DE2728779A1 - METHOD AND DEVICE FOR REGULATING ARTIFICIAL VENTILATION - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR REGULATING ARTIFICIAL VENTILATION

Info

Publication number
DE2728779A1
DE2728779A1 DE19772728779 DE2728779A DE2728779A1 DE 2728779 A1 DE2728779 A1 DE 2728779A1 DE 19772728779 DE19772728779 DE 19772728779 DE 2728779 A DE2728779 A DE 2728779A DE 2728779 A1 DE2728779 A1 DE 2728779A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
oxygen
value
inhaled
relationship
fraction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19772728779
Other languages
German (de)
Inventor
Jean-Francois Bolot
Paul Gerin
Jacques Pernier
Francois Perrin
Dominique Robert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Original Assignee
Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM filed Critical Institut National de la Sante et de la Recherche Medicale INSERM
Publication of DE2728779A1 publication Critical patent/DE2728779A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M16/00—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes
    • A61M16/021—Devices for influencing the respiratory system of patients by gas treatment, e.g. mouth-to-mouth respiration; Tracheal tubes operated by electrical means
    • A61M16/022—Control means therefor
    • A61M16/024—Control means therefor including calculation means, e.g. using a processor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/20—Blood composition characteristics
    • A61M2230/202—Blood composition characteristics partial carbon oxide pressure, e.g. partial dioxide pressure (P-CO2)
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61M—DEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M2230/00—Measuring parameters of the user
    • A61M2230/20—Blood composition characteristics
    • A61M2230/205—Blood composition characteristics partial oxygen pressure (P-O2)

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Emergency Medicine (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Anesthesiology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung der künstlichenMethod and device for controlling the artificial

BeatmungVentilation

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung der künstlichen Beatmung (Lungenbelüftung) bei einem Patienten, und zwar auf endotraechalem Weg. Die künstliche, unterstützende Beatmung ist teils erwünscht, teils unerläßlich bei zahlreichen klinischen Situationen wie der Anästhesie, Polytraumatismen, Intoxikationen, respiratorischen akuten und chronischen Insuffizienzen, neurologischem Befall der respiratorischen Zentren und Muskeln u.dgl. In vielen Fällen stellt die künstliche Beatmung das Element des Überlebens dar. Um jedoch wirksam zu sein und ein Minimum an Risiko für den Patienten mit sich zu bringen, muß die künstliche Beatmung zahlreiche Faktoren in Rechnung stellen, die in Abhängigkeit vom Zustand des Patienten stehen. So kann insbesondere eine ungeeignete Regelung der Beatmung einer Atmungsinsuffizienz entsprechen, kann zu Lungenfibrosen in dem Maße führen, in dem die Prozentzahlen an eingesaugtem Sauerstoff groß sind, kann hemodynamische Risiken hervorrufen in dem Fall, in dem Druckbereiche erreicht werden, die erhöhte endothoraxische Mitteldrücke mit sich bringen, und kann schließlich Rh4ythmusschwierigkeiten durch eine Gasalkalose bewirken.The invention relates to a method and a device for regulating artificial ventilation (lung ventilation) in a patient, by the endotraechal route. Artificial, supportive ventilation is sometimes desirable, partly indispensable in numerous clinical situations such as anesthesia, polytrauma, intoxication, acute and chronic respiratory insufficiency, neurological involvement of the respiratory centers and Muscles, etc. In many cases, artificial respiration is the element of survival. However, in order to be effective and to bring a minimum of risk to the patient, artificial ventilation must be numerous Take into account factors that depend on the patient's condition. So in particular Unsuitable ventilation control corresponding to respiratory insufficiency can lead to pulmonary fibrosis to the same extent in which the percentages of oxygen sucked in are large, can cause hemodynamic risks in the event that pressure ranges are reached which result in increased mean endothoraxic pressures, and eventually rhythm problems can be caused by a Cause gas alkalosis.

Die bekannten Respirationsgeräte können verschiedene Parameter berücksichtigen, die den Belüftungs- oder Beatmungsbereich der Maschine definieren. Diese Parameter sind im wesentlichen folgende:The known respiratory devices can take into account various parameters that affect the ventilation or ventilation area of the machine. These parameters are essentially as follows:

709882/0320709882/0320

INSERMINSERM

Bruchteil des Sauerstoffes der vom Patienten eingesaugten Luft, Frequenz der Einatmungen, mittlere Abgabemenge, Form der Kurve der augenblicklichen Abgabemenge in den respiratorischen Wegen, Druck in den respiratorischen Wegen, Bruchteil des Kohlensauregases in der dem Patienten eingeblasenen Luft. In jedem Augenblick und für jeden Patienten existiert eine Kombination von Regelungen und Einstellungen, die zu einer korrekten künstlichen Beatmung mit geringem Risiko führen sollen. Nichtsdestoweniger kann die bislang übliche manuelle Betätigung derartiger Regelungen nicht befriedigen und erfordert auch die Einschaltung eines Fachmannes. Darüber hinaus dauert dies auch meist zu lange. Derartige Regelungen und Einstellungen müssen auch häufig vorgenommen werden, und um tatsächlich der Entwicklung des Zustandes des Patienten im Augenblick gerecht zu werden, müßte dies eigentlich automatisch erfolgen.Fraction of the oxygen in the air sucked in by the patient, frequency of inhalation, average quantity released, form the curve of the instantaneous delivery rate in the respiratory tract, pressure in the respiratory tract, fraction of the carbonic acid gas in the air blown into the patient. In every moment and for every patient There is a combination of controls and settings that result in correct artificial ventilation with little Should lead to risk. Nevertheless, the hitherto customary manual actuation of such controls cannot satisfy and also requires the involvement of a specialist. In addition, this usually takes too long. Such Regulations and adjustments also need to be made frequently, and in order to actually evolve the To do justice to the patient's condition at the moment, this should actually be done automatically.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Vermeidung der vorstehend genannten Nachteile ein Verfahren zur Optimierung einer derartigen künstlichen Beatmung zu schaffen, sowie ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, die automatische Regelungen des Respirationsgerätes ermöglicht.The present invention is based on the problem of avoiding the disadvantages mentioned above To create a method for optimizing such artificial ventilation, and also a device for To create the implementation of the method that enables the automatic control of the respiratory device.

