(57)【要約】      （修正有）【課題】弁セクションを統合することで、人工呼吸時の迅速な動作、測定および調整を可能とし、モジュール内の湿度ならびに衛生的な要求を考慮できる換気装置を提供する。【解決手段】患者の人工呼吸時に使用するために規定された患者モジュール１０は、圧力源２４が、患者の気道に接続可能な患者インタフェース２６に流れに関して連結可能であり、患者モジュールが、ケーシング１２と、ケーシング内の弁セクションと、弁セクションから離間したＨＭＥフィルタ３０とを含み、ＨＭＥフィルタは、呼気体積流に関して弁セクションの上流側に位置しているので、ＨＭＥフィルタが、ケーシングの内部を、乾燥した領域と、吐き出された呼吸ガスにより連行された湿分に接触する領域とに分割し、弁セクションが乾燥した領域に位置する。【選択図】図１ａ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の人工呼吸時に使用するための患者モジュール（１０）であって、前記患者モジュール（１０）により圧力源（２４）が、患者の気道に接続可能な患者インタフェース（２６）に流れに関して連結可能であり、
前記患者モジュール（１０）は、ケーシング（１２）と、該ケーシング（１２）内の弁セクション（１４）と、該弁セクション（１４）から離間したＨＭＥフィルタ（３０）とを含んでいて、
前記ＨＭＥフィルタ（３０）が、呼気体積流に関して前記弁セクション（１４）の上流側に位置していることを特徴とする、患者モジュール（１０）。
【請求項２】
複数の呼気弁（１６）を備えた前記弁セクション（１４）を備える、請求項１記載の患者モジュール（１０）。
【請求項３】
前記弁セクション（１４）内で、前記呼気弁（１６）が１つの中心の吸気弁（１８）の周囲に規則的に分配されて配置されている、請求項２記載の患者モジュール（１０）。
【請求項４】
少なくとも１つの吸気弁（１８）を備えた弁セクション（１４）を備える、請求項１，２または３記載の患者モジュール（１０）。
【請求項５】
粒子フィルタ（３２）が、前記ＨＭＥフィルタ（３０）と前記弁セクション（１４）との間に配置されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項６】
前記患者モジュール（１０）内で前記ＨＭＥフィルタ（３０）に配置された第１の圧力センサ（４２）によって、気道圧ｐＡＷを示す圧力測定値が検出可能である、請求項５記載の患者モジュール（１０）。
【請求項７】
第１の圧力センサおよび第２の圧力センサ（４２，４３）の形のセンサ機器（４２，４３）により、差圧を得るための第１の圧力測定値および第２の圧力測定値が記録可能であり、前記圧力センサ（４２，４３）が、前記患者モジュール（１０）の内部で前記粒子フィルタ（３２）の手前および背後に位置しているか、または前記粒子フィルタ（３２）の手前および背後の領域に連結されている、請求項５記載の患者モジュール（１０）。
【請求項８】
前記患者モジュール（１０）内で前記ＨＭＥフィルタ（３０）に配置された第１の圧力センサ（４２）により、かつ前記患者モジュール（１０）内で前記粒子フィルタ（３２）に配置された第２の圧力センサ（４３）により、２つの圧力測定値が検出可能であり、該２つの圧力測定値の差が患者に向かって流れるガス量または患者から離れる方向に流れるガス量を示す、請求項５記載の患者モジュール（１０）。
【請求項９】
前記患者モジュール（１０）内で前記粒子フィルタ（３２）に配置され、かつ差圧センサとして働くセンサ機器（４２，４３）により、１つの差圧測定値が検出可能であり、該差圧測定値が患者に向かって流れるガス量または患者から離れる方向に流れるガス量を示す、請求項５記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１０】
前記患者モジュール（１０）内で前記ＨＭＥフィルタ（３０）に配置され、かつ差圧センサとして働くセンサ機器（４２，４３）により、１つの差圧測定値が検出可能であり、該差圧測定値が患者に向かって流れるガス量または患者から離れる方向に流れるガス量を示す、請求項５記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１１】
前記ＨＭＥフィルタ（３０）に、前記粒子フィルタ（３２）に、または前記弁セクション（１４）に少なくとも１つの圧力測定接続部が配置されている、請求項５から１０までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの圧力測定接続部は、ホース（３６，３６’）と、該ホース（３６，３６’）にニューマチック式に接続された第１の圧力センサ（４２）とによって、気道圧ｐＡＷを示す圧力測定値が検出可能であるように、前記ＨＭＥフィルタ（３０）に配置されている、請求項１１記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの圧力測定接続部が、前記ＨＭＥフィルタ（３０）または前記粒子フィルタ（３２）に配置されていて、
前記ＨＭＥフィルタ（３０）に設けられた前記圧力測定接続部が、ホース（３６，３６’）により第１の圧力センサ（４２）にニューマチック式に接続されていて、
別の圧力測定接続部が前記粒子フィルタ（３２）または前記弁セクション（１４）に配置されていて、
前記別の圧力測定接続部が、別のホース（３６，３６’）により第２の圧力センサ（４３）にニューマチック式に接続されていて、
前記第１の圧力センサ（４２）および前記第２の圧力センサ（４３）により、２つの圧力測定値が検出可能であり、該２つの圧力測定値の差が患者に向かって流れるガス量または患者から離れる方向に流れるガス量を示す、請求項１１記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの圧力測定接続部が、前記ＨＭＥフィルタ（３０）または前記粒子フィルタ（３２）に配置されていて、
別の圧力測定接続部が、前記粒子フィルタ（３２）または前記弁セクション（１４）に配置されていて、
前記ＨＭＥフィルタ（３０）に設けられた前記圧力測定接続部と、前記別の圧力測定接続部とが、１つのホース（３６，３６’）および別のホース（３６，３６’）により、差圧センサとして働くセンサ機器（４２，４３）にニューマチック式に接続されており、
差圧センサとして働く前記センサ機器（４２，４３）により、差圧測定値が検出可能であり、該差圧測定値が患者に向かって流れるガス量または患者から離れる方向に流れるガス量を示す、請求項１１記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１５】
前記患者モジュール（１０）に接続可能な検査容積部（５０）またはキャリブレーション抵抗（５６）により、前記第１の圧力センサおよび第２の圧力センサ（４２，４３）および／または差圧センサとして働く前記センサ機器（４２，４３）により求めることができる、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下に対して、キャリブレーションされた体積流値を得るための補正係数を求めることができる、請求項５から１４までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１６】
フィルタアセンブリ（３２）の形の粒子フィルタ（３２）が設けられていて、好適には前記粒子フィルタ（３２）が前記ＨＭＥフィルタ（３０）と前記弁セクション（１４）の間とに配置されているか、または前記弁セクション（１４）が前記ＨＭＥフィルタ（３０）と前記粒子フィルタ（３２）との間に配置されており、前記フィルタアセンブリ（３２）が少なくとも２つのフィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）を有している、請求項１から１５までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１７】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、流れが当たるそれぞれ１つのフィルタ面（７５）を有していて、該フィルタ面（７５）が一緒に、前記粒子フィルタ（３２）の、流れが当たる全体表面を形成し、前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、前記フィルタ面（７５）の並行な通流のために配置され、かつ／または配向されている、請求項１６記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１８】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、互いに離間して配置されていて、これにより前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）の間に、前記フィルタ面（７５）を並行に通流するために、少なくとも１つの流れスペース（７６，７６’）が形成されている、請求項１７記載の患者モジュール（１０）。
【請求項１９】
所属するフィルタ面（７５）を互いに流体密に分離するために、少なくとも１つの分離手段（７８）が設けられていて、これにより所属するフィルタ面（７５）の間に、互いに分離された少なくとも２つの流れスペース（７６，７６’）が形成され、これにより並行な通流を提供することができる、請求項１８記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２０】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、前記体積流の流れ方向に関して相前後して配置され、かつ角度付けされて配向されている、請求項１６から１９までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２１】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、少なくとも部分的に互いに異なって角度付けされた配向を有している、請求項２０記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２２】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、少なくとも部分的に同一に角度付けされた配向を有していて、これにより前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）のフィルタ面（７５）は、互いに平行に配置されている、請求項２０または２１記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２３】
前記弁セクション（１４）が、少なくとも１つの呼気弁（１６）を有していて、該呼気弁（１６）が、前記角度付けされたフィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）のうちの少なくとも１つのフィルタセグメント、好適には前記呼気弁（１６）の最も近くに位置するフィルタセグメント（７４）と同一に角度付けされた配向を有している、請求項２０から２２までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２４】
前記ＨＭＥフィルタ（３０）は、流れが当たる表面（７７）を有していて、該表面（７７）が、前記角度付けされたフィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）のうちの少なくとも１つのフィルタセグメント、好適には前記ＨＭＥフィルタ（３０）の最も近くに位置するフィルタセグメント（７１）のフィルタ面（７５）に対して平行に形成されている、請求項２０から２３までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２５】
前記フィルタセグメント（７１，７２，７３，７４）が、互いに空間的に分離して形成されている、請求項１６から２４までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）。
【請求項２６】
請求項５から２５までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）と、該患者モジュール（１０）から空間的に離れた、しかし該患者モジュール（１０）に機能的に割り当てられた制御モジュール（３４）とを備えた患者モジュールシステムであって、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサ（４２，４３）および／または差圧センサとして働くセンサ機器（４２，４３）が前記患者モジュール（１０）から空間的に離れた前記制御モジュール（３４）内に位置している、患者モジュールシステム。
【請求項２７】
請求項５から２５までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）と、該患者モジュール（１０）から空間的に離れた、しかし該患者モジュールに機能的に割り当てられた制御モジュール（３４）とを備えた患者モジュールシステムであって、吸気弁（１８）が、前記患者モジュール（１０）から空間的に離れた前記制御モジュール（３４）内に位置している、患者モジュールシステム。
【請求項２８】
請求項５から２５までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）を運転するか、請求項２６または２７記載の患者モジュールシステムを運転するための方法であって、
前記患者モジュール（１０）に接続された検査容積部（５０）またはキャリブレーション抵抗によって、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサ（４２，４３）により、または差圧センサとして働くセンサ機器（４２，４３）により求めることができる、粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下と、補正係数とを求め、
