorbestimmten Auslassanschlussgrenzwertdruck für eine vorbestimmte Anzahl von aufeinanderfolgenden Steuerintervallen in einer vorbestimmten Zeitperiode während einer Ausatmungsphase übersteigt.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, außerdem mit einem Ausatmungsventil (42) in der Ausatmungsleitung, und beim Erzeugen des Okklusionssignals, einer Einrichtung zum Öffnen des Ausatmungsventil, einer Einrichtung zum Liefern einer Ruheströmung an Atmungsgas, und einer Einrichtung zum Überwachen der Strömung und des Drucks, um zu bestimmen, ob ein Zustand aufgetreten ist, der das Auftreten einer Okklusion der Patienten-Schläuche angibt.
System nach einem der Ansprüche 6 bis 9, außerdem mit einem Drucksteuerventil, einem Sicherheitsventil und einer Einrichtung zur Strömungs-Triggerung der Atmungsunterstützung, und außerdem mit einer Abschaltphaseneinrichtung, die beim Erzeugen des Okklusionssignals das Drucksteuerventil schließt, das Ausatmungsventil steuert, um einen Patienten-Endausatmungsdruck bei etwa Null zu halten, die Strömungs-Triggerung unterbricht, die Atmungsgasmischung einstellt, um etwa 100 Sauerstoff zu enthalten, und das Sicherheitsventil öffnet.
System nach Anspruch 11, außerdem mit einer Einrichtung zum Einleiten einer Wiederaufnahme der Strömung von Atmungsgas zu den Patienten-Schläuchen während einer Einatmungsphase von einem Atmungszyklus, wenn ein Zustand aufgetreten ist, der das Auftreten von Okklusion der Patienten-Schläuche angibt.
System nach Anspruch 11, außerdem mit einer Okklusionsstatuszykluseinrichtung, die den Einatmungsdruck in der Einatmungsleitung erfasst, die Abschaltphase beibehält, bis ein Einatmungsdruck kleiner oder gleich 5 cm H₂O ist oder bis 15 Sekunden vergangen sind, was immer zuerst eintritt, eine Einatmungsphase einleitet, in der zu Beginn das Beatmungsgerät das Sicherheitsventil schließt, ein vorbestimmtes Zeit intervall wartet, um zu ermöglichen, dass sich das Sicherheitsventil schließt, eine auf druckgesteuerter Beatmung basierende Beatmung mit einem Einatmungsdruckzielwert von etwa 15 cm H₂O liefert, eine erste Ausatmungsphase einleitet, in der das Beatmungsgerät das Drucksteuerventil schließt und das Ausatmungsventil steuert, um einen Patienten-Endausatmungsdruck von etwa Null beizubehalten, bis der Einatmungsdruck kleiner oder gleich 5 cm H₂O ist oder zumindest 2,5 Sekunden vergangen sind, oder eine Gesamtzeit von 5 Sekunden seit Beginn der ersten Ausatmungsphase abgelaufen ist, eine zweite Ausatmungsphase einleitet, in der das Beatmungsgerät das Drucksteuerventil schließt, das Ausatmungsventil steuert, um einen Patienten-Endausatmungsdruck von etwa Null beizubehalten, und das Sicherheitsventil öffnet, bis der Einatmungsdruck kleiner oder gleich 5 cm H₂O ist oder zumindest 2,5 Sekunden vergangen sind, oder eine Gesamtzeit von 5 Sekunden seit Beginn der ersten Ausatmungsphase abgelaufen ist, und eine Einatmungsphase mit verbindlichen Atmungseinstellungen einleitet, wobei ein Patienten-Endausatmungsdruck von etwa Null beibehalten wird.
System nach Anspruch 1, bei dem die Steuerintervalle eine vorbestimmte Dauer haben.