Es wurde gefunden, daß der Zustand eines Patienten überwiegend von den arteriellen Teildrücken von Sauerstoff und Kohlensäuregas im Blut bestimmt wird. Ein anderer, sehr stark diese Drücke beeinflussender Faktor, der im Hinblick auf die vorstehend genannten Risiken erfaßt werden muß, ist der Bruchteil von Sauerstoff, der dem Patienten bei jeder respiratorischen Bev/egung eingeblasen wird.It has been found that a patient's condition is predominantly influenced by the partial arterial pressures of oxygen and carbonic acid gas in the blood is determined. Another factor that has a very strong influence on these pressures is that in the In view of the above risks, the fraction of oxygen that must be captured is the patient's is blown in with every respiratory movement.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin, daß periodisch die arteriellen Teildrücke von Sauerstoff und Kohlensäuregas im Blut des Patienten gemessen werden und dann in vorgegebenen Grenzen die Größe des Sauerstoff-The inventive method now consists in that periodically the arterial partial pressures of oxygen and carbonic acid gas in the patient's blood are measured and then within specified limits the size of the oxygen

709882/0820709882/0820

INSERMINSERM

bruchteiles, die von dem Patienten eingesaugt wird, variiert wird, bis man einen minimalen Wert für die nachfolgende Besiehung E erhält:fraction that is sucked in by the patient varies until a minimum value for the following equation E is obtained:

2 , paO9 - 100 \ / paCO., - 40 ^2, paO 9 - 100 \ / paCO., - 40 ^

, paO2 - 100 ^ / paCO2 - 40 \ v^ 10 \ 10, paO 2 - 100 ^ / paCO 2 - 40 \ v ^ 10 \ 10

dabei ist paO- der arterielle Teildruck des Sauerstoffes, paCO« der arterielle Teildruck des Kohlensäuregases, FiO„ der Bruchteil an eingesaugtem Sauerstoff, 21 ist in Prozent der optimale Wert für FiO„ und 100 sowie 40 sind die optimalen Werte in Millimetern Quecksilbersäule jeweils für paO„ und paCOp» schließlich läßt man gemäß dem Verfahren nacheinander andere Parameter variieren, wie tespielsweise die mittlere Abgabemenge, die Frequenz der Einatmungen, die Form der Kurve der tatsächlichen augenblicklichen Abgabe oder den Bruchteil an Kohlensäuregas, der eingeatmet wird, derart, daß bei Fixierung des Bruchteiles an eingeatmetem Sauerstoff auf seinen aus der vorstehend genannten Verfahrensetappe resultierenden Wert man einen Minimalwert für die folgende Beziehung F erhält:where paO- is the partial arterial pressure of the oxygen, paCO "the arterial partial pressure of the carbonic acid gas, FiO" the fraction of oxygen sucked in, In percent, 21 is the optimal value for FiO “and 100 and 40 are the optimal values in millimeters of mercury for paO "and paCOp" respectively according to the method, other parameters vary one after the other, such as the mean delivery rate, the frequency inhalations, the shape of the curve of the actual instantaneous delivery or the fraction of carbonic acid gas, which is inhaled in such a way that when the fraction of inhaled oxygen is fixed on its from the above The resulting value given in the process stage gives a minimum value for the following relationship F:

100 - pa0o Ί paCOo - 40 F = „.. (.__..., O) * 100 - pa0 o Ί paCO o - 40 F = ".. (.__..., O) *

maxMax

100100

1010

Dabei haben paO? und paCO„ die gleichen Bedeutungen wie vorstehend angegeben und die Größe des ersten Gliedes der Beziehung ergibt nach der angegebenen Formel "^ 2Have paO ? and paCO "the same meanings as given above and the size of the first member of the relationship results in accordance with the formula given" ^ 2

Ϊ50Ϊ50

einen rechnerischen Wert, wenn paO» unter 100 ist, oder wird mit Null angesetzt, wenn paO„ über 100 ist.a calculated value if paO »is below 100, or is set to zero if paO "is over 100.

In dem Maße, in dem im Verlauf der Minimierung der Beziehung E man eine Größe für den arteriellen Teildruck des Sauerstoffes in der Größe von 100 mm Quecksilbersäule erhält,To the extent that, in the course of minimizing the relationship E, one can determine the partial arterial pressure of oxygen in the size of 100 mm of mercury,

709882/0820709882/0820

INSERMINSERM

fixiert man die Größe FiO« auf den entsprechenden Wert, bevor man die anderen Parameter variieren läßt, um die minimale Größe der Beziehung F gemäß vorstehender Definition zu erreichen.one fixes the quantity FiO «to the corresponding value, before allowing the other parameters to vary, by the minimum magnitude of the relationship F as defined above to reach.