前記患者モジュール（１０）の運転時に、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサ（４２，４３）により、または差圧センサとして働く前記センサ機器（４２，４３）により求めることができる、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下を、キャリブレーションされた体積流値を得るために前記補正係数で重みづけする、方法。
【請求項２９】
前記キャリブレーション抵抗（５６）に作用する出発圧力と、前記キャリブレーション抵抗（５６）を通る体積流とに関する固定的かつ既知の特性線とが所属する、前記患者モジュール（１０）に接続された前記キャリブレーション抵抗（５６）では、前記第１の圧力センサおよび前記第２の圧力センサ（４２，４３）により、または差圧センサとして働く前記センサ機器（４２，４３）により、前記患者モジュール（１０）に作用する予め規定された呼吸圧において、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下を求め、前記キャリブレーション抵抗（５６）の前記特性線につき、前記キャリブレーション抵抗（５６）を通る、前記呼吸圧に属する体積流と、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下とに基づいて、前記補正係数を求める、請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記患者モジュール（１０）に接続された、既知のバッグ容積を備えたバッグ（５０）において、前記患者モジュール（１０）に呼吸圧を加え、前記バッグ（５０）の容積を、前記呼吸圧の作用下で充填し、前記バッグ（５０）の充填中に、前記バッグ（５０）の測定された容積のための大きさとして、前記第１および前記第２の圧力センサ（４２，４３）により、または差圧センサとして働く前記センサ機器（４２，４３）により求められた、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下の推移のもとでの面積を特定し、
前記補正係数を、前記既知のバッグ容積と前記バッグ（５０）の測定された容積との比につき求める、
請求項２８記載の方法。
【請求項３１】
前記検査容積部（５０）またはキャリブレーション抵抗（５６）を前記患者モジュール（１０）に取り付けた後に、かつ前記取り付けられた検査容積部（５０）もしくは取り付けられたキャリブレーション抵抗（５６）を示す操作動作の後に、呼吸圧推移（４６）を形成し、形成された前記呼吸圧推移（４６）において結果として生じる、前記粒子フィルタ（３２）を介した圧力降下に基づいて補正係数を特定することにより、自動的に前記補正係数を求める、請求項２８から３０までのいずれか１項記載の方法。
【請求項３２】
特にコンピュータプログラムが請求項１から２５までのいずれか１項記載の患者モジュール（１０）のための制御モジュール（３４）で実施される場合に、請求項２８から３１までのいずれか１項記載の方法のステップを実施するために、プログラムコード手段を備えたコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は以下で患者モジュールと呼ばれる患者換気装置に関し、さらに患者モジュールを運転する方法にも関する。
【０００２】
患者換気装置は、たとえば人工呼吸器または麻酔器である。以下では概して人工呼吸器類または個別に人工呼吸器と呼ばれる人工呼吸器および麻酔器は、自発呼吸が全くできないか、呼吸時に補助を必要とする患者に呼吸空気を提供するために使用される。
【０００３】
このためには、患者は口と鼻を覆うフェースマスクまたはチューブを装着する。このチューブは、患者の咽頭腔または気管に導入されている。以下では概して患者インタフェースと呼ばれるこのようなフェースマスク、チューブ等は、少なくとも１つの人工呼吸ホースを介して人工呼吸器に接続されている。
【０００４】
人工呼吸器により、同様に自体公知の形式で、吸気時に、人工呼吸器側の圧力が、気道内圧のための予め規定された目標値または予め規定可能な目標値へと上昇させられる、すなわち、いわゆる肺胞圧、つまり患者の肺の内側の圧力を上回る値へと上昇させられる。この圧力差は、患者の肺に向かう方向の体積流を引き起こす。圧力均衡が達成されると、体積流は消える。呼息時には、このプロセスが反転され、人工呼吸器の側の圧力が肺胞圧に対して降下させられるので、ここでも圧力均衡がとられるまで、患者の肺からの体積流が生じる。人工呼吸器のこのような運転のために、圧力制御、体積制御および種々異なる制限を有する多様な混合形が公知である。人工呼吸器の運転時には、基本的に自体公知の形式において、流入側および流出側の弁（吸気弁、排気弁）が駆動制御され、定義されて開閉させられる。
【０００５】
独国特許発明第４４３８２１６号明細書（DE4438216C2）は、呼吸装置のための熱湿度交換（人工鼻）ユニットを示している。湿分および熱交換ボディおよび／または細菌フィルタを備えたケーシングは２つのケーシング半部を有している。１つのケーシング半部は、患者の気道に面していて、別のケーシング半部は、空気供給のための開口に接続している。両ケーシング半部は、円形の結合部を中心として互いに回動可能に構成されている。
【０００６】
米国特許第５８４８５９０号明細書（US5848590A）は、切開された気管の開口部を通じて呼吸される呼吸空気を濾過するためのフィルタアセンブリを示している。フィルタアセンブリは、ケーシング部分とフィルタ部分とを含んでいる。フィルタ部分は、ケーシングの内部で、呼吸によって生じる、フィルタ部分を介して生じる圧力差に基づいて、吸気位置または呼気位置へと可動である。この可動性は、呼吸抵抗の変化を引き起こす。
【０００７】
欧州特許出願公開第２０６５０６８号明細書（EP2065068A1）は、フィルタアセンブリによって高められた、ガス流のための呼吸抵抗を求めるための機能を提供する装置を示している。任意でバイパス孔が、フィルタの傍らを流れるガス流を可能にする。フィルタは、たとえば人工鼻フィルタ（ＨＭＥ）として形成されていてよい。
【０００８】
国際公開第１９９７３２６１９号明細書（WO199732619A1）は、フィルタおよび／または熱湿度交換器（人工鼻）から成る、人工呼吸ホースシステム内に配置された治療装置を備える人工呼吸システムの呼吸特性値を監視するための装置を示している。圧力および／または流れの量を評価することにより、呼吸特性値を治療装置の流れ抵抗を介した圧力差から基準値と比較して獲得することができる。
【０００９】
最近の優先権主張番号１０  ２０１７  ００９  ６０３．１（出願日２０１７年１０月１３日）からは、既にこの明細書において患者モジュールと呼ばれている、容易に交換可能な患者換気装置が公知である。患者モジュールは、圧力源、すなわち中間圧力源にニューマチック式に接続されている。圧力源として、圧縮ガスボンベまたは冒頭で述べた形式の人工呼吸器も考慮される。患者モジュールは、流れに関して、患者の気道に接続される、または接続可能な患者インタフェース、すなわちフェースマスク等に圧力源を連結させる。上述の最近の出願に記載された患者モジュールは、少なくとも１つの呼気弁を含んでいるか、または任意には１つの呼気弁および１つの吸気弁を含んでいる。１つの弁または各弁に関して、この弁が制御圧チャンバ内で制御圧を形成するために規定された弁駆動装置を含んでいることが規定されている。弁駆動装置として、「マイクロポンプ」、すなわち高周波で運転可能なピエゾポンプが働く。ピエゾポンプにより制御圧チャンバ内に形成された制御圧は、弁の閉鎖エレメントの位置を規定し、この閉鎖エレメントの位置に依存して、それぞれの弁、つまり呼気弁および吸気弁は開かれているか、または閉じられている、あるいは部分的に開かれているか、または閉じられている。
【００１０】
上述の最近の出願は、ここに示唆し、上記で簡単に説明したことにより、その完全な開示内容、特にピエゾポンプの機能および運転ならびにピエゾポンプの構造的な特徴に関する最近の明細書における全ての説明に関する開示内容は本明細書の説明に含まれるものとされる。
【００１１】
少なくとも１つの呼気弁を備えた弁セクション、または少なくとも１つの呼気弁および少なくとも１つの吸気弁を備えた弁セクションを患者近傍のケーシング（患者モジュール）内に統合することは、小さな時定数に基づいて、人工呼吸時の迅速な動作、生物学的なパラメータの患者近傍での測定および／または偶発的な故障オーダの迅速な調整を可能にする。
【００１２】
しかし、このような弁セクションを、このような患者近傍のケーシング内に統合することは、このケーシング内を占める条件、特にケーシング内に占める湿度ならびに衛生的な要求を考慮する必要がある。
【００１３】
したがって本発明の課題は、上述の最近の出願から公知の患者モジュールを少なくともこの観点において改良することにある。
【００１４】
本発明によれば、この課題は、請求項１に記載の特徴を備える患者換気装置（患者モジュール）により解決される。
【００１５】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項に記載されていて、以下の説明において部分的に図面を参照しながら詳しく説明する。
【００１６】
特に、患者の人工呼吸時に使用するための患者モジュールであって、患者モジュールにより圧力源が、患者の気道に接続可能な患者インタフェースに流れに関して連結可能である患者モジュールが保護される。患者の気道に接続可能な患者インタフェースへ圧力源を流れに関して連結するために規定されたこのような患者モジュールでは、患者モジュールが、ケーシングと、ケーシング内の弁セクションと、該弁セクションから離間した少なくとも１つのＨＭＥフィルタ（Ｈｅａｔ  ａｎｄ  Ｍｏｉｓｔｕｒｅ  Ｅｘｃｈａｎｇｅｒ;人工鼻）とを含んでいる。代替的には、患者モジュールは、弁セクションが設けられることなしに、ケーシング内の少なくとも１つのＨＭＥフィルタと、場合によっては少なくとも１つの粒子フィルタとを有していてよい。
【００１７】
（任意の）弁セクションは、少なくとも１つの呼気弁を含んでいるか、または少なくとも１つの呼気弁および少なくとも１つの吸気弁を含んでいてよい。
【００１８】
ケーシング内での弁セクションおよびＨＭＥフィルタの順番に関して、ＨＭＥフィルタは、呼気体積流に関して弁セクションの上流側に位置していることが規定されていてよい。換言すると、ＨＭＥフィルタおよび弁セクションは直列に、つまり特に体積流の通流順に関して相前後して配置されている。このような順番は、呼気体積流、ひいては患者から吐き出される呼吸ガスが患者モジュール内でまずＨＭＥフィルタに、その後にようやく弁セクションに衝突することを保証する。予め規定された流れ方向を有する呼気体積流に関する弁セクションおよびＨＭＥフィルタの順序の定義は、この定義が患者モジュールの使用および運転中の患者モジュールの後の位置（空間における位置）とは無関係であることを保証する。
【００１９】
本発明の利点は、患者モジュールのケーシングの内部で、ケーシング内に位置するＨＭＥフィルタに基づいて、運転時に吐き出された呼吸ガスに基づき「湿った」かつ場合によっては病原菌を有する領域と、この湿った領域から空間的に分離された「乾燥した」領域とが形成されることにある。ＨＭＥフィルタは、吐き出された呼吸ガスにより連行される湿分を収容し、この湿分を蓄える。
【００２０】
したがって、呼気中に、吐き出された呼吸ガスにより連行される湿分は、ＨＭＥフィルタを超えて出ることはない、つまりＨＭＥフィルタの下流側の領域に達しない。これにより有利に患者モジュールのケーシングの内部に形成された「乾燥した」領域により、別の利点が生じる。この利点は、弁セクションと、患者モジュールに含まれるか、または患者モジュールに対応配置されたセンサ機器とに関する。
【００２１】
患者モジュールに含まれる弁セクションは、乾燥した領域に位置している。患者モジュールに含まれる弁セクションに基づいて、患者モジュールは、吸気および呼気の呼吸ガス流を制御するためのアクチュエータも含み、かつ患者近傍で使用可能であり、通常は患者近傍で使用されるフィルタケーシングでもある。弁セクションは、少なくとも１つの呼気弁を含み、任意には少なくとも１つの呼気弁と少なくとも１つの吸気弁とを含み、特別な実施形態では、複数の呼気弁と少なくとも１つの吸気弁とを含む。したがって、弁セクションに含まれる１つの弁または各弁は、同様に乾燥した領域に位置している。このことは、弁ダイヤフラム等が同様に乾燥したままであり、吐き出される呼吸ガスにより連行される湿分に接触しないことを意味する。このことは、弁セクションに含まれる１つまたは各弁の機能性を維持する。なぜならば、湿った弁ダイヤフラムは、たとえば接着もしくは付着してしまい、ひいては乾燥している弁ダイヤフラムと比べて、弁の異なる開放挙動をもたらしてしまうからである。
【００２２】
患者モジュールのセンサ機器、たとえば１つの圧力センサまたは複数の圧力センサも、患者モジュールのケーシングの乾燥した領域内に位置していてよく、またはこの乾燥した領域に対応配置されていてよい。
【００２３】
患者モジュールのケーシングの乾燥した領域におけるセンサ機器の配置は、センサ機器の表面の汚れを回避し、したがってセンサ機器の機能性を維持する。センサ機器が患者モジュールのケーシング内に位置しているのではなく、ケーシングの乾燥した領域に単に対応配置されている場合、このような対応配置はたとえば乾燥した領域において終端し、かつ送り管として働く１つまたは複数のホースの形で存在する。この場合、１つまたは各ホースは、反対の側に位置する端部においてセンサ、たとえば圧力センサ（圧力測定のためのホース接続部）に連結されているので、それぞれのセンサは、ホースにより患者モジュールのケーシングの内部の乾燥した領域に流体的に連結されている。外部のセンサから出発する１つのホースが患者モジュールのケーシングの乾燥した領域内で終端していることにより、吐き出された呼吸ガスにより連行される湿分がこのようなホース内に侵入せず、したがってホースの流体的な導通性を損なわないことが保証されている。さらに患者モジュールから離れたセンサ機器の配置は、患者モジュールを患者の人工呼吸のために使用した後に破棄する場合に、センサ機器を別の患者モジュールと一緒に再利用することができるという利点を有している。同様のことは、弁セクションに含まれる１つまたは各弁のための１つの弁駆動装置または複数の弁駆動装置の、患者モジュールから離れた配置のためにも当てはまる。このような弁駆動装置も、場合によっては再利用可能である。さらに、ホースが、患者モジュールのケーシングの乾燥した領域で終端している場合、弁駆動装置と、それぞれの弁の、弁セクションに含まれる構成部材との間のホース接続部（圧力制御のためのホース接続部）が、吐き出された呼吸ガスにより連行される湿分と接触せず、このことは患者モジュールに含まれる各弁が弁セクションに所属し、これによりケーシングの乾燥した領域に位置していることによってのみ保証されている。ＨＭＥフィルタは、場合によっては吐き出された呼吸ガスにより連行される病原菌等のための遮断部としても働く。したがって病原菌も、患者モジュールのケーシングの内部の乾燥した領域に到達しない。これにより、たとえば弁セクションおよび／または患者モジュールのケーシング内に位置するセンサ機器および／または患者モジュールのケーシング内に位置している弁駆動装置の基本的な再利用性が保証されている。
