发明内容

本发明基于如下任务，即提供一种用于医疗组件、尤其是用于人工的呼吸和/或监测患者的自主的呼吸的医疗组件的连接组件，其中，连接组件包括流体引导单元和体积流量传感器，并且实现比已知的连接组件做到的那样更可靠地测量在流体引导单元中的体积流量。

所述任务通过具有权利要求1的特征的连接组件来解决。有利的设计方案在从属权利要求中说明。

根据本发明的连接组件被设计成应用于医疗组件，尤其是用于人工的呼吸、用于麻醉和/或用于监测和测量患者的自身的呼吸活动的医疗组件。自身的呼吸活动由患者的自主的呼吸和/或呼吸肌肉组织的经刺激的活动引起。所述患者能够完全被镇静，从而患者仅人工地进行呼吸。还可行的是，根据本发明的连接组件被应用于监测和/或测量患者的自身的呼吸活动。此外可行的是，人工的呼吸和自身的呼吸活动进行叠加。还可行的是，从外部刺激患者的自身的呼吸，并且应该监测自主的和外部刺激的呼吸的叠加。

根据本发明的连接组件包括流体引导单元，所述流体引导单元能够设计成软管（光滑的软管或波纹软管）或管道或包括至少一个软管和/或管道。所述流体引导单元能够在患者侧的耦合单元与医疗仪器之间建立流体连接。患者侧的耦合单元能够与患者可脱开地连接并且包括尤其是能够放置到患者的面部上的面罩和/或能够置于患者的身体中的管子。医疗仪器尤其是呼吸仪器、麻醉仪器或患者监视器。也就是说，流体引导单元包括患者侧的端部和仪器侧的端部，在所述患者侧的端部处，流体引导单元与患者侧的耦合单元连接或能够连接，在所述仪器侧的端部处，流体引导单元直接或经由中间单元与医疗仪器连接或能够连接。

连接组件此外包括体积流量传感器。所述体积流量传感器能够测量对于流体穿过流体引导单元的体积流量的数值，也就是说与体积流量相关的大小。体积流量是流体流动的每单位时间的体积。所述体积流量传感器包括接合到流体引导单元的内部中的组成部分。流动穿过流体引导单元的流体流动经过所述起接合作用的组成部分旁边和/或流动穿过所述起接合作用的组成部分。所述流体流动的能够测量的参数与体积流量相关并且影响所述起接合作用的组成部分。

连接组件此外包括均匀化单元，所述均匀化单元优选是纯机械地起作用的结构部件。所述均匀化单元能够使流体的穿过流体引导单元的流均匀化。所述均匀化单元插入到流体引导单元的内部中，更确切地说抗转动地插入到流体引导单元的内部中，也就是说，均匀化单元不能够相对于流体引导单元转动。优选地，在使用体积流量传感器期间，均匀化单元不改变其相对于流体引导单元的位置。均匀化单元插入在如下位置处，所述位置处于在一方面流体引导单元的患者侧的端部并且因此在患者侧的耦合单元与另一方面体积流量传感器的起接合作用的组成部分之间。均匀化单元如下地定位并且插入到流体引导单元的内部中，使得从患者侧的耦合单元通过流体引导单元至起接合作用的组成部分或沿相反方向流动的流体必须流动穿过均匀化单元并且不能够包围所述均匀化单元。当然，这仅适用于完好的连接组件并且尤其是没有泄漏的流体引导单元。

均匀化单元包括两个筛形件和连接元件。连接元件将所述两个筛形件与彼此机械地固定连接。尤其由此一个筛形件相对于另一个筛形件不能够转动，或在筛形件之间的间距不能够改变。沿流体通过流体引导单元的流动方向看，所述两个筛形件依次地并且相对于彼此具有间距地进行布置。

连接组件能够应用在不同的环境条件下。根据本发明的连接组件的不同样例能够与不同的患者侧的耦合单元连接，从而产生不同的流体流动的特征。例如，由于生产不精确性，连接组件的组成部分的实际的尺寸或位置能够偏离通过设计预设的位置。尽管如此，体积流量传感器仍应该提供可靠的测量值。因此，期望的是，起接合作用的组成部分被相对均匀地流入和/或流动穿过，并且能够再现所述流入或流动穿过。理想的均匀化意味着在一时间点，体积流量不关于位置发生变化，尤其是不在垂直于流体的流动方向的方向上变化。也就是说，均匀化程度越高，体积流量随位置变化得越少。当然，理想地均匀化的流体流动还能够随时间变化，例如基于患者的自主的呼吸或所联接的呼吸仪器的呼吸行程随时间变化。