In dem Maße, in dem der arterielle Teildruck des Sauerstoffes paO_ über 110 mm Quecksilbersäule liegt, wird der Bruchteil des vom Patienten eingesaugten Sauerstoffes verringert, bis der arterielle Teildruck des Sauerstoffes zwischen 10 und 100 mm Quecksilbersäule liegt. Wenn der arterielle Teildruck des Sauerstoffes unterhalb oder gleich 110 mm Quecksilbersäule ist, werden irgendwelche Regelvorgänge nicht modifiziert.To the extent that the partial arterial pressure of the oxygen paO_ is above 110 mm of mercury, the fraction of the oxygen sucked in by the patient becomes reduced until the partial arterial pressure of the oxygen is between 10 and 100 mm of mercury. If the The partial arterial pressure of oxygen is below or equal to 110 mm of mercury, there are some regulating processes not modified.

Es wird dann die neue Größe der vorstehend erläuterten Beziehung E berechnet. Wenn die gefundene Größe von E über der vorhergehend bestimmten Größe von E liegt, werden am Respirationsgerät die Größen der verschiedenen Parameter, die am Ende der Minimierung der Größe E, wie sie anfangs bestimmt wurde, festgelegt. Diese Werte bleiben festgelegt und das Verfahren wird erneut an der Stelle aufgenommen, die der Phase der Minimierung der Beziehung F entspricht.The new quantity of the relationship E explained above is then calculated. If the found size of E is about the previously determined size of E, the sizes of the various parameters are displayed on the respiratory device, which is determined at the end of the minimization of the size E, as it was initially determined. These values remain fixed and the process is restarted at the point corresponding to the phase of minimizing the relationship F.

Wenn der auf diese Weise erhaltene neue Wert von E immer unter dem ursprünglich berechneten Wert von E ist, bedeutet dies, daß sich der Zustand des Patienten geändert hat, und man muß demzufolge das Verfahren von Anfang an neu beginnen. If the new value of E obtained in this way is always below the originally calculated value of E, means this is that the patient's condition has changed and the procedure must therefore be started over from the beginning.

Wenn der erhaltene Wert E unterhalb oder gleich dem Wert E ist, der vorhergehend errechnet wurde, geht man zunächst zur nächsten Etappe über. Diese Etappe besteht darin, den Bruchteil des eingesaugten Sauerstoffes FiO2 um 5 % zu verringern, wenn der arterielle Teildruck des Sauerstoffes Über oder gleich 90 mmm Quecksilbersäule ist, oder aber FiO2 um 5 % zu erhöhen, wenn paO? unter 90 mm Quecksäule ist, und in beiden Fällen wird dann das VerfahrenIf the value E obtained is below or equal to the value E previously calculated, the next step is started. This stage consists in reducing the fraction of the sucked in oxygen FiO 2 by 5% if the partial arterial pressure of the oxygen is above or equal to 90 mmm of mercury, or to increase FiO 2 by 5% if paO ? is below 90 mm of mercury, and in both cases then the procedure

709882/0820709882/0820

INSERMINSERM

/ίο/ ίο

bei der Phase zur Minimierung der Beziehung F aufgenommen.included in the phase to minimize the relationship F.

Die Beziehung E ist derart aufgestellt und definiert worden, daß die arteriellen Teildrücke von Sauerstoff und Kohlensäuregas und der Bruchteil des eingesaugten Sauerstoffes keine für den Patienten gefährlichen Werte erreichen können und ein zufriedenstellendes Gleichgewicht beinhalten.The relationship E has been established and defined in such a way that the arterial partial pressures of oxygen and carbonic acid gas and the fraction of the oxygen sucked in cannot reach values that are dangerous for the patient and involve a satisfactory balance.

Es ist zu konstatieren, daß, wenn paO„ zwischen 90 und 110 mm Quecksilbersäule liegt, das erste Glied der Beziehung einen sehr geringen Wert besitzt. Wenn die Größe paC0_ zwisehen 30 und 50 mm Quecksilbersäule liegt, besitzt das zweite Glied der Gleichung einen sehr geringen Wert, und wenn FiOp unter 40 liegt, ist das dritte Glied der Gleichung vernachlässigbar. Darüber hinaus ist das dritte Glied der Gleichung mit der vierten Potenz behaftet, während die beiden ersten Glieder mit der zweiten Potenz behaftet sind. Auf diese Weise wirkt sich ein relativ geringes Überschreiten des zu tolerierenden Wertes für FiO„ relativ stark auf die Beziehung E aus. Es ist ferner darauf zu verweisen, daß alle Potenzen geradzahlig sind, derart, daß sich die Ungenauigkeiten der verschiedenen Faktoren kumulieren, wie auch ihre Größe sein mag.It can be stated that if paO “is between 90 and 110 mm of mercury, the first term of the relationship has a very low value. When the size paC0_ is divided 30 and 50 mm of mercury, the second term of the equation has a very low value, and if so FiOp is less than 40, is the third term of the equation negligible. In addition, the third term of the equation has the fourth power, while the both first terms are afflicted with the second power. In this way, there is a relatively small overshoot of the value to be tolerated for FiO “relatively strong on the relationship E. It should also be pointed out that all powers are even, such that the inaccuracies of the various factors accumulate, whatever their magnitude.