【００２４】
患者モジュールの内部におけるＨＭＥフィルタと弁セクションの上記の順序では、弁セクションもＨＭＥフィルタも両方向で通流可能である。したがって、ＨＭＥフィルタに関しては、吐き出された呼吸ガスにより連行され、ＨＭＥフィルタにより蓄えられた湿分が、息の吸込み時に、つまり吸気中に、患者モジュールと、患者モジュールの内部のＨＭＥフィルタとを通って流れる呼吸ガスに再び引き渡され、したがって患者に加湿された呼吸ガスが供給されるという利点が生じる。
【００２５】
本発明の有利な構成は、従属請求項に記載されている。
【００２６】
この場合、利用された引用は、それぞれの従属請求項に記載された特徴による、独立請求項に記載の対象物の別の構成を示唆し、引用された従属請求項の特徴の組み合わせのための独立した具体的な保護の獲得の放棄とは理解すべきでない。さらに、請求項ならびに明細書の解釈に関して、従属請求項に記載された特徴の詳細な具体化時には、具体的な患者モジュールのそれぞれ先行する請求項ならびに一般的な実施形態における制限は存在していないことを前提とする。したがって、従属請求項の態様に関する明細書におけるそれぞれの言及は、特別な示唆なしにも、はっきりと任意の特徴の説明として読むことができる。最終的に、本明細書に記載された患者モジュールは、従属する方法請求項に対応して変化させることができ、逆もまた然りである。従属する方法請求項に相応した患者モジュールの変化形は、たとえば、患者モジュールが各方法ステップまたは複数の各方法ステップを実施するための手段を含んでいることにより優れている。
【００２７】
患者モジュールの１つの実施形態では、患者モジュールは、ＨＭＥフィルタと弁セクションとの間、または弁セクションおよび／またはＨＭＥフィルタの背後（吸気体積流に関して上流側）で粒子フィルタを含んでいる。「間」という位置表記では、基本的には体積流への関連付けは不要である。それにもかかわらず、粒子フィルタの位置が呼気体積流に関連して定義される場合、粒子フィルタはこの体積流に関連して弁セクションの上流側かつＨＭＥフィルタの下流側に位置している。粒子フィルタのこの位置に基づいて、粒子フィルタは、吸い込まれた呼吸ガスにより連行された湿分に接触しないことが保証されている。なぜならば、湿分は、ＨＭＥフィルタにより予め収容されるからである。したがって粒子フィルタは乾燥したままであり、そのニューマチック式の特性を少なくともさもなければ粒子フィルタに到達する湿分に基づいて変更しない。さらに、場合によっては吐き出される呼吸ガスにより連行される病原菌等も粒子フィルタにまで到達しない。弁セクションの「背後」での粒子フィルタの配置では、具体的には、粒子フィルタには吸気中に（つまり吸込み時に）のみ呼吸ガスが当たるように流れるが、呼気中には呼吸ガスが当たるように流れないことが規定されていてよい。これにより、息の吐出し時の抵抗を明らかに減じることができる。弁セクションは、相応してＨＭＥフィルタと粒子フィルタとの間に配置されていてよく、特に少なくとも１つの呼気弁を有しているが、吸気弁を有していなくてもよい。それにもかかわらず息の吸込み中に呼吸ガスから粒子を濾過することができるように、吸気体積流に関して粒子フィルタの上流側に位置している弁アセンブリが設けられていてよい。弁アセンブリは吸気弁を有していてよい。
【００２８】
換言すると、（少なくとも１つの呼気弁を備える）弁セクションが、ＨＭＥフィルタと粒子フィルタとの間に配置されていて、粒子フィルタが、弁セクションと、（少なくとも１つの吸気弁を備える）弁アセンブリとの間に配置されていることが規定されていてよい。したがって、粒子フィルタが吸気体積流のためだけに使用されるという利点を得ることができる。
【００２９】
本発明の枠内で記載されるＨＭＥフィルタは、人工呼吸フィルタ、特に熱湿度交換器、つまり人工鼻とも呼ぶこともできる。ＨＭＥフィルタは、熱湿度交換のために、特に湿度および熱緩衝器としても働くことができる。
【００３０】
呼気体積流に関して弁セクションの上流側でのＨＭＥフィルタの配置は、弁セクションが乾燥した領域に位置しているという利点を有していてよい。換言すると、ＨＭＥフィルタは、吐き出された呼吸ガスの濾過を実施し、この呼吸ガスは次いで濾過されて弁セクションに衝突する。したがってこの配置は、呼気体積流、ひいては患者から吐き出された呼吸ガスが、患者モジュール内でまずＨＭＥフィルタに、その後にようやく弁セクションに衝突することを保証する。したがって、その際にＨＭＥフィルタにより湿分が蓄えられる場合、弁セクションに当たる呼吸ガスが「乾燥している」と言うことができる。
【００３１】
この配置は、たとえば以下の形式で記載することができる。すなわち、ＨＭＥフィルタが、呼気体積流に関して、ＨＭＥフィルタと弁セクションとが直列に配置されていることにより、弁セクションの上流側に位置している。つまり、具体的には、ＨＭＥフィルタと、弁セクションとは、１つの共通の流路内に相前後して位置していて、この場合専ら呼吸ガスによるＨＭＥフィルタと弁セクションとの連続した、つまり相前後した通流が可能であると理解される。ＨＭＥフィルタおよび弁セクションの並列の通流、つまり並行する流路の形成は、これに対して排除されていてよい。並行な通流は、たとえば１つの共通の流路内でのＨＭＥフィルタおよび弁セクションの相前後した配置により排除され、この流路ではバイパス等は設けられていない。
【００３２】
本発明に係る患者モジュールにおける粒子フィルタの使用は別の利点を提供することができる。粒子フィルタは、粒子および病原菌を留めるためのフィルタ機能として働く。粒子フィルタは、このためにはフリース材料を有していてよい。このフリース材料は、フィルタ特性と、留保性、呼吸抵抗および湿度に対する小さな感受性を良好な釣り合いで提供する。しかし、粒子フィルタの使用は、小さな吐出し抵抗を達成するために、構造容積の増大も伴ってしまう。
【００３３】
人工呼吸のためにできるだけ小さなデッドスペース容積が必要となるので、構造容積を減じるための特別な手段が規定されていてよい。デッドスペース容積とは、患者へのガス導管において、導管内で吸込みおよび吐出しの周期的な変化時に交換されない容積であると理解される。人工呼吸時の吸込みおよび吐出しの周期において二酸化炭素のリッチ化を阻止するために、デッドスペース容積は、肺の容積に比べて無視できるほど小さくなければならない。特に、ＨＭＥフィルタおよび／または粒子フィルタおよび／または弁セクションは、構造容積が全体的に小さくされるように、幾何学的に配置されていてよい。
【００３４】
したがって、或る患者モジュールでは、少なくとも１つまたはまさに１つの粒子フィルタが設けられていて、この粒子フィルタが（それぞれ）フィルタアセンブリの形で形成されていて、したがって（それぞれ）少なくとも２つのフィルタセグメントを有していることが規定されていてよい。具体的には、フィルタアセンブリの形の粒子フィルタは、ＨＭＥフィルタと弁セクションとの間に配置されていてよい。代替的には、弁セクションは、ＨＭＥフィルタと粒子フィルタとの間に配置されていてよく、特に粒子フィルタは、吸気体積流に関して弁セクションおよび／またはＨＭＥフィルタの上流側に配置されていてよい。特に弁セクションは、少なくとも１つの呼気弁と、（吸気体積流に関して粒子フィルタの上流側の）別の弁セクションと、少なくとも１つの吸気弁とを有していてよい。フィルタアセンブリは、少なくとも２つのフィルタセグメントを有していてよく、これにより構造容積をフレキシブルに構成することができる。したがって、これにより患者モジュール内でのフィルタセグメントのフレキシブルな位置決めを行うことができ、これにより、構造スペースを減少させ、それにもかかわらず、確実にフィルタセグメントにより粒子フィルタを提供することができる。任意で少なくとも３つまたは最大で３つ、または少なくとも４つまたは最大で４つまたは最大で１０個のフィルタセグメントが設けられていてよい。
【００３５】
粒子フィルタは、呼吸ガスによる両側での通流のために構成されていてよく、これにより、たとえば粒子フィルタにおける圧力降下による両方向の体積流測定を可能にすることができ、かつ／または濾過を吸込み時にも吐出し時にも実施することができる。体積流測定のために、たとえば少なくとも１つの圧力センサを使用することができ、これにより粒子フィルタを介した圧力降下を特定することができる。圧力センサにより求めることができ、患者モジュールの運転時に求められる、粒子フィルタを介した圧力降下は、粒子フィルタを通る体積流のための大きさとして役立ち、したがって患者モジュール自体を通って患者に向かう体積流のための大きさとしても役立つ。
【００３６】
さらに、フィルタセグメントが、（特に呼気体積流および／または吸気体積流により）流れられるそれぞれ１つのフィルタ面（部分フィルタ面）を有していることが規定されていてよい。これらのフィルタ面は一緒に、粒子フィルタの。流れが当たる全体表面（全体フィルタ面）を形成する。この場合、フィルタセグメントは、フィルタ面（特にそれぞれの体積流による、部分フィルタ面）の並行な通流のために配置され、かつ／または配向されていてよい。したがって、特に体積流もしくは呼吸ガスが相前後して複数のフィルタセグメントを通って流れるのではなく、並行にのみ流れる。換言すると、複数の並行した流路が体積流のために形成され、これらの流路内に複数のフィルタセグメントのうちのそれぞれ１つが位置している。流れが当たるフィルタ面、つまり部分フィルタ面とは、流れが当たることができるフィルタ面とも理解される。
【００３７】
粒子フィルタの、複数の（つまり少なくとも２つの）フィルタセグメントの使用は、これらのフィルタセグメントが並行に通流可能なフィルタとして、全体的な体積流のそれぞれ１つの部分流の粒子濾過のために働くことができるという利点を有している。したがって、フィルタセグメントは、吸込みおよび／または吐出し時にそれぞれ全呼吸ガスの一部のみにより並行して通流される。好適には、粒子フィルタの、濾過および／または通流のために有効な全面積（全体フィルタ面）が複数のフィルタセグメントの部分フィルタ面により（たとえば部分フィルタ面の合計として）形成されるように、フィルタセグメントの配置を行うことができる。この場合、配置は、この全体フィルタ面が、複数のフィルタセグメントを有していない粒子フィルタに比べて、できるだけ拡大されているように行うこともできる。特に、粒子濾過のためにフリースを使用する場合には、十分な濾過（つまり特に留保性）で、できるだけ小さな圧力損失を達成するために、容積ではなく面積が重要であり得る。
【００３８】
したがって、粒子フィルタの全体フィルタ面の拡大により圧力損失を減少させることができる。この場合、複数のフィルタセグメントの使用時の多様な幾何学的な構成自由度は、面積の拡大にもかかわらず、構造容積、ひいてはデッドスペース容積が過度に拡大されず、それどころか減少させられるという利点を提供することができる。
【００３９】
特にフィルタセグメントの入り組んだ配置は、減じられた構造スペースで大きな全体フィルタ面積を得るために、さらに有利であり得る。
【００４０】
全体フィルタ面は、たとえば５００ｍｍ２〜５０００ｍｍ２の範囲、好適には１０００ｍｍ２〜３０００ｍｍ２の範囲、有利には１５００ｍｍ２〜２５００ｍｍ２の範囲にあってよい。部分フィルタ面は、フィルタセグメントの個数で割った全体フィルタ面に相当する面積を有していてよい。それぞれのフィルタセグメントの直径は、たとえば５ｍｍ〜５０ｍｍ、好適には１５ｍｍ〜３５ｍｍ、有利には２０ｍｍ〜３０ｍｍの範囲にある。
【００４１】
さらに、本発明の枠内では、フィルタセグメントが互いに離間して（特にフィルタセグメント間隔を伴って）配置されているので、フィルタセグメントの間に少なくとも１つの流れスペースが形成されていて、これによりフィルタ面（つまり、フィルタセグメントの、流れが当たる部分フィルタ面）が並行に通流されるようになっていることが規定されていてよい。
【００４２】
フィルタセグメント間隔は、たとえば、１ｍｍ〜１０ｍｍ、好適には２ｍｍ〜８ｍｍ、有利には３ｍｍ〜５ｍｍの範囲にある。フィルタセグメント間隔は、最も近くで隣り合って位置する２つのフィルタセグメントの間の最大の間隔であってよい。最も近くで隣り合って位置するこれらのフィルタセグメントの間には、分離手段が設けられていてよい。分離手段は、たとえば、壁部等として構成されている。したがって、分離手段は、フィルタセグメントの間の、間隔により生じる自由スペースに配置されていて、この自由スペースをたとえば半割することができる。これにより、フィルタエレメントの間に流れスペースを形成することができる。流れスペースはそれぞれ、自由スペースのほぼ半分の容積に相当する容積を有している。
【００４３】
それぞれのフィルタセグメントの厚さは、たとえば１ｍｍ〜６ｍｍ、好適には２ｍｍ〜４ｍｍの範囲にある。有利には、流れスペースは、体積流のためにそれぞれ１つの流路を形成することができ、流路は、並行に配置されている。つまり、たとえばＨＭＥフィルタに対する弁セクションの直列の配置および／または粒子フィルタに対するＨＭＥフィルタの直列の配置とは異なり、ここでは体積流に関して重なりあったフィルタセグメントの並行な配置が規定されている。
【００４４】