高的均匀化程度尤其由于如下原因是值得期望的：体积流量传感器的起接合作用的组成部分应该实现体积流量的测量，但不会显著影响体积流量。因此，起接合作用的组成部分通常仅在流体引导单元的长度和横截面的特定范围中接合，也就是说不在整个长度和横截面上接合。流体引导单元在使用时运动、弯曲并且可能摇晃。尽管如此，应该能够可靠地测量体积流量。这需要足够大的均匀化。

与没有筛形件的组件相比，均匀化单元的每个筛形件增加流体流动的均匀化程度。流体仅能够在一定的部位处流动通过筛形件。因此，均匀化单元的每个筛形件在一定程度上使体积流量的突然的时间上的和/或空间上的变化变得平滑。

根据本发明，均匀化单元包括两个筛形件，所述两个筛形件在流动方向上依次地布置。与仅会存在唯一的筛形件相比，所述设计方案实现更好的均匀化。在所述两个筛形件之间的空间中，流体流动能够被平静下来，更确切地说，当流体沿所述两个相反的流动方向中的任何一个流动方向流动时流体流动能够被平静下来。

通常在使用连接组件之前调校体积流量传感器，例如针对特定类型或特定系列或特定生产批次的传感器和/或连接组件和/或医疗仪器调校体积流量传感器。在连接组件的使用期间的使用条件和环境条件能够变化并且与在调校时的条件不同。尽管如此，体积流量传感器的每个样例在使用时应该在很大程度上提供与在调校时相同的结果。结果应该能够再现。

在一种优选的设计方案中，流体引导单元的内轮廓和均匀化单元的外轮廓一起提供机械的编码。所述机械的编码确定均匀化单元相对于流体引导单元的n个可行的特定的旋转位置，其中，n>=1。特别优选地，n＝1，也就是说，均匀化单元能够占据仅仅一个唯一的相对于流体引导单元的旋转位置。

机械的编码有助于均匀化单元在特定的旋转位置中并且因此以特定的方式在内部插入到流体引导单元中。这使得借助于体积流量传感器的一个样例或几个样例来调校一类或一批连接组件变得容易，并且将经调校的体积流量传感器应用于根据本发明的连接组件的较大数量的样例。在没有这样的机械的编码的情况下，存在均匀化单元被不同地插入到连接组件的不同的样例中风险，这能够影响体积流量传感器的测量结果，并且因此与调校相比能够显著改变测量结果并因此使测量结果失真。

因为均匀化单元在特定的旋转位置中插入到流体引导单元中，其中，机械的编码确定所述旋转位置，所以所述旋转位置对于每个根据本发明的连接组件（每个样例）始终是相同的。

因此，在许多情况下，均匀化单元能够以比当不同的旋转位置会是可行的时较大的生产公差来制造。筛形件和尤其其凹处不需要设计成相对于筛形件的中轴线精确地旋转对称。尤其由于本发明不需要的是，在均匀化单元的筛形件中的孔或其它凹处形成精确地旋转对称的孔图案。

不需要精确地旋转对称地来制造均匀化单元的效果具有如下优点：如果必须旋转对称地制造均匀化单元，则在许多情况下，在生产后会需要消耗地检查均匀化单元是否实际上是旋转对称的。在许多情况下，必须将较大数量的均匀化单元作为次品处理，因为这些次品不是足够精确地旋转对称。根据本发明的机械的编码避免所述缺点，因为孔图案不必一定是旋转对称的。

优选地，每个筛形件在一平面上延伸。所述平面垂直于或倾斜于流体通过流体引导单元的流动方向。

根据一种优选的设计方案，均匀化单元的外轮廓和流体引导单元的内轮廓一起形成机械的编码。在一种设计方案中，至少一个筛形件的外轮廓偏离理想的圆。优选的是筛形件在筛形件在其中延伸的平面中的最大直径比在所述平面中的最小直径大至少10％，特别优选地至少20％。