Die nachfolgende Tabelle gibt für den Fall von zehn Patienten die Größen von paCO„ und paO? sowie FiO„ und die Abgabe— menge an eingesaugter Luft in Litern pro Minute und die Frequenz der Einsaugungen pro Minute am Beginn der Beatmung (Lugenbelüftung) und am Ende der Beatmung an:The following table gives the sizes of paCO "and paO ? For the case of ten patients. as well as FiO "and the amount of air being sucked in in liters per minute and the frequency of sucking in per minute at the beginning of ventilation (eye ventilation) and at the end of ventilation to:

709882/0820709882/0820

Patient paO2 paCO2 FiO2 Vol/Min. FrequenzPatient paO 2 paCO 2 FiO 2 vol / min. frequency

Diagnosediagnosis

I1 AnfangI 1 beginning 2.2. 7070 1717th 3535 1515th 2020th Endeend 9090 2323 5050 1515th 2020th 3,3, 5555 3434 3030th 1010 2020th 100100 3030th 5050 1414th 2828 4.4th 7474 3030th 3030th 1010 2020th 104104 2727 4040 1212th 2323 5.5. 5757 2020th 3030th 1313th 2020th 8383 2525th 5050 1212th 2020th 6,6, 5656 1717th 2121 1818th 2020th 9292 2020th 4141 1313th 2626th 22 6969 4343 5555 88th 2020th 100100 3636 4545 1212th 1414th 8,8th, 5555 5050 3030th 77th 1515th 9494 3737 3030th 1616 1515th 9_9_ 135135 1717th 5050 1212th 2020th 8787 3030th 4040 88th 2323 ΌΌ 6565 2727 3535 1010 2222nd 9090 3939 4040 88th 2525th 4848 3838 3030th 1010 2020th 9494 3434 5050 1010 1414th

Mendelsohn-SyndromMendelsohn syndrome

chronische, respiratorische Insuffizienzchronic respiratory failure

chronische, respiratorische Insuffizienz nach Tuberkulosechronic respiratory failure after tuberculosis

chronische, respiratorische Insuffizienz chronic respiratory failure

schwere Staphylokokken-Septicemie severe staphylococcal septicemia

chronische respiratorische Insuffizienz nach Tuberkulosechronic respiratory failure after tuberculosis

chronische, respiratorische Insuffizienzchronic respiratory failure

chronische, respiratorische Insuffizienzchronic respiratory failure

respiratorische Insuffizienz nach Selbstmordversuchrespiratory failure after attempted suicide

TOTO

nach-operative respiratorische qI Insuffizienz in Zusammenhang ^ mit Septicemie ^gpost-operative respiratory qI insufficiency related ^ with Septicemie ^ g

INSERMINSERM

In diesem Fall sind drei Parameter berücksichtigt, und zwar FiOp, die Abgabemenge und die Frequenz. Im Verlauf eines jeden Regelzyklus v/ird zu einem ersten Zeitpunkt eine Regelung von FiO„ durchgeführt, und dann aufeinanderfolgend die Regelung der Abgabemenge und der Frequenz, und zwar in der vorstehend beschriebenen Weise. Es ergibt sich, daß die Verfahrensweise gleich ware, wenn andere Variable berücksichtigt wurden.In this case, three parameters are taken into account, and although FiOp, the delivery rate and the frequency. In the course of each control cycle at a first point in time a regulation of FiO "carried out, and then successively the regulation of the delivery rate and the frequency, in the manner described above. It results that the procedure would be the same if other Variables were taken into account.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens weist Meßgeräte la, Ib auf, die kontinuierlich oder diskontinuierlich, in Intervallen von wenigen Hinuten, die arteriellen Teildrücke von Sauerstoff und Kohlensäuregas (ραθ? und paCO„) messen, sei es direkt mittels intraarteriellcr Elektroden, sei es indirekt durch Messungen der Sättigung, durch percutane Messungen, durch Messungen an den eingesaugten und ausgeatmeten Gasen oder jede andere bekannte Art und Weise der indirekten Bestimmung von paO„ und paC0„.The device for carrying out the method has measuring devices 1a, 1b, which continuously or discontinuously, at intervals of a few minutes, measure the partial arterial pressures of oxygen and carbonic acid gas (ραθ ? And paCO “), either directly by means of intraarterial electrodes or indirectly by measurements of the saturation, by percutaneous measurements, by measurements on the inhaled and exhaled gases or any other known way of indirect determination of paO "and paC0".

Die Vorrichtung weist ferner ein Regenerationsgerät 2 auf, das mit Stell- und Regeleinrichtungen für den Bruchteil an eingeatmetem Sauerstoff FiO0, für die Frequenzen, die mittlere Abgabemenge, die Form der Abgabekurve, des Prozentsatzes an eingeatmetem Kohlensäuregas (FiCO„) versehen ist. Die Regelungen können auf bekannte Weise analog oder digital erfolgen.The device also has a regeneration device 2, which is provided with adjusting and regulating devices for the fraction of inhaled oxygen FiO 0 , for the frequencies, the average delivery rate, the shape of the delivery curve, the percentage of inhaled carbonic acid gas (FiCO "). The controls can be analog or digital in a known manner.

Diese Ausgestaltung reicht aus für den Fall, daß die vom Kranken eingeatmete Luft nicht die Umgebungsluft ist und daß man demzufolge deren Zusammensetzung kennt. In dem Fall, in dem der Patient Umgebungsluft einatmet, von der man den Sauerstoffgehalt und den Kohlensäuregasgehalt ändert, ist es interessant, wenn das Respirationsgerat Messungen über Probeentnahmen durchführen kann und dann entsprechende analoge oder digitale Signale abgibt, sei es über die Ab-This configuration is sufficient in the event that the air inhaled by the patient is not the ambient air and that its composition is therefore known. In the case in which the patient inhales ambient air, of which the oxygen content and the carbonic acid gas content are changed, it is interesting if the respiratory device can carry out measurements by taking samples and then emit corresponding analog or digital signals, be it via the output

709882/0820709882/0820

gabemengen, sei es über die eingeatmeten und ausgeatmeten Volumina, die augenblicklich herrschenden Drücke und die mittleren Drücke in den oberen Wegen, bezüglich FiO. und gegebenenfalls FiCO9.input quantities, be it via the inhaled and exhaled volumes, the pressures prevailing at the moment and the mean pressures in the upper paths, with regard to FiO. and if necessary FiCO 9 .