さらに、少なくとも１つの分離手段が設けられていることが可能であり、これにより所属するフィルタ面（つまりフィルタセグメントの流れが当たる部分フィルタ面）を互いに流体密に分離することができるので、好適には、所属するフィルタ面の間で互いに分離された少なくとも２つの流れスペースが形成されていて、これにより並行な形式の通流を提供することができる。したがって、分離された流れスペースは、上述の趣旨における流路を形成することができる。分離手段は、たとえば壁部またはシール等として形成されていてよい。
【００４５】
さらに、本発明の枠内では、フィルタセグメントが、体積流の流れ方向に関して相前後して配置され、かつ／または角度付けされて配向されていることが可能である。「相前後して」とは、この場合、特に呼気体積流の流れ方向に関し、しかし幾何学的な方向のみに関し、体積流の通流順序に関するものではない。体積流による通流は、これに対して並行に行うことができ、このことは並行な流れスペースにより達成され得る。したがって、このことは、フィルタセグメントの、幾何学的に連続し、かつ体積流もしくは通流に関して並行な配置として理解することができる。したがって、構造スペースを著しく減じることができる。
【００４６】
たとえばそれぞれ５°〜４５°、好適には１０°〜３５°の範囲、有利にはほぼ３０°の角度を備えたフィルタセグメントの角度付けされた配置が可能である。この角度のための基準として、体積流の流れ方向に対して垂直方向の平面が想定され得る。流れ方向は、フィルタセグメントの中心点を通って延びる直線が流れ方向に対して平行であるように定義されているか、または代替的には流れ方向が、患者モジュールまたは粒子フィルタのケーシングが最大の延在（長さ）を有している方向に相当するように定義されていてよい。
【００４７】
さらに、フィルタセグメントが少なくとも部分的に互いに異なって角度付けされた配向を有していて、したがって特に幾何学的に平行な配向からは逸脱していてよい。代替的または付加的には、フィルタセグメントが、少なくとも部分的に同一に角度付けされた配向を有していて、これによりフィルタセグメントのフィルタ面が（幾何学的に）互いに対して平行に配置されていることも可能である。
【００４８】
さらに、弁セクションは任意には少なくとも１つの呼気弁を有していてよく、この呼気弁は、角度付けされたフィルタセグメントのうちの少なくとも１つのフィルタセグメント、好適には呼気弁に最も近く位置するフィルタセグメントと同一に角度付けされた配向を有している。したがって、構造スペースがさらに最適化される。
【００４９】
さらに、ＨＭＥフィルタが、流れの当たる表面を有していて、この表面は、角度付けされたフィルタセグメントのうちの少なくとも１つのフィルタセグメント、好適にはＨＭＥフィルタに最も近く位置しているフィルタセグメントのフィルタ面に対して平行に形成されている。したがって、人工呼吸のための構造スペースも最適化されて形成される。
【００５０】
フィルタセグメントは、空間的に互いに分離して形成されていてよい。このことは、部分フィルタ面の同時的な通流性により全体フィルタ面、ひいては体積流のための抵抗を減少させることができるという利点を有している。
【００５１】
粒子フィルタを含む患者モジュールのうちの１つの実施形態では、粒子フィルタが、差圧測定のための流れ抵抗として、すなわち粒子フィルタを介した圧力降下の測定のための流れ抵抗として使用されることが規定されている。特別な付加的な流れ抵抗はしたがって不要となる。
【００５２】
患者モジュールのこの実施形態では、２つの圧力センサ（第１の圧力センサおよび第２の圧力センサ）により、それぞれ１つの圧力測定値（第１の圧力測定値および第２の圧力測定値）が、これらの両圧力測定値の通常の差形成の結果として差圧を得るために、記録可能である。この場合、圧力センサは、患者モジュールの内部で、粒子フィルタを通るガス流に関して、粒子フィルタの手前および背後に位置しているか、または粒子フィルタの手前および背後の領域に連結されている。このような連結は、たとえば一種の「クリップオン」または「クランプオン」装置により実現されていてよく、この装置は差圧センサもしくは圧力センサを好適には必要となる作動電子機器を含んで収容し、患者モジュールのケーシングとのニューマチック式／流体的な連結を可能にする。患者モジュールの内部における差圧センサもしくは複数の圧力センサの配置も実現されていてよく、この場合、好適には必要となる作動電子機器は上述の種類の「クリップオン」または「クランプオン」装置内で実現されていてよく、これにより差圧センサもしくは圧力センサの信号の、制御モジュールへの電気接続を可能にすることができる。上述の種類の「クリップオン」または「クランプオン」装置の構造的な構成は、本発明の対象ではない。圧力センサは、患者モジュール自体が圧力センサを含んでいる場合、患者モジュールのケーシングの内部で、粒子フィルタの手前および背後に位置している。患者モジュールから離れて配置され、たとえば制御モジュール内に位置している圧力センサでは、これらの圧力センサは、粒子フィルタの手前および背後の領域に、たとえばそれぞれ粒子フィルタの手前および背後で終端するホース（圧力測定のためのホース接続部）を介して流体的に連結されている。「手前」および「背後」という相対的な場所表記は、患者モジュールおよび粒子フィルタを通る流れの方向に関する。
【００５３】
差圧測定のための流れ抵抗として粒子フィルタを使用することは、別個の流れ抵抗の省略を可能にし、したがって、さもなければ必要となる別個の流れ抵抗に基づく患者モジュールのケーシング内でガス渦流を回避する。
【００５４】
このような患者モジュールを運転するための方法では、両方の圧力センサによりそれぞれ１つの圧力測定値、すなわち一方では粒子フィルタの手前の圧力測定値と、他方では粒子フィルタの背後の圧力測定値とが記録され、両圧力測定値の差形成により差圧、つまり粒子フィルタを介した圧力降下が求められる。
【００５５】
圧力センサにより求めることができ、かつ患者モジュールの運転時に求められる、粒子フィルタを介した圧力降下は、粒子フィルタを通る体積流のための大きさ、ひいては患者モジュール自体を通って患者に向かう体積流のための大きさである。このように求めることができる体積流は、基本的に自体公知の形式で患者の人工呼吸の制御および／または適合のために使用することができる。
【００５６】
しかし、粒子フィルタを介した圧力降下は、粒子フィルタの、製造条件に基づいてほとんど正確には予測することができない流れ抵抗と、粒子フィルタの、患者モジュールの使用時に予想される変化する流れ抵抗とに依存している。本明細書で提案された革新の有利で特別な実施形態では、相応してキャリブレーションが規定されている。このキャリブレーションは、それぞれの流れ抵抗を考慮し、粒子フィルタを介した圧力降下に基づいて体積流をそれぞれの状況に適合させて求めることを可能にする。その限りでは好適には、患者モジュールに接続された検査容積部により、または患者モジュールに接続可能なキャリブレーション抵抗により、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより求めることができる、粒子フィルタを介した圧力降下に対して、キャリブレーションされた体積流値を得るための補正係数を求めることができる。
【００５７】
以下のように説明される形式の患者モジュールを運転するための、このような補正係数を求めることを含む方法では、患者モジュールに接続された検査容積部またはキャリブレーション抵抗において、一方では第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより求めることができる、粒子フィルタを介した圧力降下、他方では補正係数が求められる。この場合、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより求めることができる、粒子フィルタを介した圧力降下と、患者モジュールの運転時に第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより求められた圧力降下とは、キャリブレーションされた体積流値を得るために補正係数で重みづけされる。
【００５８】
患者モジュールに接続されたキャリブレーション抵抗、つまりこのキャリブレーション抵抗に作用する出発圧力とキャリブレーション抵抗を通る体積流に関する固定的な既知の特性曲線が所属するキャリブレーション抵抗を使用しながら補正係数が求められる場合、キャリブレーションは以下のステップを含む。第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより、予め規定された、患者モジュールに作用する呼吸圧において、粒子フィルタを介した圧力降下を求める。求められた呼吸圧には、キャリブレーション抵抗の特性線に基づいて、キャリブレーション抵抗を通る体積流が属する。補正係数を、この体積流につき求める。
【００５９】
患者モジュールに接続され、検査容積部として働く膨張可能な、既知のバッグ容積を備えたバッグで補正係数を求める場合、キャリブレーションは以下のステップを含む。患者モジュールに呼吸圧が加えられ、バッグの容積は呼吸圧の作用下で充填される。バッグの充填中、またはバッグの充填後に、バッグの容積（測定され数値的に求められたバッグ容積）のための大きさとして、第１の圧力センサおよび第２の圧力センサにより求められた、粒子フィルタを介した圧力降下の推移のもとで面積が特定される。補正係数は最終的に既知のバッグ容積と測定されたバッグの容積との比につき求められる。
【００６０】
このような運転法の特別な１つの実施形態では、バッグの補充後に続いて予想される逆の体積流が、求められた補正係数をコントロールし、有効または無効として自動的に認定するために、監視される。そのような逆の体積流が確認できないか、または十分な程度で確認できない場合、補正係数は破棄される。
【００６１】
以下に説明する、患者モジュールを運転する方法は、自動的な実施のために、好適にはコンピュータプログラムの形で実現されている。したがって、本発明は、一方ではマイクロプロセッサの形または種類の処理ユニットにより実施可能なプログラムコード命令を備えたコンピュータプログラムでもあり、他方ではこのようなコンピュータプログラムを備えたメモリ媒体、つまりプログラムコード手段（特に命令）を備えたコンピュータプログラム製品であり、かつ最終的には、このような処理ユニットおよびメモリを備えた、患者の人工呼吸時の使用のために規定された患者モジュールでもあり、メモリには、方法およびその構成を実施するための手段としてこのようなコンピュータプログラムがロードされるか、ロード可能である。
【００６２】
以下で方法ステップまたは方法ステップ順が説明される場合、これはソフトウェアにおける方法の実行時に、コンピュータプログラムに基づいて、またはコンピュータプログラムのコントロール下で行われるアクションに関し、その限りでは個別のアクションがコンピュータプログラムのユーザにより引き起こされることを明確に示唆するものではない。少なくとも、「自動的に」という概念の各使用は、該当するアクションがコンピュータプログラムに基づいて、またはコンピュータプログラムのコントロール下で行われることを意味する。
【００６３】
個別のプログラムコード命令を備えたコンピュータプログラムの代わりに、以下に説明する方法の実行は、ファームウェアの形で行うことができる。当業者にとって、ソフトウェアにおける方法の実行の代わりに、常に、ファームウェアにおける実行またはファームウェアおよびソフトウェアにおける実行またはファームウェアおよびハードウェアにおける実行も可能であることは明確である。したがって、本明細書の説明にとっては、ソフトウェアという概念または制御プログラムおよびコンピュータプログラムという概念には、別の実行可能性、すなわち特にファームウェアにおける実行またはファームウェアおよびソフトウェアにおける実行またはファームウェアおよびハードウェアにおける実行も含まれていると云える。
【００６４】
以下に本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。互いに相当する対象物またはエレメントは、全ての図面において同一の参照符号を備えている。
【００６５】
１つまたは各実施例は、本発明を制限するものとは見なされない。むしろ本開示の枠内において変更および改良が可能であり、特にたとえば一般的な説明部分または特別な説明部分に関連して個別に説明され、請求項および／または図面に含まれる特徴の組み合わせまたは変更により、当業者にとって課題の解決に関して引用可能であり、かつ組み合わせ可能な特徴により１つの新しい対象をもたらし得る態様および組み合わせが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１ａ】患者モジュールを示す図である。
【図１ｂ】患者モジュールの別の実施形態を示す図である。
【図１ｃ】患者モジュールの別の実施形態を示す図である。
【図１ｄ】患者モジュールの別の実施形態を示す図である。
【図１ｅ】患者モジュールの別の実施形態を示す図である。
【図２】２つの特性線を示す図である。
【図３】呼吸圧推移および患者モジュールの内部における圧力降下の結果として生じる推移を示す図である。
【図４】呼吸圧推移および患者モジュールの内部における圧力降下の結果として生じる推移を示す図である。
【図５】患者モジュールに連結可能なキャリブレーション抵抗を示す図である。
【図６】複数の呼気弁を備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図７】複数の呼気弁を備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図８】呼吸ガスを周囲に排出するための、患者モジュールのケーシングの実施形態を示す図である。
【図９】呼吸ガスを周囲に排出するための、患者モジュールのケーシングの異なる実施形態を示す図である。