在一种设计方案中，均匀化单元的偏心的、也就是说非圆形的筛形件的外轮廓与流体引导单元的内轮廓一起提供机械的编码，并且另一筛形件的外轮廓是圆形的。

在所述设计方案的一种实现方式中，均匀化单元的至少一个筛形件、优选正好一个筛形件具有带有以下特性的外轮廓：通过筛形件的外轮廓的横截面、也就是说在筛形件在其中延伸的平面中的横截面包括至少一个圆形的部段以及至少一个扁平的部段。扁平的部段能够例如是线或椭圆的部段。流体引导单元的区域至少在均匀化单元被定位在其处的部位处具有相对应的内轮廓。具有圆形的部段和扁平的部段的外轮廓以及相对应的内轮廓提供机械的编码或形成机械的编码的组成部分。

在一种设计方案中，至少一个筛形件包括向外突出的突出部，例如凸缘。流体引导单元的内轮廓包括相对应的凹处，例如凹槽。筛形件的突出部接合到内轮廓的凹处中。突出部和凹处一起提供机械的编码或是机械的编码的组成部分。

在一种设计方案中，引导单元包括弯曲的流体引导元件和直的流体引导元件。弯曲的流体引导元件处于患者侧的耦合单元与直的流体引导元件之间。在许多情况下，这样的设计方案是有利的，由此连接组件被相对少地压缩、拉长、伸展或扭转。体积流量传感器的起接合作用的组成部分接合到直的流体引导元件的内部中。均匀化单元插入到弯曲的流体引导元件的内部中。

通常，在弯曲的流体引导元件中比在直的流体引导元件中出现较强烈的涡流。均匀化单元减小这样的涡流对体积流量传感器的测量结果的影响。

根据本发明，每个筛形件包括一定量的多个流体能够流动穿过的凹处。所述凹处在下面中被称为孔。孔能够例如具有圆或椭圆或多边形的形状。可行的是，筛形件的孔全部具有相同的形状，并且尤其是同样大。还可行的是，至少一个筛形件的孔具有不同的形状和/或尺寸。

在另一设计方案中，至少一个筛形件具有内部区域和外部区域。“内部区域”和“外部区域”这些名称涉及筛形件的中轴线。所述中轴线垂直于筛形件在其中延伸的平面并且平行或倾斜于流体的流动方向延伸。内部区域以包括多个孔的第一数量的孔贯穿，外部区域以同样包括多个孔的第二数量的孔贯穿。第一数量的孔的最大尺寸大于第二数量的孔的最大尺寸。所述设计方案因此尤其有助于较好的均匀化，因为在外部区域中，也就是说在流体引导单元的内壁附近通常比在内部区域中出现较强烈的涡流。还可行的是，在筛形件的外部区域中，也就是说在流体引导单元的内壁旁边完全不出现孔。

在一种设计方案中，至少一个止挡元件安置在流体引导单元的内部中。所述止挡元件限制均匀化单元朝向患者侧的耦合单元的可能的运动。在所述设计方案中，在均匀化单元与患者侧的耦合单元之间的最小间距得到遵守，这通常是期望的。此外，所述特征使得制造根据本发明的连接组件变得容易，因为均匀化单元能够从一端部被推入到流体引导单元中，直到均匀化单元接触止挡元件。

均匀化单元的元件能够由不同的材料制成。其能够与彼此分开地进行制造并且然后组装成均匀化单元。与此相对，在一种优选的设计方案中，均匀化单元被设计成唯一的一件式的结构部件，并且尤其连续地由相同的材料制成。特别优选地，均匀化单元甚至是整体式的结构部件，也就是说在唯一的制造步骤中制造的结构部件。优选地，均匀化单元通过浇注、例如通过注塑成型来制造。

在一种设计方案中，体积流量传感器测量用于压力差、即在流体引导单元中的不同部位处并且优选地在相同时间点的两个压力之间的差的数值，更精确地说：在两个时间点处，如下的时间段处于所述两个时间点之间，在所述时间段中，气体从一个部位流动到另一个部位。压力差与所寻求的体积流量相关。体积流量传感器能够评估在压力差与体积流量之间的关系，其中，所述关系优选地以计算机可用的形式存储在数据存储器中。所述关系能够是特征线。所述关系在调校阶段中预先根据经验被测定，并在每次使用时被应用。在所述调校阶段中，应用根据本发明的连接组件的至少一个样例。本发明降低在使用时在体积流量与压力差之间的实际关系显著偏离在调校阶段中已经测定的关系的风险。