5 Die Vorrichtung beinhaltet ferner einen Rechner 3, der folgende Funktionen hat:5 The device also includes a computer 3, which has the following functions:

Aufnahme und Verarbeitung der von den Meßgeräter! la, Ib und dem Respirationsgerät 2 abgegebenen Signale, Berechnung der optimalen Einregelungen des Rospirationsgerütos 2 entsprechend dem vorstehend erläuterten Verfahren, digitale oder analoge Steuerung des Respirationsgerätes gemäß den vorhergehend berechneten EinrcgelungcnjRecording and processing of the measuring devices! la, Ib and the signals given to the respiratory device 2, calculation of the optimal adjustments of the respiratory device 2 according to the method explained above, digital or analog control of the respiratory device according to the previously calculated adjustment

Abgabe der quantitativen Größen betreffend die Entwicklung der variablen Eingangs- und Ausgangsgrößen dec Parameter:: E sowie gegebenenfalls v/eiterer Parameter, die einen laufenden Überblick über die Zustandsproblemo des Patienten ermöglichen, und zwar eben durch diese verschiedenen Größen und deren Korrelation.Submission of the quantitative parameters regarding the development of the variable input and output variables dec parameters: E and, if applicable, other parameters that have a running Overview of the patient's condition problems through these different quantities and their correlation.

Es kann dabei jede Art von bekannten Rechnertypen eingesetzt v/erden.Any kind of known computer type can be used v / earth.

Eine vorstehend beschriebene Vorrichtung ist in der beigefügten Zeichnung in einem Funktionsschema dargestellt.A device described above is shown in the accompanying drawing in a functional diagram.

Die vorstehend beschriebene Ausgestaltung hat einen großen Vorteil in dem Sinn, daß regelmäßig eine Reihe von Einrege— lungen der verschiedenen gewünschten Variablen unter laufender Berücksichtigung des aktuellen Zustandes des Patienten durchgeführt werden können.The configuration described above has a large one Advantage in the sense that regularly a series of adjustments of the various desired variables under current Taking into account the current condition of the patient can be carried out.

709882/08 20OR1Q1NAL INSPECTED 709882/08 20 OR 1 Q 1 NAL INSPECTED

LeerseiteBlank page

-AH --AH -

Claims (13)