【図１０】複数のフィルタセグメントを有する粒子フィルタを備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図１１】複数のフィルタセグメントを有する粒子フィルタを備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図１２】複数のフィルタセグメントを有する粒子フィルタを備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図１３】複数のフィルタセグメントを有する粒子フィルタを備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【図１４】複数のフィルタセグメントを有する粒子フィルタを備えた患者モジュールの実施形態を示す図である。
【００６７】
図１ａ〜図１ｅに示した図は、本出願において提案された患者換気装置の例示的な個別の実施形態を示している。このような装置は、以下では患者モジュール１０と呼ばれる。患者モジュール１０は、ケーシング１２と、このケーシングの内部の弁セクション１４（少なくとも１つの弁１６，１８を備えた区分）とを含んでいる。患者モジュール１０はそれぞれ断面図で示されているので、ケーシング１２の内部への視界は自由になっている。弁セクション１４は、少なくとも１つの呼気弁１６を含んでいる。示された実施形態では、患者モジュール１０は２つ以上の呼気弁１６を含んでいて、図１ａ〜図１ｅの図のために選択された視線方向ではまさに２つの呼気弁１６が確認可能である。少なくとも１つの呼気弁１６の他に、患者モジュール１０は示された実施形態では、（基本的には任意である）吸気弁１８を含んでいる。弁１６，１８の図は著しく簡略化されている。さらなる詳細に関しては、冒頭で述べた最近の出願１０  ２０１７  ００９  ６０３が参照される。図１ａ〜図１ｅの図では根本的に可動の閉鎖エレメントと、この閉鎖エレメントを支持し、縁部側でこの閉鎖エレメントに接する、弾性的かついわばカラー状のダイヤフラムとが確認可能である。
【００６８】
患者モジュール１０は、流入側の接続部として流入側の連結エレメント２０を有していて、流出側の接続部として流出側の連結エレメント２２を有している。流入側の連結エレメント２０により、患者モジュール１０は、基本的に自体公知の形式で圧力源２４に連結可能である。圧力源２４として、たとえば圧縮ガスボンベが働く。代替的には圧力源２４として、基本的には冒頭で述べた形式の従来の人工呼吸器も考慮される。流出側の連結エレメント２２により、患者モジュール１０は同様に基本的に自体公知の形式で患者インタフェース２６、たとえばフェースマスクに連結可能である。したがって、流出側の連結エレメント２２は、患者へのアクセス部として働き、かつ相応して患者アクセス部とも呼ぶことができる。連結エレメント２０，２２として、たとえばいわゆる医療円錐部（Medizinkonus）が考慮される。患者モジュール１０は、流れに関して、患者の気道に接続可能な、かつ人工呼吸中に患者の気道に接続される患者インタフェース２６に圧力源２４を連結する。患者モジュール１０は、両連結エレメント２０，２２により着脱可能に患者インタフェース２６および圧力源２４に接続可能である。
【００６９】
患者モジュール１０は、患者の近くで使用するために規定されている（患者近傍）。患者モジュール１０は、その限りではたとえば直接に患者インタフェース２６に接続可能であるか、または比較的短いホース片を介して患者インタフェース２６に接続可能である。このようなホース片の長さは１０ｃｍを超えないことが望ましい。
【００７０】
流入側の連結エレメント２０および／または流出側の連結エレメント２２は、任意には、例示的に示されているように、患者モジュール１０のケーシング１２のそれぞれの表面区分の中心に、特に患者モジュール１０のケーシング１２の平坦な、またはほぼ平坦な表面区分の中心に位置している。吸気弁１８は、流入側の連結エレメント２０に直接または間接的に接続する（図１ａ〜図１ｄに示した実施形態）。吸気弁１８の中心的な配置と、複数の呼気弁１６を備えた患者モジュール１０では、これら複数の呼気弁１６は任意に、中心の吸気弁１８周りに規則的に離間して、たとえば円形ラインに沿って分配されている。
【００７１】
図１ａ〜図１ｄの図において、患者モジュール１０の内部に向かう方向に向いたブロック矢印は、一方では吸気弁１８が閉じている場合にそれぞれの圧力源２４に基づいてこの呼気弁１８に加わる圧力を示し、他方では吸気中に圧力源２４から患者モジュール１０内に到達する体積流を示している。吸気中に患者モジュール１０内に到達する体積流は、患者の呼吸のために規定されていて、相応して流出側で流出側の連結エレメント２２を介して、接続された患者インタフェース２６の方向に、ひいては患者の方向に流出させられる。呼気時に、患者は患者インタフェース２６と患者モジュール１０とを介して息を吐き出す。流出側の連結エレメント２２の領域にある二方向のブロック矢印は、一方では、つまり吸気中の、患者に向かう体積流を図示し、他方では、つまり呼気中の、患者から離れる体積流を呼気時に示している。呼気時に患者から吐き出される呼吸ガスは、患者モジュール１０のケーシング１２を通って流れ、流出のために設けられた少なくとも１つのケーシング開口２８を通ってケーシングを出る。図１ａ〜図１ｅの図では、複数のケーシング開口２８を備えた実施形態が示されており、ケーシング１２の内部から外方に向けられたブロック矢印は、患者が息を吐きだす場合に生じる、ケーシング１２の内部から周辺への体積流を示している。
【００７２】
吸気時および呼気時の説明した体積流は、患者モジュール１０の内部でいわゆるＨＭＥフィルタ３０ならびに粒子フィルタ３２を通流する。ＨＭＥフィルタ３０と粒子フィルタ３２とは、患者モジュール１０のケーシング１２の内部で、平行な２つの平面において互いに離間して配置されていて、ケーシング１２の内部において、たとえば格子構造を備える底部（図示せず）により、またはそのような複数の底部により保持されている。ＨＭＥフィルタ３０と、任意には粒子フィルタ３２も、縁部側で（形状結合式にまたはプレス嵌めで）、ケーシング１２の隣接する内側表面に、または内部表面に設けられたシール等に接続する。いずれの場合も、体積流は患者モジュール１０を通って完全にＨＭＥフィルタ３０を通流することが保証されている。ＨＭＥフィルタ３０は、患者モジュール１０の内部で、流出側の連結エレメント２２に面している。つまり、ＨＭＥフィルタ３０は、流出側の連結エレメント２２と粒子フィルタ３２との間に位置していて、吸気体積流は、流出側の連結エレメント２２内への流入前にＨＭＥフィルタ３０を通流し、呼気体積流は、流出側の連結エレメント２２から患者モジュール１０の内部へのさらなる流入前に、ＨＭＥフィルタ３０を通流する。粒子フィルタ３２は、この趣旨において、少なくとも１つの呼気弁１６を備える弁セクション１４ならびに流入側の連結エレメント２２および１つまたは各ケーシング開口２８に面している。つまり、粒子フィルタ３２は、ＨＭＥフィルタ３０と、弁セクション１４との間に位置していて、吸気体積流は、患者モジュール１０の内部へのさらなる流入前に、かつ体積流がＨＭＥフィルタ３０に到達する前に、粒子フィルタ３２を通流する。図１ａ〜図１ｅの図において、患者モジュール１０のそれぞれ１つの、好適には基本的には任意である実施形態が示されている。実施形態では、ＨＭＥフィルタ３０と粒子フィルタ３２とは、同一の大きさまたは少なくともほぼ同一の大きさの、流れが当たる表面を有していて、この表面の縁部に関して互いに整合して位置調整されている。このような構成では、呼気時に吐き出される呼吸ガスも、粒子フィルタ３２を通流して、粒子フィルタ３２から１つの呼気弁１６または各呼気弁１６に到達する。
【００７３】
（流入側の連結エレメント２０から流出側の連結エレメント２２に向かう）吸気時の体積流の方向に関連して、ＨＭＥフィルタ３０は、粒子フィルタ３２の下流側（粒子フィルタ３２の「背後」）に位置している。呼気時に、ＨＭＥフィルタ３０は、粒子フィルタ３２の「手前」に位置している。したがって、息を吐き出す場合に、つまり呼気中に、呼吸ガスは患者モジュール１０のケーシング１２の内部においてまずＨＭＥフィルタ３０に到達し、このＨＭＥフィルタ３０において、呼吸ガスにより連行された湿分が収容され、ＨＭＥフィルタ３０内に留められる。したがって、ＨＭＥフィルタ３０の（呼気時の体積流の方向に関して）下流側で、患者モジュール１０のケーシング１２の内部は「乾燥」している。図１ａ〜図１ｅの図はその限りでは、ＨＭＥフィルタ３０と粒子フィルタ３２との間に、つまりいずれの場合もＨＭＥフィルタ３０の、弁セクション１４に面した側に、患者モジュール１０のケーシング１２の内部の乾燥している領域（粒子フィルタ３２、弁セクション１４、流入側の連結エレメント２０）と、患者モジュール１０のケーシング１２の内部の湿っている領域（ＨＭＥフィルタ３０、流出側の連結エレメント２２）との間の境界線を記号的に示す破線を示している。
【００７４】
吸気中に、ＨＭＥフィルタ３０は予め収容した蓄えられた湿分の少なくとも一部を、最終的に患者に到達する呼吸ガスに再び引き渡す。少ない呼吸範囲内で、均衡が生じる。息の吐出し時に、ＨＭＥフィルタ３０は湿分を吸収する。息の吸込み時にＨＭＥフィルタ３０は予め収容した湿分を再びＨＭＥフィルタ３０を通って流れる呼吸ガスに引き渡す。相応して、息の吐出し時にＨＭＥフィルタ３０により収容された熱量についても相応のことが当てはまる。熱量に関しても、少なくとも一部が吸込み時に最終的に患者に到達する呼吸ガスに再び引き渡される。したがって、患者に到達する呼吸ガスは、ＨＭＥフィルタ３０により加湿されかつ加温される。
【００７５】
粒子フィルタ３２は、基本的に自体公知の形式で、主に患者を保護するために設けられていて、吸気中に粒子、異物等が患者に到達しないことを保証する。さもなければ粒子、異物等は患者の肺に到達してしまう。
【００７６】
弁セクション１４、つまり少なくとも１つの呼気弁１６、または患者モジュール１０に含まれる複数の呼気弁および吸気弁１６，１８は、患者モジュール１０の内部で患者モジュールの乾燥した領域に位置している。この配置によって生じる利点は、弁ダイヤフラムおよびそれぞれの閉鎖エレメントにより閉鎖可能な凹部（Krater）は、乾燥したままであることにある。湿ったダイヤフラムは、付着（接着）しやすく、または非線形の開放挙動を示す傾向にある。このことは極めて低い温度では特に問題となる。特に呼気弁１６がこれに該当する。
【００７７】
患者モジュール１０のケーシング１２の内部の乾燥した領域、つまり粒子フィルタ３２までを含む弁セクション１４を備えた領域は、個別の測定値を検出するためのセンサ機器のための場所としても考慮される。任意で、このようなセンサ機器は患者側のモジュール１０から完全にまたは部分的に離れて、患者モジュール１０に対応配置された、以下で制御モジュール３４と呼ばれる別個の機器部分内に位置していてもよい。
【００７８】
このように離れたセンサ機器を備えた構成は、図１ａの図において例示的に示されている。患者モジュール１０と制御モジュール３４との間の接続は、個別のホース３６，３６’，３７，３７’の形式で存在する。これらのホース３６，３６’，３７，３７’は、任意には全て一緒にまたはグループ式に、通流可能なそれぞれ個別の通路を維持しながらまとめられていてよい。ホース３６，３６’，３７，３７’は、患者モジュール１０のケーシング１２の内部で、ケーシング１２の乾燥している領域において終端している。このことは、ホース３６，３６’，３７，３７’の内部の通路の通流性を保証する。すなわち、ＨＭＥフィルタ３０の領域において期待されているような小さなかつ最小の凝縮量でもホース３６，３６’，３７，３７’をブロックしてしまい、したがってホース３６，３６’，３７，３７’は乾燥させられ、かつ／または流されなければならないことが判った。
【００７９】
患者モジュール１０の乾燥した領域において終端しているホース３６，３６’，３７，３７’の使用は、患者モジュール１０からの制御モジュール３４の独立の利点を有している。制御モジュール３４ならびにこの制御モジュール３４内にあるセンサ機器および／または制御モジュール３４内にある別の機能ユニットは、患者の呼吸のために使用される患者モジュール１０を破棄する場合にも別の患者モジュール１０と一緒に再び使用することができる。
【００８０】
この趣旨において制御モジュール３４内に位置決め可能な、したがって再び使用可能な機能ユニットは、弁駆動装置３８，３９であるか、または弁セクション１４に含まれる各弁１６，１８のためのそれぞれ１つの弁駆動装置３８，３９であるか、または一方では弁セクション１４に含まれる全ての呼気弁１６、他方では弁セクション１４に含まれる全ての吸気弁１８のためのそれぞれまさに１つの弁駆動装置３８，３９である。
【００８１】
したがって、患者モジュール１０のケーシング１２の内部の乾燥領域において、すなわち弁セクション１４で終端するホース３７，３７’により、ケーシング１２の外側、すなわち制御モジュール３４内に位置する、弁駆動装置３８，３９として働くピエゾポンプ（マイクロポンプ）が接続され得るという、患者モジュール１０のケーシング１２の内部の乾燥領域の別の利点が生じる。
【００８２】
各呼気弁または吸気弁１６，１８は、場合によっては空間的に分配された弁アセンブリである。この弁アセンブリには、一方では図１ａ〜図１ｅに示された閉鎖エレメントおよび図１ａ〜図１ｅにおいてそれぞれ同様に示された、閉鎖エレメントを支持するダイヤフラムが所属し、他方では弁駆動装置３８，３９が所属する。弁駆動装置３８，３９を弁アセンブリの残りの部分から空間的に分離する可能性は、上述の最近の出願１０  ２０１７  ００９  ６０３において既に詳細に説明されている（最近の出願のたとえば図６の図を参照）ので、繰り返しを避けるために、最近の出願、特に図６に関する全体的な説明が参照され、この最近の出願は本明細書の説明に含まれるものとする。
【００８３】
制御モジュール３４は、好適には、患者モジュール１０の制御および／または監視のための制御ユニット４０のための場所として考慮される。制御ユニット４０は、基本的に自体公知の形式でマイクロプロセッサの形および種類の処理ユニットならびに制御プログラムがロードされているメモリを含む。制御プログラムは、患者モジュール１０の運転時に制御ユニット４０の処理ユニットにより実行される。したがって、制御モジュール３４は、制御ユニット４０のコントロール下で弁セクション１４の弁１６，１８の状態（開放、閉鎖、部分開放、部分閉鎖）ならびに場合によっては生じる状態変化の時点を規定する。