根据所述设计方案的体积流量传感器包括压力测量单元以及两个气动的线路。每个气动的线路分别在流体引导单元与压力测量单元之间建立流体连接。每个气动的线路在相应分支点处从流体引导单元分支。所述两个分支点从流体通过流体引导单元的流动方向看与彼此具有间距，也就是说沿流动方向看依次布置。基于所述特征，能够在流体引导单元中测量对于在所述两个气动的线路中的两个压力之间的差的数值，更确切地说：对于压力差的数值。所述压力差通常在时间上是能够变化的，并且压力测量单元例如以预设的采样频率重复地测量对于压力差的数值。

在一种设计方案中，根据本发明的连接组件能够以如下方式制造，即3D打印机至少产生所述连接组件的以下组成部分：流体引导单元、均匀化单元和并且优选地体积流量传感器的起接合作用的组成部分。计算机程序能够操控所述3D打印机并且由此促使3D打印机产生根据本发明的连接组件的所述组成部分。尤其体积流量传感器的评估单元优选以其它的方式进行制造。根据本发明的连接组件由已经通过3D打印产生的组成部分以及可选地其它的组成部分组装而成。在有些情况下，能够以这样的方式快速制造一种连接组件，所述连接组件尤其在几何特性方面满足预设的边界条件。还可行的是，多个3D打印机分别打印出根据本发明的连接组件的至少一个组成部分，还在不同的位置处打印出根据本发明的连接组件的至少一个组成部分。

根据本发明的连接组件能够是医疗组件的组成部分，其中，所述医疗组件被设计为人工地使患者呼吸和/或监测和测量所述患者的自主的呼吸，可选地监测和测量自主的呼吸和经刺激的呼吸的叠加。所述医疗组件包括医疗仪器，尤其是呼吸仪器或患者监视器、患者侧的耦合单元以及根据本发明的连接组件。麻醉仪器是呼吸仪器的特殊情况。连接组件至少暂时地在患者侧的耦合单元与医疗仪器之间建立流体连接。患者侧的耦合单元至少暂时地与患者耦合。体积流量传感器的测量结果在人工的呼吸时例如应用于控制或调节呼吸仪器的呼吸行程。如果连接组件与麻醉仪器已经连接，那么体积流量传感器的测量结果还能够应用于测量对于借助于流体引导单元供应给患者的麻醉剂的量的数值。

在一种优选的设计方案中，根据本发明的连接组件如下制造：

- 制造或提供体积流量传感器。所述体积流量传感器包括起接合作用的组成部分；

- 制造或提供均匀化单元。均匀化单元优选作为一件式的结构部件进行制造，特别优选整体式地制造，尤其是通过注塑成型或其它浇注方法制造；

- 制造或提供流体引导元件和另外的流体引导元件，所述流体引导元件作为患者侧的连接单元起作用。患者侧的连接单元在制造之后或在提供时与患者侧的耦合单元连接或者能够与患者侧的耦合单元连接；

- 体积流量传感器的起接合作用的组成部分插入到另一个流体引导元件中。在插入之后，起接合作用的组成部分接合到另外的流体引导元件中；

- 均匀化单元在内部插入到患者侧的连接单元中。优选地，将均匀化单元推入，更确切地说优选从背离患者侧的耦合单元的端部推入。特别优选地，将均匀化单元如此远地推入，直到均匀化单元到达患者侧的连接单元的内部中的止挡元件。止挡元件降低均匀化单元被推入太远的风险，也就是说均匀化单元被定位成太贴近患者侧的耦合单元处的风险。机械的编码确保均匀化单元以正确的旋转位置被插入；

- 在均匀化单元被插入之后，患者侧的连接单元流体密封地与另外的流体引导元件连接。

患者侧的连接单元和另外的流体引导元件一起形成流体引导单元或属于所述流体引导单元。

在一种优选的设计方案中，患者侧的连接单元是弯曲的或包括弯曲的部段。将均匀化单元推入，直到其到达弯曲的部段。优选地，另外的流体引导元件是柔性的软管（光滑的软管或波纹软管）或刚性的管道。优选地，沿流体流动方向看，患者侧的连接单元的伸展小于另外的流体引导元件的伸展的一半大。由此，体积流量传感器被定位在患者侧的耦合单元旁边，并且因此在患者旁边。所述特征实现测量在患者旁边的体积流量，这通常是期望的。