INSTITUT NATIONAL DE LA SAMTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE INSERM, 101, rue Tolbiac, Paris 13eme, Seine, Frankreich PatentansprücheINSTITUT NATIONAL DE LA SAMTE ET DE LA RECHERCHE MEDICALE INSERM, 101, rue Tolbiac, Paris 13eme, Seine, France Claims 1. Verfahren zur Regelung der künstlichen Beatmung (Lungenbelüftung) auf endotrachealem Wege, dadurch gekennzeichnet, daß periodisch die arteriellen Teildrücke von Sauerstoff und Kohlensäuregas des Patienten gemessen werden, dann in vorgegebenen Grenzen die Größe des vom Patienten eingeatmeten Bruchteils von Sauerstoff variiert wird, bis man einen Minimalwert für die Beziehung E folgenden Aufbaus erhält:1. Procedure for regulating artificial ventilation (lung ventilation) endotracheal way, thereby characterized that periodically the arterial partial pressures of oxygen and carbonic acid gas des Patient are measured, then within predetermined limits the size of the fraction inhaled by the patient Oxygen is varied until a minimum value for the relationship E is obtained as follows: 2 22 2 /paO„ - 100 N / paCO - 40 N FiO? = L i J + I i + ι <L / paO "- 100 N / paCO - 40 N FiO ? = L i J + I i + ι <L - 20- 20th 10 v 10 -2010 v 10 -20 worin paO_ der arterielle Teildruck des Sauerstoffes ist, paCOp der arterielle Teildruck des Kohlensäuregases ist, FiO2 der Bruchteil an eingeatmetem Sauerstoff ist, 21 in Prozent der Optimalwert für FiO„ ist und 100 sowie 40 die optimalen Werte in Millimeter Quecksilbersäule respektiv für paO_ und paCO sind, und daß ferner schließlich nacheinander weitere Parameter wie die mittlere Abgabemenge, die Frequenz der Einsagungen, die Form der Abgabekurve, der Bruchteil an eingeatmetem Kohlensäuregas variiert werden derart, daß bei fixiertem Bruchteil von eingeatmetem Sauerstoff auf den aus der vorhergehende Etappe resultierenden Wert man einen Minimal-where paO_ is the arterial partial pressure of the oxygen, paCOp is the arterial partial pressure of the carbonic acid gas, FiO 2 is the fraction of inhaled oxygen, 21 in percent is the optimal value for FiO "and 100 and 40 are the optimal values in millimeters of mercury, respectively for paO_ and paCO and that, finally, further parameters such as the average delivery rate, the frequency of the predictions, the shape of the delivery curve, the fraction of inhaled carbon dioxide gas are varied in such a way that a fixed fraction of inhaled oxygen is set to the value resulting from the previous stage Minimal- 709882/082Γ1709882 / 082Γ1 ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED wert für die nachfoljOP.de Beziehung F erhält:value for the followingjOP.de relationship F receives: Γ -,ΖΓ -, Ζ ι -inn _ -,ππ ι->η("η _ 40ι -inn _ -, ππ ι-> η ("η _ 40 100 - ραθ9 paCO^100 - ραθ 9 paCO ^ F = rna:; ι ( - ' O ). + έ—F = rna :; ι (- 'O). + έ— L 100 J ^ 10L 100 J ^ 10 '..•orin poO., und paC0o die gleichen Definitionen v;ie vorstehend haben urid der Wert des ersten Gliedes der Beziehung der. rechnerischen 'Wert entsprechend der Formel 100 - paO~'.. • orin poO., And paC0 o have the same definitions v; ie above urid the value of the first term of the relation of. arithmetical 'value according to the formula 100 - paO ~ 100
hat, wenn paO^ unterhalb 100 ist oder das erste Glied der100
if paO ^ is below 100 or the first term of the Beziehung Null ist, wenn paO„ über 100 liegt.Relationship is zero when paO “is over 100. ?. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß,
wenn man im Laufe der Minimierung der Beziehung E für den arteriellen Teildruck des Sauerstoffes eine Größe von etv/a 100 rnm Quecksilbersäule erhält, man die Größe FiC- auf den entsprechenden Viert fixiert, bevor man die anderen Parameter variiert, um einen Minimalwert für die Beziehung F zu erreichen.?. Method according to claim 1, characterized in that,
If, in the course of minimizing the relation E, the arterial partial pressure of the oxygen reaches a size of about 100 nm of mercury, the size FiC- is fixed to the corresponding fourth before the other parameters are varied to achieve a minimum value for the relation F reach. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fall, in dem der arterielle Teildruck des Sauerstoffes über 110 mm Quecksilbersäule liegt, am Ende der ersten Verfährensphase gemäß Definition nach Anspruch 1 der Bruchteil an eingeatmetem Sauerstoff verringert wird, bis der arterielle Teildruck des Sauerstoffes zwischen 90 und 100 mm
Quecksilbersäule liegt, welcher Wert nicht modifiziert
wird, wenn der arterielle Teildruck des Sauerstoffes unterhalb oder gleich 110 mm Quecksilbersäule ist.3. The method according to claim 1, characterized in that in the case in which the arterial partial pressure of the oxygen is above 110 mm of mercury, at the end of the first procedural phase as defined in claim 1, the fraction of inhaled oxygen is reduced until the arterial partial pressure of oxygen between 90 and 100 mm
Mercury, which value is not modified
when the partial arterial pressure of oxygen is below or equal to 110 mm of mercury. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der in Anspruch 3 definierten Verfahrensphase der
neue Wert der Beziehung E errechnet wird, und dann, wenn
dieser Wert unter dem bei den Verfahrensschritten nach
Anspruch 1 erhaltenen Wert liegt, der Bruchteil an eingeatmetem Sauerstoff WUk ^ftYKerr»inä^f"t wird, wenn der arte-4. The method according to claim 3, characterized in that at the end of the process phase defined in claim 3
new value of the relationship E is calculated, and then if
this value is below that of the procedural steps below
Claim 1 is the value obtained, the fraction of inhaled oxygen WUk ^ ft YK err » in ä ^ f" t becomes, if the species 1 i^L-tt^l I 1 i ^ L-tt ^ l I rielle Teildruck des Sauerstoffes über odor gleich 90 mm Quecksilbersäule ist, bevor das Verfahren an der Phase der Minimierung der Beziehung F aufgenommen wird, indem man die verschiedenen Parameter entsprechend variiert.rial partial pressure of oxygen over odor equal to 90 mm Mercury is before the procedure is added to the phase of minimizing the relationship F by adding the various parameters are varied accordingly. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der in Anspruch 3 definierten Verfahrensphase der neue Wert der Beziehung E errechnet wird und dann, wenn dieser Wert kleiner ist als der in den Verfahrensschritten nach Anspruch 1 erhaltene Wert, der Bruchteil des eingesaugten Sauerstoffes um 5 % erhöht wird, wenn der arterielle Teildruck des Sauerstoffes unterhalb 90 mm Quecksilbersäule liegt, bevor das Verfahren in der Phase der Minimierung der Beziehung F durch Variieren der entsprechenden verschiedenen Parameter wieder aufgenommen wird.5. The method according to claim 3, characterized in that at the end of the process phase defined in claim 3 the new value of the relationship E is calculated and then, if this value is smaller than the value obtained in the method steps according to claim 1, the fraction of the sucked in oxygen is increased by 5% if the arterial partial pressure of the oxygen is below 90 mm Before the process, mercury lies in the phase of minimizing the relationship F by varying the corresponding one various parameters is resumed. 6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der in Anspruch 3 definierten Verfahrensphase der neue Wert für die Beziehung E errechnet wird und dann, wenn dieser Viert größer ist als der in den Verfahrensschritten nach Anspruch 1 erhaltene Wert, am Respirationsgerät die Werte der verschiedenen Parameter festgelegt v/erden, wie sie am Ende der Verfahrensphase gemäß Anspruch 1 erreicht v/erden, bevor das Verfahren an dieser Stelle wieder aufgenommen wird.6. The method according to claim 3, characterized in that at the end of the process phase defined in claim 3 the new value for the relationship E is calculated and, if this fourth is greater than the value obtained in the method steps according to claim 1, the values of the various parameters are set on the respiratory device v / earth as claimed at the end of the procedural phase 1 reached before the procedure is restarted at this point. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der nach Anspruch 3 definierten Verfahrensphase ein neuer Wert der Beziehung E errechnet wird und dann, wenn dieser Wert kleiner ist als der nach den Verfahrensschritten des Anspruches 1 erhaltene Wert, auf die Verfahrensphasen nach den Ansprüchen 4 und 5 übergegangen wird.7. The method according to claim 6, characterized in that at the end of the process phase defined according to claim 3 a new value of the relationship E is calculated and then, if this value is smaller than the value obtained according to the process steps of claim 1, to the process phases according to claims 4 and 5 is passed over. INSPECTEDINSPECTED INSERMINSERM 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der in Anspruch 3 definierten Verfahrensphase ein neuer Wert für die Beziehung E errechnet v/ird und dann, wenn dieser immer noch über dem- nach den Verfahrensschritten des Anspruches 1 erhaltenen Wert liegt, das Verfahren in seiner ersten Phase wieder aufgenommen wird.8. The method according to claim 6, characterized in that a process phase defined in claim 3 at the end new value for the relationship E is calculated and then, if this is still above the value obtained according to the method steps of claim 1, the Procedure is resumed in its first phase. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die arteriellen Teildrücke des Sauerstoffes und des Kohlensäuregases im Blut des Patienten kontinuierlich gemessen werden.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that that the partial arterial pressures of oxygen and carbonic acid gas in the patient's blood continuously measured. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie Meßgeräte (Ia1Ib) zur Messung der arteriellen Teildrücke des Sauerstoffes und des Kohlensäuregases im Blut des Patienten aufweist, ferner ein Respirationsgerät (2), das analog oder digital steuerbare Regeleinrichtungen für den Bruchteil des eingeatmeten Sauerstoffes, die Einatrnungsfrequenzen, die mittlere Abgabemenge, die Kurve der tatsächlichen augenblicklichen Abgabe und den Bruchteil des eingeatmeten Kohlensäuregases aufweist, sowie ferner einen Rechner (3), der die abgegebenen Signale der Meßgeräte (la,Ib) und des Respirationsgerätes (2) aufnimmt, verarbeitet und in Form von digitalen oder analogen Steuerungssignalen auf das Respirationsgerät (2) gibt.Device for carrying out the method according to one of Claims 1 to 9, characterized in that it has measuring devices (Ia 1 Ib) for measuring the arterial partial pressures of the oxygen and the carbonic acid gas in the patient's blood, furthermore a respiration device (2) which is analogous or digitally controllable regulating devices for the fraction of the inhaled oxygen, the instilling frequencies, the average delivery amount, the curve of the actual instantaneous delivery and the fraction of the inhaled carbonic acid gas, as well as a computer (3), which the signals emitted by the measuring devices (la, Ib) and the respiratory device (2) receives, processes and sends them to the respiratory device (2) in the form of digital or analog control signals. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,11. The device according to claim 10, characterized in that daß Mittel zur Messung und analoger oder digitaler Signalgabe für die Abgabemengen und Volumen der eingeatmeten und ausgeatmeten Luft, der augenblicklichen und mittleren Drücke in den oberen Luftwegen und der eingeatmeten Bruchteile des Sauerstoffes und des Kohlensäuregases vorgesehen sind.that means for measuring and analog or digital signaling for the delivery quantities and volume of the inhaled and exhaled air, the instantaneous and mean pressures in the upper airways and the inhaled fractions of oxygen and carbonic acid gas are provided. 709882/0820709882/0820 INSERMINSERM 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgerate (la,Ib) für die arteriellen Teildrücke des Sauerstoffes und des Kohlensäuregases als Direktmeßgeräte in Form von intra-arteriellen Elektroden ausgebildet sind.12. Device according to one of claims 10 and 11, characterized characterized in that the measuring devices (la, Ib) for the arterial Partial pressures of oxygen and carbonic acid gas as direct measuring devices in the form of intra-arterial Electrodes are formed. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßgeräte (la,Ib) für eine indirekte Messung der arteriellen Teildrücke von Sauerstoff und Kohlensäuregas durch Messung der Sättigung, percutane Messungen oder Messungen der eingeatmeten und ausgeatmeten Gase ausgelegt sind.13. Device according to one of claims 10 and 11, characterized in that the measuring devices (la, Ib) for an indirect Measurement of the arterial partial pressures of oxygen and carbonic acid gas by measuring the saturation, percutaneously Measurements or measurements of inhaled and exhaled gases are designed. 709882/0820709882/0820
DE19772728779 1976-07-01 1977-06-25 METHOD AND DEVICE FOR REGULATING ARTIFICIAL VENTILATION Withdrawn DE2728779A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR7620957A FR2356408A1 (en) 1976-07-01 1976-07-01 PROCESS FOR OPTIMIZING PULMONARY VENTILATION IN A SUBJECT SUBJECT TO ENDOTRACHEAL ASSISTED VENTILATION, AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2728779A1 true DE2728779A1 (en) 1978-01-12