【００８４】
このような時点を自動的に求めるためには、測定値の記録が必要である。その限りでは図１ａの図には、既に述べた、制御モジュール３４に含まれるセンサ機器のための例として２つの圧力センサ４２，４３が示されている。個別の圧力センサ４２，４３により、患者モジュール１０のケーシング１２の内部の圧力に関する測定値を記録することができる。２つの圧力センサ４２，４３により、このような２つの測定値と、これらの測定値の差の形で、差圧を記録することができる。
【００８５】
差圧測定に基づいた、専門用語で「体積流量volumetric flow rate」かつ時には単に「流れflow」とも呼ばれる体積流の検出のために、つまり流れ測定のために、差圧として、粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐが考慮される。このためには、センサ機器が、たとえば第１の圧力センサ４２と第２の圧力センサ４３とを含んでいる（図１ａ〜図１ｂによる実施形態）。図１ａの図では、患者モジュール１０から空間的に離れたセンサ機器４２，４３を備えた実施形態が示されている。この実施形態では、センサ機器４２，４３が制御モジュール３４内に位置している。図１ｂの図では、患者モジュール１０に空間的に対応配置されたセンサ機器４２，４３を備えた実施形態が示されている。患者モジュール１０に空間的に対応配置されたセンサ機器４２，４３では、複数のセンサ（第１の圧力センサ４２、第２の圧力センサ４３）が、患者モジュール１０内に、つまり患者モジュール１０の内部に、または患者モジュール１０に接して、たとえば患者モジュール１０のケーシング１２の外側に位置している。
【００８６】
患者モジュール１０から空間的に離れたセンサ機器４２，４３では、このセンサ機器４２，４３は、それぞれの圧力センサ４２，４３から出発し患者モジュール１０の内部で終端するホース３６，３６’（ホース／圧力測定のためのホース接続部）により、患者モジュール１０の内部で、粒子フィルタ３２の手前および背後の領域に（「手前」および「背後」は、それぞれ患者モジュール１０を通る流れ方向に関する）連結される。同様のことは、患者モジュール１０に接して位置するセンサ機器４２，４３のためにも当てはまる。患者モジュール１０内に位置するセンサ機器４２，４３では、第１の圧力センサ４２と第２の圧力センサ４３とは、それぞれ粒子フィルタ３２の手前の領域と背後の領域とに位置している。患者モジュール１０の内部におけるこれらのホース３６，３６’の終点は、個別に圧力測定接続部と呼ばれ、かつ一緒には複数の圧力測定接続部と呼ばれる。一方の圧力測定接続部は、たとえばＨＭＥフィルタ３０に、または粒子フィルタ３２に、すなわち粒子フィルタ３２においてＨＭＥフィルタ３０の側に（患者モジュール１０を通る呼気体積流に関して粒子フィルタ３２の上流側に）位置している。他方の圧力測定接続部は、弁セクション１４において、または粒子フィルタ３２において、すなわち粒子フィルタ３２の弁セクション１４の側に（患者モジュール１０を通る呼気体積流に関して粒子フィルタ３２の下流側）位置している。一方の圧力測定接続部および他方の圧力測定接続部は、それぞれ１つのホース３６，３６’（ホース３６，別のホース３６’；圧力測定のためのホース接続部）により、センサ機器４２，４３にニューマチック式に接続されていて、たとえば差圧センサとして働くセンサ機器４２，４３により差圧測定値が検出可能である。この差圧測定値は、患者に向かって流れるガス量または患者から離れるように流れるガス量（吸い込む呼吸ガス、吐き出す呼吸ガス）を示す。その圧力センサ４２，４３（第１の圧力センサ４２，第２の圧力センサ４３）が絶対圧センサとして働くセンサ機器４２，４３により、両圧力センサ４２，４３により得られる圧力測定値の差形成により、同様に差圧測定値が検出可能であり、この差圧測定値は、患者に向かって流れるガス量または患者から離れるように流れるガス量を示す。
【００８７】
両圧力センサ４２，４３により得られる測定値の差（差圧値）は、粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐのための大きさである。重要であるのは、患者モジュール１０の内部にセンサ機器４２，４３が位置している場合に、圧力センサ４２，４３がケーシング１２の内部の乾燥した領域に位置していて、患者モジュール１０に接してまたは制御モジュール３４内にセンサ機器４２，４３が位置している場合に、患者モジュール１０または制御モジュール３４を起点とするホース３６，３６’（ホース／圧力測定のためのホース接続部）がケーシング１２の内部において、ケーシング１２の乾燥した領域で終端していることである。
【００８８】
図１ａ〜図１ｅの図において２つの圧力センサ４２，４３（第１の圧力センサ４２，第２の圧力センサ４３）の形のセンサ機器４２，４３、すなわち一方ではそれぞれ絶対圧センサとして働く２つの別個の圧力センサ４２，４３、または一緒に差圧センサとして働く連結された２つの圧力センサ４２，４３が示されている。２つの別個の圧力センサ４２，４３の場合、差圧測定値を獲得するために両圧力センサ４２，４３の測定値の差が形成される。連結され、一緒に差圧センサとして働く圧力センサ４２，４３の場合、差圧測定値が直接に生じる。図１ａ、図１ｂおよび図１ｃの図には、そこに示された圧力センサ４２，４３の連結部がニューマチック式の接続部、たとえばホース接続部の形で示されている。図１ｄの図は、このような接続部を有しない２つの圧力センサ４２，４３を示している。これらの圧力センサ４２，４３は、相応してそれぞれ絶対圧センサとして働く。２つの別個の圧力センサ４２，４３を備えたセンサ機器４２，４３の代わりに、２つの連結された圧力センサ４２，４３を備えた１つのセンサ機器４２，４３も常に考慮され、逆もまたしかりであるので、このことは、図示された実施形態の他に、特にセンサ機器４２，４３という概念への各言及時に、常に思想的に補足され、一緒に読み取られる。患者モジュール１０内または患者モジュール１０に接したセンサ機器４２，４３では、電気的な線路（図示せず）により電気エネルギがセンサ機器４２，４３に導かれ、少なくとも１つの別の電気的な線路（図示せず）によりセンサ機器４２，４３の少なくとも１つの測定値の伝達が行われる。制御モジュール３４に含まれるセンサ機器４２，４３では、患者モジュール１０からの、かつ患者モジュール１０へのこのような線路は不要であり、エネルギ供給および測定値伝達は完全に制御モジュール３４内で行うことができる。
【００８９】
図１ａ、図１ｂおよび図１ｄの図は、患者モジュール１０から空間的に離れた弁駆動装置３８，３９を備えた患者モジュール１０の実施形態を示している。図示された実施形態では、弁駆動装置３８，３９は制御モジュール３４内に位置している。図１ｃの図は、患者モジュール１０に空間的に対応配置された弁駆動装置３８，３９を備えた実施形態を示している。患者モジュール１０に空間的に対応配置された弁駆動装置３８，３９では、弁駆動装置３８，３９は、患者モジュール１０内に、つまり患者モジュール１０の内部に位置しているか、または患者モジュール１０に接して、たとえば患者モジュール１０のケーシング１２の外面に位置している。図１ｅに示された実施形態では、吸気弁１８が制御モジュール３４内に位置している。吸気弁１８は、制御モジュール３４内で、弁駆動装置３８にニューマチック式に（ホース３７）接続されている。患者モジュール１０内の弁セクション１４に含まれる１つの呼気弁または各呼気弁は、制御モジュール３４に含まれる弁駆動装置３９にニューマチック式に（ホース３７’）接続されている。示された全ての変化形態は、センサ機器４２，４３の箇所に関して、１つまたは各弁駆動装置３８，３９の箇所に関して、かつ基本的には任意の吸気弁１８の箇所に関して、互いに任意に組み合わせ可能であるので、本明細書で提示された説明には、たとえば制御モジュール３４に含まれる吸気弁１８（図１ｅによる）および患者モジュール１０に空間的に対応配置されたセンサ機器４２，４３（図１ｂ，図１ｃ）を備える実施形態等も含まれている。
【００９０】
極めて小さな極めて多数の通路を備える粒子フィルタ３２のフィルタ材料の構造に基づいて、粒子フィルタ３２を通る十分に層状の流れが生じ、これにより粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの形で求められる差圧値と、体積流との間の比例関係が生じる：Ｑ＝Ｆａｋｔｏｒ×Δｐ。この場合、係数「Ｆａｋｔｏｒ」は、粒子フィルタ３２の流れ抵抗のために統一的に決定される。流れ抵抗は、たとえば３０ｌ／ｍｉｎの場合に０．３ｍｂａｒの値を有している。
【００９１】
別個の２つの圧力センサ４２，４３を備えた実施形態では、１つの圧力センサ４３（第２の圧力センサ４３）により記録された測定値は、患者の気道圧（ｐＡＷ）の大きさである。この場合、圧力センサ４３のホース３６’は、患者モジュール１０のケーシング１２の内部で弁セクション１４と粒子フィルタ３２との間の中間スペースの領域で終端している。
【００９２】
患者モジュール１０のケーシング１２の内部の乾燥した領域における粒子フィルタ３２の配置に基づいて、粒子フィルタ３２は同様に乾いたままである。なぜならば、吐き出された呼吸ガスにより連行された湿分は、呼気中に粒子フィルタ３２の上流側でＨＭＥフィルタ３０により収容される。したがって粒子フィルタ３２は、患者の呼吸中にも、そのニューマチック的な抵抗を湿分の影響に基づいて変化させない。なぜならば、粒子フィルタ３２はたとえば、さもなければ湿分の侵入時に期待されるようには膨張しないからである。
【００９３】
体積流あたりの層流の圧力降下Δｐは、周知のように、一方ではガス媒体の動粘性に依存し、他方では温度θに依存する。層状の体積流Ｑ＝ｄＶ／ｄｔは、圧力降下Δｐおよび動粘性ηの逆数に比例して上昇する。動粘性ηは、温度θの平方根に比例して上昇する。θ：Ｑ〜Δｐ／η；Ｑ〜Δｐ／√θ。
【００９４】
時間の経過において、粒子フィルタ３２の流れ抵抗（フィルタ抵抗）は変化する。増大する粒子層により抵抗が増大し、他方では温度変化および空気湿分変化は、変化する抵抗値をもたらす。
【００９５】
図２に示した図は、圧力降下Δｐと体積流Ｑとの依存関係に関する２つの特性線４４，４５を示している。この場合、本明細書において提案されているように任意に粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐが求められる。第１の特性線４４は、低い温度（「低温」）での関係を示し、第２の特性線４５は、より高い温度（高温）での関係を示していて、この場合、たとえば０℃〜５℃の範囲が低い温度、たとえば２５℃〜３０°の範囲の温度がより高い温度として解釈される。
【００９６】
たとえば周辺温度の上昇により、特に一日のうちの温度変化または季節的な温度変化に基づいて、体積流Ｑと圧力降下Δｐとの関係は、ますます第２の特性線４５に近づき、このことは第２の特性線４５に向けられたブロック矢印により示唆されている。
【００９７】
種々異なる患者モジュール１０内での使用のために規定された２つの粒子フィルタ３２は、例外的な場合にのみ正確に同一であり、たとえば製造条件による種々異なる厚さ、密度および／または種々異なる均一性等に基づいて、種々異なるニューマチック特性、特に種々異なる流れ抵抗が生じる。その限りで不均一な粒子フィルタ３２では、同一の呼吸圧において異なる体積流が生じる。したがって、粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの形で求められる差圧値と体積流との間の上述の関係（Ｑ＝Ｆａｋｔｏｒ×Δｐ）は、このような種々異なる特徴を考慮する補正を有効にする。
【００９８】
さらに、患者モジュール１０の運転時には、たとえば増大する粒子層にも基づいて、粒子フィルタ３２の流れ抵抗の変化も生じる。粒子フィルタ３２に作用する呼吸圧と、呼吸圧に基づいて生じる、粒子フィルタ３２を通る体積流との関係としての流れ抵抗は、大きくなる。したがって、粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの形で求められる差圧値と、体積流との上述の関係（Ｑ＝Ｆａｋｔｏｒ×Δｐ）は、粒子フィルタ３２の流れ抵抗が変化する場合に、補正を有効にする。
【００９９】
本明細書において提案される患者モジュール１０では、このような補正が可能であり、任意に規定されている。補正は、以下ではキャリブレーションとも呼ばれる。補正は、使用状況が医学的な視点に基づいて患者の人工呼吸時に患者モジュール１０の使用の短期間の中断を許容する限り、患者モジュール１０の使用のある程度の継続後に、または規則的に実施することができる。患者モジュール１０の使用と並行するこのようなキャリブレーションの代わりに、またはこのような使用に並行するキャリブレーションに対して付加的または代替的に、キャリブレーションは患者モジュール１０の使用の開始前にも行うことができる。
【０１００】
体積流のためのキャリブレーションされた値は、たとえば、いわゆる抵抗を求めるための、またはいわゆるコンプライアンスを求めるための測定操作時に必要であるように、患者の人工呼吸時に体積流自体、積分された体積または別の動的な、体積流から導き出されるサイズが特に重要となる場合に必要である。キャリブレーションされた体積流測定値は、さらに上記とは関係なしに、粒子フィルタ３２の製造公差と、製造公差により生じる種々のフィルタ抵抗が補償されるべき場合に、有効である。
【０１０１】
キャリブレーションの方法は、図３の図につき説明される。図３は、呼吸圧推移４６と、患者モジュール１０の内部における結果として生じる圧力降下の推移４８とを、患者モジュール１０に連結された弾性的なバッグのそばで示している。
【０１０２】
図３は、上側の領域において、患者モジュール１０からその流出側の連結エレメント２２において流出する呼吸圧（吸気圧）ｐｉｎｓｐの推移を時間ｔ上に示し（呼吸圧推移４６）、下側の領域において、患者モジュール１０の内部における圧力降下Δｐの推移（圧力降下推移４８）を同一の時間軸上に示している。示された呼吸圧ｐｉｎｓｐの推移４６は、時点ｔ１において吸気弁１８が開放させられ、これにより呼吸圧ｐｉｎｓｐが患者モジュール１０の内部において、かつ流出側の連結エレメント２２において作用し、かつ後続の時点ｔ２において吸気弁１８が再び閉鎖させられ、これにより患者モジュール１０の内部での呼吸圧ｐｉｎｓｐの作用が終了することによって、生じる。患者モジュール１０の内部における粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの示された推移４８および体積流Ｑの比例する推移は、吸気弁１８の開放直後に、今行われる初期の圧力均衡に基づいてさらに大きな圧力降下Δｐが粒子フィルタ３２を介して発生し、相応して高い体積流Ｑが生じ、かつ圧力降下Δｐと体積流Ｑとが圧力均衡が進むにつれて減少することによって、生じる。
【０１０３】
キャリブレーションのために、たとえば、検査容積部として働くバッグ５０、すなわち既知の容積Ｖｉｓｔを備えるバッグ５０が流出側の連結エレメント２２に接続され、つまりたとえば流出側の連結エレメント２２に被せ嵌められる。バッグ５０は、図３の図の上側領域に示されている。バッグ５０は、キャリブレーションの開始時に、定義された開始状態にもたらされ、つまりたとえば平らに折り畳まれるか、または平らに圧縮させられる。バッグ５０の開始状態は、図３の図において最も左側に、つまり時点ｔ１の前の時間のために示されている。時点ｔ１の吸気弁１８の開放と共に、その都度の流体が吸気弁１８を介して、かつ患者モジュール１０を通って、つまり粒子フィルタ３２も介してバッグ５０内に流れる。その際にバッグ５０はますます膨張する。吸気弁１８の開放時に膨張するバッグ５０の瞬間記録は、図３の図において中心に、つまり時点ｔ１の後、かつ時点ｔ２の前の時間のために示されている。したがって時点ｔ２は、バッグ５０の容積が少なくとも時点ｔ２において、患者モジュール１０を通ってバッグ５０内に流入する呼吸ガスで満たされているように、選択されている。吸気弁１８が時点ｔ２において閉鎖すると、完全に充填された損傷のないバッグ５０では、バッグ５０の負荷軽減が行われ、結果として生じる逆の体積流５２が図３の図の下側領域において時点ｔ２に続いて示されている。
【０１０４】
圧力降下Δｐの測定値推移のもとでの面積５４（圧力降下Δｐの測定値推移に関する積分）は、膨張したバッグ５０の容積のための測定技術的かつ数値的に求められた値Ｖｍｅｓｓに一致する。この値が、膨張したバッグ５０の実際の容積Ｖｉｓｔに一致する場合、補正は必要ない。しかし通常は、測定技術的かつ数値的に求められた容積Ｖｍｅｓｓと、既知の実際の容積Ｖｉｓｔとの間で差異が生じ、かつこのような差異を補償するために、センサ機器４２，４３で求めることができる、粒子フィルタ３２を介した圧力降下には、既知のバッグ容積Ｖｉｓｔとバッグ５０の測定された容積Ｖｍｅｓｓとの比が加えられ（キャリブレーション）、体積流は以下のように求められる：Ｑ＝Ｆａｋｔｏｒ×Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ×Δｐ。補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」により、それぞれのニューマチック特徴および／または粒子フィルタ３２の変化する流れ抵抗が考慮される。粒子フィルタ３２の変化する流れ抵抗は、粒子フィルタ３２の、概して増大する汚れ（粒子層）に基づいている。補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」は、バッグ５０の実際の容積Ｖｉｓｔと測定技術的かつ数値的に求められた値Ｖｍｅｓｓとの商として生じる：Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ＝Ｖｉｓｔ／Ｖｍｅｓｓ。工場において、つまり患者モジュール１０の出荷時に、補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」は、「１．０」の値に調節されている。
【０１０５】
時点ｔ２の直後の、逆の体積流５２に属する粒子フィルタ３２を介した「負の」圧力降下Δｐの検出は、任意では上述のように求められる補正値を有効または無効として自動的に認定するために使用することができる。逆の体積流５２は、時点ｔ２の直後にバッグ５０のある程度の弾性に基づいて、遅くとも時点ｔ２までに完全に充填されかつ損傷のないバッグ５０において生じる。したがって、逆の体積流５２は、つまりバッグ５０の負荷軽減の結果である。したがって、このような負荷軽減は、バッグ５０が完全に充填されていない、かつ／またはバッグ５０が損傷している場合には生じない。粒子フィルタ３２を介した負の圧力降下Δｐが、時点ｔ２の後の予め規定されるかまたは予め規定可能な期間の短い時間帯内で、予め規定されるか、または予め規定可能な閾値を下回っている場合、このことは予め十分に充填され、さらに損傷のないバッグ５０を示唆し、かつ補正値は使用することができる（有効な補正値）。これに対して閾値が到達されない場合、補正値は自動的に破棄され（無効な補正値）、たとえば光学的かつ／または音響的な報告が失敗したキャリブレーションを表示するために作動させられる。
【０１０６】
患者モジュール１０内で測定された圧力降下Δｐをベースとしてキャリブレーションされた体積流を求める場合に、それぞれの粒子フィルタ３２のニューマチック特徴および／または粒子フィルタ３２の変化する流れ抵抗を考慮するための類似の方法は、バッグ５０の代わりに、ニューマチック式のキャリブレーション抵抗５６（図５）が流出側の連結エレメント２２に取り付けられる場合に生じる。このキャリブレーション抵抗５６は、患者モジュール１０またはＨＭＥフィルタ３０と一緒に引き渡される防塵キャップの構成部分であってよく、またはキャリブレーション抵抗５６および防塵キャップとしての二重機能を有していてよい。このようなキャリブレーション抵抗５６は、このキャリブレーション抵抗５６に作用する出発圧力に関して、かつキャリブレーション抵抗５６を通る結果として生じるそれぞれの体積流に関して、固定かつ既知の特性線を有している。キャリブレーション抵抗５６が取り付けられている場合に、たとえば２０ｍｂａｒの呼吸圧ｐｉｎｓｐが患者モジュール１０に加えられると、たとえばＱｉｓｔ＝６０ｌ／ｍｉｎの体積流が生じる。粒子フィルタ３２を介した測定された圧力降下Δｐは、この体積流（Ｑｉｓｔ）に関連し、補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」は、以下のように求められる。すなわち、Ｑｉｓｔ＝Ｆａｋｔｏｒ×Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ×Δｐ。補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」のために必要となる値は、Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ＝Ｑｉｓｔ／（Ｆａｋｔｏｒ×Δｐ）により得られる。
【０１０７】
図４の図面は、患者モジュール１０にキャリブレーション抵抗５６が取り付けられた場合の患者モジュール１０に加えられた呼吸圧の推移（呼吸圧推移４６）と、患者モジュール１０の内部における、つまり粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの結果として生じた推移（圧力降下推移４８）とを示している。示された圧力降下推移４８では、実線が、測定された状況を示し、破線が、予期される状況、すなわち取り付けられたキャリブレーション抵抗５６に基づいて予期される状況を示している。
【０１０８】
キャリブレーション抵抗５６として、たとえば流出側の連結エレメント２２に被せ嵌め可能なキャップが働く。キャップは、任意には二重機能を有している。すなわち、一方ではキャリブレーション抵抗５６としての機能と、他方では流出側の連結エレメント２２のための防塵キャップとしての、またはＨＭＥフィルタ３０のための防塵キャップとしての機能を有している。
【０１０９】
このようなキャップは、任意には患者モジュール１０と一緒に引き渡されてよく、特に患者モジュール１０と一緒に、患者モジュール１０を含む包装で引き渡されてよい。このようなキャップは図５の図に概略的に簡略化されて示されている。キャリブレーション抵抗５６としても働くキャップは、規則的に分配された複数の孔を有していることが確認可能である。したがって、キャップは通流可能である。孔のサイズおよび個数に基づいて、固有の通流抵抗と、出発圧力および体積流に関連する固定的な特性線が生じる。
【０１１０】
たとえばそれぞれ０．５ｍｍの直径を備える５０個の開口を備えたこのようなキャリブレーション抵抗５６では、このキャリブレーション抵抗が患者モジュール１０に、または患者モジュール１０内に取り付けられていて、かつ患者モジュール１０に１０ｍｂａｒの呼吸圧が加えられている場合に、３０ｌ／ｍｉｎの典型的な体積流が生じる。予め設定された抵抗係数（係数「Ｆａｋｔｏｒ」）は、たとえば３０ｌ／ｍｉｎで０．３ｍｂａｒである。しかし、取り付けられたキャリブレーション抵抗５６によるキャリブレーション過程では、粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐの測定時に、たとえば０．２７ｍｂａｒの測定値しか生じない。相応して線形の補正が計算される：０．３ｍｂａｒ／０．２７ｍｂａｒ＝〜１．１１。
【０１１１】
結果として生じる値を、計算項における補正係数「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」として設定すると、呼吸圧ｐｉｎｓｐ＝１０ｍｂａｒおよび粒子フィルタ３２を介した圧力降下Δｐ＝０．２７で、Ｑ＝Ｆａｋｔｏｒ×Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ×Δｐ＝０．３ｍｂａｒ／３０ｌ／ｍｉｎ×１．１１×０．２７ｍｂａｒ＝３０ｌ／ｍｉｎが生じる。つまり、既知の圧力状態でキャリブレーション抵抗５６を介して実際に流出する体積流が生じ、係数「Ｆａｋｔｏｒ」および「Ｋｏｒｒｅｋｔｕｒ」の後の使用により、粒子フィルタ３２を介して求められる圧力降下Δｐは、キャリブレーションされて体積流Ｑに換算され得る。
【０１１２】
上述のように、検査容積部として働くバッグ５０またはキャリブレーション抵抗５６によるキャリブレーションは、通常かつ基本的に任意に患者モジュール１０の使用前に１回行われる。キャリブレーションにより、この形式で患者モジュール１０の後の使用時に任意に行われる体積流特定が、センサ機器４２，４３により求めることができる、粒子フィルタ３２を介した圧力降下に基づいて、粒子フィルタ３２を通る具体的な流れ状況に適合され得るので、極めて正確な体積流値が生じる。キャリブレーションは、付加的または代替的に、同様に基本的に任意に、患者モジュール１０の使用時に、すなわち患者の人工呼吸時に患者モジュール１０の使用の短時間の中断中に行うことができる。キャリブレーションにより、これにより患者モジュール１０のさらなる使用時に任意に行われる体積流特定が、センサ機器４２，４３により求めることができる、粒子フィルタ３２を介した圧力降下に基づいて、粒子フィルタ３２を通る具体的かつ場合によっては動的に変化する流れ状況に合わせて適合され得るので、極めて正確な体積流値が生じる。
【０１１３】
キャリブレーションは、バッグ５０またはキャリブレーション抵抗５６の取付け後に自動的に行われる。キャリブレーションは、患者モジュール１０における、または患者モジュール１０に対応配置された制御モジュール３４における操作動作により作動される。操作動作として、たとえばボタン等の操作が考慮される。操作動作として、同様にキーボードまたはモバイルコンピュータ等の形の、患者モジュール１０または制御モジュール３４に一時的に接続可能な作動ユニットのボタン等の操作が考慮される。操作動作は、自動的なキャリブレーションを開始する。キャリブレーションの枠内で、図３または図４のような呼吸圧推移４６が生じ、生じた呼吸圧推移４６時に結果として生じる、粒子フィルタ３２を介した圧力降下に基づいて、自動的に補正係数が特定される。
【０１１４】
自動的なキャリブレーションは、ソフトウェアおいて実行されたキャリブレーション法に相応して、かつ対応するコンピュータプログラムのコントロール下で行われる。コンピュータプログラムは、たとえば患者モジュール１０の運転時に制御ユニット４０の処理ユニットにより実施される上述の制御プログラムの一部である。コンピュータプログラムは、患者モジュール１０の制御プログラムとは関係のない別個のコンピュータプログラムとして実現されていてもよい。コンピュータプログラムは、キャリブレーションの作動時に、たとえば制御モジュール３４に含まれる処理ユニットにより実行される。層流抵抗（多数の小さな開口）の形のキャリブレーション抵抗５６の場合、別の流れ領域を介した流れ抵抗の値は、その都度有効な空気圧とは十分に無関係である。乱流抵抗（絞り）としての構成では、空気圧へのより強い依存が生じる。なぜならば、この測定方法が運転時に層流抵抗（Δｐ〜Ｑ×√θ）と見なされるのに対して、乱流の場合にはΔｐ〜Ｑ２×ρが設定されるからである。ここで、ρは、流れる流体の密度であり、有効な空気圧ｐａｂｓおよび局所的な温度θに十分に線形に依存する（密度ρは温度θおよび空気圧ｐａｂｓに比例する）。周辺温度の変化は、Ｑ〜Δｐ／√θの関係により、残留エラーをもたらす。温度の知識では、このエラーは、この関係に基づいて補償することができ、任意では本明細書において提案された患者モジュール１０ではこのような補償も規定されている。
【０１１５】