Family

ID=9175440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772728779 Withdrawn DE2728779A1 (en) 1976-07-01 1977-06-25 METHOD AND DEVICE FOR REGULATING ARTIFICIAL VENTILATION

Country Status (3)

Country Link
DE (1) DE2728779A1 (en)
FR (1) FR2356408A1 (en)
GB (1) GB1565916A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188946A (en) * 1977-10-07 1980-02-19 Rayburn Robert L Controllable partial rebreathing anesthesia circuit and respiratory assist device
EP0022144A1 (en) * 1979-07-03 1981-01-14 Drägerwerk Aktiengesellschaft Artificial respiration apparatus controlled by signals taken from the patient
DE3133697A1 (en) * 1981-02-17 1982-08-26 Manufacturas Médicas, S.A., Torrejón de Ardoz, Madrid RESPIRATOR
DE3817053A1 (en) * 1988-05-19 1989-11-30 Draegerwerk Ag METHOD FOR CONTROLLING A VENTILATION DEVICE AND DEVICE THEREFOR
DE3906202A1 (en) * 1989-02-28 1990-09-06 Medicommerz Gmbh METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING BREATH GAS
DE4309923A1 (en) * 1993-03-26 1994-09-29 Boesch Wilhelm Apparatus arrangement for supplying respiration gas to a patient