図６および図７の図は、それぞれ概略的に著しく簡略化された、種々異なる個数および種々異なる配置の呼気弁１６を備えた患者モジュール１０の実施形態を示している。示された両方の実施形態では、複数の弁１６が中心に配置された吸気弁１８を取り囲んでいる。図６に示した実施形態では、患者モジュール１０が、それぞれの中心で円形ラインに沿って配置された３つの呼気弁１６を１２０°の角度間隔で含んでいる。図７に示した実施形態では、患者モジュール１０が円形ラインに沿って配置された４つの呼気弁１６を９０°の角度間隔で含んでいる。図６に示した実施形態では、患者モジュール１０は、円形のベース面により特徴づけられる。図７に示した実施形態では、患者モジュール１０は、ほぼ正方形のベース面（面取りされたコーナを備える正方形）により特徴づけられる。図６に示した３つの呼気弁１６を備える実施形態は、図７に示した患者モジュール１０のベース面とも組み合わせられていてよく、逆もまたしかりである。概して、呼気弁１６の個数は重要ではないので、４つよりも多くの呼気弁１６および３つよりも少ない呼気弁１６も可能である。基本的に、図６および図７の図では、患者モジュール１０の任意の実施形態の特徴、すなわち吸気弁１８の個数に比べて大きな個数の呼気弁１６を備える実施形態が明らかになる。有利には、その限りでは、まさに１つの吸気弁１８と２つ以上の呼気弁１６を備えた実施形態が考慮される。吸気弁１８の個数に比べて多い個数の呼気弁１６における利点は、吸気弁１８を介した圧力降下が比較的に高い（たとえば５００ｍｂａｒ）のに対して、呼気弁１６を介した圧力降下がこれに比較して低く（たとえば２０〜３０ｍｂａｒ）、これにより大きな個数の呼気弁１６は、息を吐き出す際に有効な流れ抵抗を減じることにある。
【０１１６】
図６および図７の図では、呼気弁１６の制御圧チャンバが基本的に任意の形式で対応するホース３７により流体的に接続されていることが確認可能である。このような流体的な接続は、１つの共通の弁駆動装置３８，３９（図１）による複数の呼気弁１６の駆動制御を可能にし、患者モジュール１０に含まれる全ての呼気弁１６の均一な駆動制御を保証する。
【０１１７】
図８および図９の図は、患者モジュール１０のケーシング１２の例示的な実施形態を示している。図の上側領域では、それぞれ患者モジュール１０が断面で、かつ図１のような切断面で示されている。ケーシング１２内では、基本的に任意の衝突面６２がＨＭＥフィルタ３０と流出側の連結エレメント２２との間で、ＨＭＥフィルタ３０の中心だけではない通流のために働く。ケーシング１２は、少なくとも二部分から成っていて、ケーシング上側部分６４とケーシング下側部分６５とを含んでいる。図の下側領域では、それぞれ患者モジュール１０が下面に向かう視線方向で示されている。つまり下側領域では、ケーシング下側部分６５と、縁部側でケーシング上側部分６４とが確認可能である。示された実施形態では、流入側の連結エレメント２０がケーシング下側部分６５のベース面の中心に位置している。
【０１１８】
図８による実施形態では、患者モジュール１０がケーシング１２を含んでいる。このケーシング１２では、ケーシング上側部分６４と、ケーシング下側部分６５との間にケーシング開口２８として環状に延びるギャップ（環状の流出ギャップ）が残っている。このケーシング開口２８を通って、つまり環状の流出ギャップを通って、呼気中に、１つの呼気弁または各呼気弁１６から流出する吐き出された呼吸ガスが周囲に達する。相応する空気流の経路が、図８の図の上側領域に示されている。ケーシング下側部分６５とケーシング上側部分６４との結合は、個別のウェブ６６により、たとえば患者モジュール１０の円周ラインに沿って規則的に分配された複数のウェブ６６により行われる。この場合、各ウェブ６６の自由端は、たとえば、ケーシング上側部分６４の内側表面の、係止のために規定された区分に設けられた対応する対向プロフィールに係止するように係合する。
【０１１９】
患者モジュール１０のケーシング１２の図９に示した実施形態では、ケーシング１２がケーシング下側部分６５を含んでいる。このケーシング下側部分６５では、ケーシング開口２８が、同心的で環状の複数の流出ギャップの形で形成されている。個別のスポーク部６８が、ケーシング下側部分６５の、複数の流出ギャップの間に残っている区分を互いに接続する。ケーシング上側部分６４とケーシング下側部分６５との結合は、たとえば係止式に、特にケーシング下側部分６５の係止プロフィールが、ケーシング上側部分６４の内側表面の、係止のために規定された区分に設けられた対応する対向プロフィールに形状結合式に係合することにより行われる。
【０１２０】
ケーシング１２の可分性に基づいて、ケーシング下側部分６５はケーシング上側部分６４から（たとえば対応する係止結合部の解除により）取り外すことができる。これにより弁セクション１４へのアクセスが可能になる。弁セクション１４に含まれる弁１６，１８は、１つの共通のキャリアプレートに取り付けられており、ケーシング上側部分６４からのキャリアプレートの取出しにより取り出すことができる。このためには、キャリアプレートは、ケーシング上側部分６４の内側表面に、係止のために規定された区分において、たとえば係止式に結合可能である。弁セクション１４の取出し後には、粒子フィルタ３２へのアクセスが可能になる。粒子フィルタ３２は、たとえば粒子フィルタ３２の保持のために設けられた、ケーシング上側部分６４の内側表面の対応する区分との係止結合部を解除することにより、いまや同様に取り出すことができる。粒子フィルタ３２の取出し後に、ＨＭＥフィルタ３０へのアクセスが可能となる。このＨＭＥフィルタ３０も、たとえばこのＨＭＥフィルタ３０の保持のために設けられた、ケーシング上側部分６４の内側表面の対応する区分との係止結合部を解除することにより、いまや取り出すことができる。これにより、ＨＭＥフィルタ３０および／または粒子フィルタ３２は交換することができる。ケーシング上側部分６４内における個別の構成要素（ＨＭＥフィルタ３０、粒子フィルタ３２、弁セクション１４）の、係止式の、またはその他の工具なしに形成可能な解除可能な保持に基づいて、まずＨＭＥフィルタ３０、次いで粒子フィルタ３２、最後に弁セクション１４をケーシング上側部分６４内に位置決めし、かつ位置固定し、その後にケーシング上側部分６４をケーシング下側部分６５により閉鎖することによって、患者モジュール１０を極めて簡単に製造することができる。
【０１２１】
図１０〜図１３には、患者モジュール１０の上述の実施形態の変化形が示されている。この変化形では、別の特徴を備える粒子フィルタ３２の具体的な構成が図示されている。これらの変化形によれば、粒子フィルタ３２が、フィルタアセンブリ３２の形で構成されていて、図１ａ〜図１ｅおよび図８および図９に相応して、ＨＭＥフィルタ３０と弁セクション１４との間に配置されていることが規定されている。図１４にも、このような変化形が示されているが、これらとは異なる弁セクション１４の配置を有している。この場合、（少なくとも１つの呼気弁１６を備える）弁セクション１４が、ＨＭＥフィルタ３０と粒子フィルタ３２との間に配置されていてよく、好適には、粒子フィルタ３２は弁セクション１４と、少なくとも１つの吸気弁１８（示唆されるのみ）を備える弁アセンブリとの間に配置されていてよい。したがって、粒子フィルタ３２が吸気体積流８０のためにのみ使用され、したがって息を吐き出す際の抵抗が減じられるという利点を得ることができる。わかりやすくするために、吸気ガス８０（つまり吸気体積流８０）および呼気ガス８１（つまり呼気体積流８１）が矢印により可視化されている。
【０１２２】
フィルタアセンブリ３２は、少なくとも２つの（特に材料的かつ／または空間的に互いに分離された）フィルタセグメント７１，７２，７３，７４を有しているので、粒子フィルタ３２は、これらのフィルタセグメント７１，７２，７３，７４による濾過を提供する。
【０１２３】
図１０〜図１４では、弁セクション１４が、少なくとも１つの弁１６、特に呼気弁１６により表されている。この場合、弁セクション１４は、上述のように代替的または付加的に少なくとも１つの吸気弁１８を有していてよい（少なくとも図１０〜図１３を参照）。弁セクション１４が完全に省略されている（図示されていない）態様も可能である。その場合、粒子フィルタ３２は、フィルタアセンブリ３２の形で、ＨＭＥフィルタ３０と、上述の流入側の連結エレメント２０との間に配置されていてよい。
【０１２４】
フィルタセグメント７１，７２，７３，７４は、呼気体積流および／または吸気体積流が当たるように流れるそれぞれ１つのフィルタ面７５（部分フィルタ面７５とも呼ばれる）を有していてよい。このフィルタ面７５は一緒に、粒子フィルタ３２の、流れが当たる全体表面（全体フィルタ面とも呼ばれる）を形成する。
【０１２５】
図１０では、第１のフィルタセグメント７１の部分フィルタ面７５が明確に示されている。第１のフィルタセグメント７１および第２のフィルタセグメント７２は、体積流の流路内に相並んで配置されていて、これによりそれぞれの体積流によるそれぞれのフィルタ面７５の並行する通流のために配置されかつ／または配向されている。この場合、息の吸込み時の呼吸ガスの並行な通流は、２つの矢印で示されている。呼気体積流は、相応して逆の方向に、つまりＨＭＥフィルタ３０から粒子フィルタ３２に向かって延びるだろう。
【０１２６】
図１１〜図１４には、フィルタセグメント７１，７２，７３，７４が互いに離間して配置されていて、これによりフィルタセグメント７１，７２，７３，７４の間に少なくとも１つの流れスペース７６，７６’が形成され、これにより流れスペース７６，７６’内の体積流がフィルタ面７５を並行に通流できることが示されている。このためには、所属するフィルタ面７５を流体密に分離するために少なくとも１つの分離手段７８が設けられていて、これにより所属するフィルタ面７５の間に、互いに分離した少なくとも２つの流れスペース７６，７６’が形成され、これにより並行な形式の通流を提供することができる。この場合、並行な通流は、体積流の流れ挙動に関し、幾何学的な配置に関係しない。幾何学的な配置は、並行な通流を形成するために必ずしも平行に設けられていなくてもよい。
【０１２７】
フィルタセグメント７１，７２，７３，７４は、幾何学的に、体積流の流れ方向に関して、相前後して配置されていてよく（図１１〜図１４を参照）かつ角度付けされて（図１３および図１４を参照）配向されていてよい。この場合、フィルタセグメント７１，７２，７３，７４が少なくとも部分的に同一に角度付けされた配向を有していて、これによりフィルタセグメント７１，７２，７３，７４のフィルタ面７５が互いに対して平行に配置されている態様が示されている。代替的には、フィルタセグメント７１，７２，７３，７４が少なくとも部分的に互いに異なって角度付けされた配向を有していることも可能である。
【０１２８】
図１０〜図１３では、弁セクション１４が少なくとも１つの呼気弁１６を有していて、この呼気弁１６が、角度付けされたフィルタセグメント７１，７２，７３，７４のうちの少なくとも１つ、すなわちたとえば呼気弁１６の最も近くに位置するフィルタセグメント７４と同一に角度付けされた配向を有していることが規定されている。さらに、図１０〜図１４では、ＨＭＥフィルタ３０は、流れが当たる表面７７を有していて、この表面７７は、角度付けされたフィルタセグメント７１，７２，７３，７４のうちの少なくとも１つ、好適にはＨＭＥフィルタ３０の最も近くに位置するフィルタセグメント７１のフィルタ面７５に対して平行に形成されていることが規定されている。
【０１２９】
さらに、唯１つの呼気弁１６（図１０，図１１，図１３および図１４）が設けられているか、または２つの呼気弁（図１２）が相並んで設けられていてもよいことが示されている。しかし、図１０，図１１，図１３および図１４に示した態様でも少なくとも２つまたはまさに２つの呼気弁１６が設けられていることが可能であり、または図１２に示した実施形態において、１つの呼気弁１６しか設けられていないことも可能である。
【０１３０】
したがって、ここに提出された説明の重要な個別の観点は、以下のようにまとめることができる。患者の人工呼吸時の使用のために特定された患者モジュール１０が挙げられ、患者モジュール１０により、圧力源２４が、患者の気道に接続可能な患者インタフェース２６に流れに関して連結可能であり、患者モジュール１０はケーシング１２と、ケーシング１２内の弁セクション１４と、弁セクション１４から離間したＨＭＥフィルタ３０とを含み、ＨＭＥフィルタ３０は呼気体積流に関して弁セクション１４の上流側に位置しているので、ＨＭＥフィルタ３０はケーシング１２の内部を乾燥した領域と、吐き出される呼吸ガスにより連行される湿分に接触する領域とに分割し、弁セクション１４は乾燥した領域に位置している。
【符号の説明】
【０１３１】
１０  患者モジュール
１２  （患者モジュールの）ケーシング
１４  （患者モジュールの内部の）弁セクション
１６  呼気弁
１８  吸気弁
２０  流入側の連結エレメント
２２  流出側の連結エレメント
２４  圧力源
２６  患者インタフェース
２８  ケーシング開口
３０  ＨＭＥフィルタ
３２  粒子フィルタ
３４  制御モジュール
３６，３６’  ホース
３７，３７’  ホース
３８，３９  弁駆動装置
４０  制御ユニット
４２，４３  センサ機器、圧力センサ
４４，４５  特性線
４６  呼吸圧推移
４８  圧力降下推移
５０  バッグ
５２  逆の体積流
５４  圧力降下の測定値推移のもとでの面積
５６  キャリブレーション抵抗
６２  衝突面
６４  ケーシング上側部分
６５  ケーシング下側部分
６６  ウェブ
６８  スポーク部
７１〜７４  フィルタセグメント
７５  フィルタ面
７６，７６’  流れスペース
７７  表面
７８  分離手段
８０  吸気ガス
８１  呼気ガス
【図１ａ】
2020028716.tif 000003
【図１ｂ】
2020028716.tif 000004
【図１ｃ】
2020028716.tif 000005
【図１ｄ】
2020028716.tif 000006
【図１ｅ】
2020028716.tif 000007
【図２】
2020028716.tif 000008
【図３】
2020028716.tif 000009
【図４】
2020028716.tif 000010
【図５】
2020028716.tif 000011
【図６】
2020028716.tif 000012
【図７】
2020028716.tif 000013
【図８】
2020028716.tif 000014
【図９】
2020028716.tif 000015
【図１０】
2020028716.tif 000016
【図１１】
2020028716.tif 000017
【図１２】
2020028716.tif 000018
【図１３】
2020028716.tif 000019
【図１４】
2020028716.tif 000020
【外国語明細書】
2020028716.tif 000021
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