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19515031A1 (en) * 1995-04-24 1996-10-31 Siemens Ag Fibre=optic illumination device with cooling system
SE9502032D0 (en) * 1995-06-02 1995-06-02 Burkhard Lachmann Arrangement for determining an opening pressure
ITBO990218A1 (en) * 1999-05-04 2000-11-04 Dima Italia S R L ELECTRONIC OXYGEN REGULATOR WITH MEMORY.
US10071218B2 (en) 2006-01-24 2018-09-11 Zoll Medical Corporation Reperfusion protection in resuscitation
US20070169779A1 (en) 2006-01-24 2007-07-26 Freeman Gary A Reperfusion protection in resuscitation
US9616187B2 (en) 2006-01-30 2017-04-11 Hamilton Medical Ag Apparatus for regulating a mechanical ventilation
US20090241956A1 (en) * 2008-03-27 2009-10-01 Nellcor Puritan Bennett Llc Method for controlling delivery of breathing gas to a patient using multiple ventilation parameters
US8640699B2 (en) 2008-03-27 2014-02-04 Covidien Lp Breathing assistance systems with lung recruitment maneuvers
WO2020181068A1 (en) * 2019-03-05 2020-09-10 Medipines Corporation Ventilator setting adjustment system

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4188946A (en) * 1977-10-07 1980-02-19 Rayburn Robert L Controllable partial rebreathing anesthesia circuit and respiratory assist device
US4326513A (en) * 1979-07-02 1982-04-27 Dragerwerk Ag Patient data controlled respiration system
EP0022144A1 (en) * 1979-07-03 1981-01-14 Drägerwerk Aktiengesellschaft Artificial respiration apparatus controlled by signals taken from the patient
DE2926747A1 (en) * 1979-07-03 1981-01-22 Draegerwerk Ag VENTILATION SYSTEM WITH VENTILATOR CONTROLLED BY PATIENT VALUES
DE3133697A1 (en) * 1981-02-17 1982-08-26 Manufacturas Médicas, S.A., Torrejón de Ardoz, Madrid RESPIRATOR
DE3817053A1 (en) * 1988-05-19 1989-11-30 Draegerwerk Ag METHOD FOR CONTROLLING A VENTILATION DEVICE AND DEVICE THEREFOR
DE3906202A1 (en) * 1989-02-28 1990-09-06 Medicommerz Gmbh METHOD AND DEVICE FOR SUPPLYING BREATH GAS
DE4309923A1 (en) * 1993-03-26 1994-09-29 Boesch Wilhelm Apparatus arrangement for supplying respiration gas to a patient

Also Published As

Publication number Publication date
FR2356408A1 (en) 1978-01-27
FR2356408B1 (en) 1978-12-15
GB1565916A (en) 1980-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2728779A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR REGULATING ARTIFICIAL VENTILATION
DE3537507C2 (en) Device for supportive intermittent pressure ventilation and aerosol therapy
DE3533557C2 (en) Measuring device for monitoring the CO¶2¶ content, the oxygen consumption and the respiratory quotient of a patient
EP0491969B1 (en) Lung ventilator with a flow rate dependent trigger threshold
DE69229737T3 (en) Device for determining the condition of the lungs
DE69534893T2 (en) Respiratory gas delivery device and method
DE10217762C1 (en) Respiration gas supply control method for artificial respirator compares actual respiration path pressure with intial respiration path pressure for regulation of respiration gas supply parameter
DE19606470C2 (en) Procedure for determining the functional residual capacity (FRC)
EP0570612B1 (en) Method and device for controlling and monitoring the flow of a small quantity of gas
DE69636501T2 (en) DEVICE FOR MEASURING AT LEAST TWO PNEUMATIC LUNG PARAMETERS AND MEASURING METHODS THEREFOR
DE3123678A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING LUNG FANS
DE3306607A1 (en) VENTILATOR
EP1148907A1 (en) Non-invasive method for optimizing the respiration of atelectatic lungs
DE3021326A1 (en) DEVICE FOR MEASURING AT LEAST TWO PNEUMATIC LUNG PARAMETERS AND MEASURING METHODS THEREFOR
DE3817985A1 (en) DEVICE FOR SUPPORTING THE SPONTANEOUS BREATHING OF A PATIENT
EP2726126A2 (en) Method for controlling the end-expiratory pressure in a respiratory system
DE102011051206A1 (en) Automatic fresh gas control system
DE10161057A1 (en) Process for controlling the differential pressure in a CPAP device and CPAP device
DE4038871A1 (en) Respirator control using sensor to measure breath vol. or flow - and supplying signal processor also receiving resistance, inverse compliance and any leakage vol. values as well as threshold values to control breathing pressure
EP3452154B1 (en) Device for improving cognitive and functional abilities using hypoxic and hyperoxic gas mixtures
DE102017008791A1 (en) Method of operating a ventilator and ventilator operating on the procedure
DE2505670A1 (en) VENTILATION SYSTEM
DE102021000313A1 (en) Method for operating a ventilator for artificial ventilation of a patient and such a ventilator
EP0385250A3 (en) Process and device for administering respiration gas
EP4049286A1 (en) Expert module for artificial respiration and ecls

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee