AT7346U1 - Vorrichtung zur bereitstellung einer c02-gasatmosphäre - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer CO2-Gasatmosphäre für eine am Körper einer zu behandelnden Person oder an Teilen des Körpers anbringbaren, gasdichten, vorzugsweise flexiblen Hülle (20). Erfindungsgemäß ist eine elektronische Regeleinrichtung (4, 5, 6, 8, 10, 12) vorgesehen, mit welcher zumindest eine der Größen Druck, Temperatur, relative Feuchte der CO2-Gasatmosphäre in der Hülle (20) nach vorgebbaren Werten regelbar ist.

Description

AT 007 346 U1

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer C02-Gasatmosphär-e für eine am Körper einer zu behandelnden Person oder an Teilen des Körpers anbringbaren, gasdichten, vorzugsweise flexiblen Hülle.

Kohlendioxid mit der chemischen Formel C02 ist das Anhydrid der Kohlensäure und wird um-5 gangssprachlich häufig als Kohlensäure oder Kohlensäuregas bezeichnet. C02 ist ein farbloses, geruch- und geschmackloses Gas und etwa 1,5 mal schwerer als Luft. C02 ist ein wichtiges Therapiemedium, das sich in Wasser gut löst und das in Form wässriger Lösungen bei "Kohlensäure-Bädern" oder in Gasform bei "Trockengas-Therapien" eingesetzt wird. Über die Haut aufgenommenes C02 führt, wie in Fig. 1 in einer Übersicht dargestellt, zu einer io Erweiterung der Arteriolen und Kapillaren (Vasodilatation). Dadurch wird der Blutfluss im Einfluss-bereich des C02 gesteigert. Durch die C02-bedingte Eröffnung funktionell verschlossener Kapillaren bewirkt es auch einen mäßigen Verdünnungseffekt des Blutes, da diese vor allem zellfreies Plasma enthalten. Die Vasodilatation beeinflusst in weiterer Folge auch den arteriellen Blutdruck im Sinne einer Blutdrucksenkung. Durch das im Blut sowohl gelöste als auch chemisch gebundene 15 C02 wird die Sauerstoffbindungskurve (Dissoziationskurve) des Hämoglobins nach rechts ver schoben. Durch diesen sogenannten "Bohr-Effekt" wird die Abgabe des für die Zellen lebensnotwendigen Sauerstoffs aus seiner Bindung an das Hämoglobin verbessert. Alle genannten Wirkungen gemeinsam verursachen eine Verbesserung der Oxigenierung des Gewebes im Einflussbereich der C02-Anwendung. Die für diese C02-bedingte Verbesserung der lokalen Gewebe-20 Sauerstoff-Versorgung maßgeblichen physiologischen Regulationsmechanismen entsprechen dabei jenen, die auch unter Nicht-Therapie-Bedingungen maßgebliche Steuermechanismen für die Gewebeversorgung darstellen, sodass man die COrTherapieformen als im Wesentlichen physiologische Therapieformen betrachten kann.

Von den Konsensus-Konferenzen in Freiburg 1989 und 1999/2000 wurden folgende Primär-25 Indikationen für C02-Therapieformen akzeptiert: • Hypertonie (Blut-Hochdruck) • periphere arterielle Verschlusskrankheit • funktionelle arterielle Durchblutungs-Störungen („Morbus Raynaud" etc.) • Störungen der Mikrozirkulation (z.B. bei Diabetes) 30 · Ulzera der Haut, venöse Ulzera (Beingeschwüre) • venöse Insuffizienz (Venenerkrankungen mit Störung der Funktion der Venenklappen) • neurovegetative und psychosomatische Störungen der Herz-Kreislauf-Funktion • rheumatische Erkrankungen (als Zusatztherapie zur Schmerzreduktion).

Zusätzlich werden Therapie-Effekte bei vaskulär bedingter erektiler Dysfunktion-(Impotenz) und 35 im kosmetisch-ästhetischen Bereich (Cellulite) berichtet. Auch bei der Behandlung von schwer heilenden Wunden (z. B. Ulzera Cruris oder Dekubitus etc.) können Verbesserungen derEpithelia-lisierung erreicht werden.

Beschreibung von COrTherapien im geschlossenen System:

Unter COrTherapieformen im geschlossenen System versteht man CO^Trockengas-40 Therapieanwendungen, bei denen sich die Gasatmosphäre innerhalb einer geschlossenen okklu-dierenden Hülle befindet. Auf diese Weise kann das Therapiemedium unter weitgehend definierten Diffusionsbedingungen auf den Patienten einwirken.

Diese Therapieform kann als Ganzkörperbehandlung oder als Teilbehandlung durchgeführt werden. Bei Ganzkörperbehandlung wird über den Rumpf des Patienten bis auf die Höhe der 45 Achsel, bei Teilbehandlungen über die jeweilige Extremität bis zu deren proximalem Ansatz beispielsweise eine Polyethylen-Hülle gezogen. Diese Hülle wird an ihrem oberen *Ende durch ein elastisches, in seiner Weite verstellbares Band annähernd gasdicht abgeschlossen (siehe Fig. 2 oder 3). Die Polyethylen-Hülle ist ein Einmalartikel und wird nach Gebrauch umweltgerecht entsorgt, sodass eine potentielle bakterielle Crosskontamination vermieden werden kann, so In diesem Zusammenhang ist beispielsweise aus der DE 37 17 582 A1 eine schlauch-, sack-oder hosenförmige Hülle bekannt geworden, die am Körper der zu behandelnden Person mit Hilfe von Klett- oder Gummibändern angebracht wird. Zwischen der Hülle und dem Körper entsteht ein gasdichter Raum, in den zur Behandlung C02 eingeleitet wird.

Aus der FR 2 656 218 A1 ist eine Vorrichtung zur lokalen Behandlung des menschlichen Kör-55 pers mit einem Gas beispielsweise mit Sauerstoff oder Kohlendioxid bekannt. Die zu behandelnde 2 AT 007 346 U1 Körperstelle wird mit einer Hülle abgedeckt und Gas aus einer Gasflasche eingeleitet. An der Entnahmestelle der Gasflasche ist ein Durchflussmesser, ein Druckmanometer und ein Überdruckventil angeordnet, über welches der für die Behandlung nötige Gasdruck manuell eingestellt werden kann. 5 Weiters ist aus der JP 07-171189 A eine Vorrichtung zur Anregung der Blutzirkulation bekannt, mit welcher beispielsweise eine am Kopf eines Patienten angebrachte flexible Hülle mit C02 beaufschlagt werden kann. Die Hülle ist mit einer Schlauchleitung mit einer Gasquelle verbunden, so dass der Raum zwischen der Gashülle und der Körperoberfläche mit C02 gefüllt werden kann. Die Gasquelle weist weiters eine Befeuchtungseinrichtung auf, mit welcher das Gas angefeuchtet io werden kann.

Kohlendioxid wird im Rahmen von Kohlensäure-Therapien über die Haut durch Diffusion aufgenommen, wobei die Diffusion sowohl transepidermal, d.h. durch die Oberhaut, als auch über Haarfollikel und Talgdrüsen erfolgt. Die durch Diffusion aufgenommene Menge wird dabei primär durch die Diffusionseigenschaften (den Diffusions-Widerstand) des aus abgestorbenen Zellen 15 bestehenden obersten Anteils der Haut, des stratum comeums, limitiert.

Als maßgebliche Einflussfaktoren auf die transdermale Diffusion bzw. die Diffusionseigenschaften der Haut gelten: • der COrPartialdruck in der Hülle (exakt: die C02-Partialdruckdifferenz zwischen Gasatmo-sphäre und arteriellem Blut) 20 · die Temperatur der Gasatmosphäre • die relative Feuchte der Gasatmosphäre.

Aufgabe der Erfindung ist es, ausgehend von den eingangs zitierten bekannten Therapieeinrichtungen eine Vorrichtung zur Bereitstellung einer CO^Gasatmosphäre vorzuschlagen, mit welcher der Therapieablauf vereinfacht und die transdermalen Diffusionsbedingungen für C02 25 verbessert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass eine elektronische Regeleinrichtung vorgesehen ist, mit welcher zumindest eine der Größen Druck, Temperatur, relative Feuchte der C02-Gasatmosphäre in der Hülle nach vorgebbaren Werten regelbar ist. Insbesondere weist die Regeleinrichtung zumindest einen Drucksensor zur Messung des Innendruckes in der Hülle 30 auf, welcher über eine Mikroprozessoreinheit ein Gaseinlassventil und/oder ein Gasauslassventil der Hülle ansteuert.

Erfindungsgemäß weist die Regeleinrichtung zumindest einen Temperatursensor und/oder Feuchtesensor auf, welcher mit dem in die Hülle ein- oder austretenden Gasstrom in Verbindung steht und über eine Mikroprozessoreinheit ein Temperaturmodul und/oder ein Feuchtemodul einer 35 in der Gaszuleitung angeordneten Konditioniereinheit regelt.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird ein in der Anwendung einfaches und flexibel adaptierbares, elektronisch-pneumatisches Therapie-Steuersystem zur Durchführung von COr Therapien (Kohlensäure-Trockengas-Therapien) im geschlossenen System unter kontrollierter Gasatmosphäre verwirklicht. 40 Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung weist die Mikroprozessoreinheit ein Speichermedium zur Aufnahme von Daten für automatisierte Therapieabläufe, insbesondere zur Realisierung unterschiedlicher Verfahrensparameter für die Füllphase, die Therapiephase und die Entleerungsphase, auf.

Die wichtigsten Aufgaben der elektronischen Regeleinrichtung sind somit: 45 · Bereitstellung idealer Diffusionsbedingungen durch eine definierte geregelte COr

Gasatmosphäre • automatische Steuerung des Therapieablaufs entsprechend vorgegebener Protokolle

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen: Fig. 1 ein Übersichtsdiagramm über die Wirkung von C02 bei Trockengas-50 Therapien, Fig. 2 und Fig. 3 flexible Hüllen für die COrTherapie gemäß Stand der Technik, Fig. 4 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Bereitstellung einer CCVGasatmosphäre für eine am Körper einer zu behandelnden Person oder an Teilen des Körpers anbringbaren, gasdichten, vorzugsweise flexiblen Hülle in einer schematischen Darstellung sowie Fig. 5 eine Ausführungsvariante der Vorrichtung gemäß Fig. 4. 55 Die Fig. 1 bis 3 wurden bereits in der Beschreibungseinleitung bzw. zur Illustration des Standes 3 AT 007 346 U1 der Technik beschrieben.

Gemäß der in Fig. 4 dargestellten Vorrichtung gelangt das Therapiemedium C02 übereine Anschlussverbindung 1 und ein Absperrventil 2 in der Gaszuleitung T an einen elektrisch steuerbaren Piezo-Druckregler 3, der den konstanten Vordruck der COrQuelle auf einen variablen Arbeits-5 Überdruck (z.B. 1,5 bar in der Füllphase, 0,5 bar in der Therapiephase) herabsetzt. Danach wird das Therapiemedium über eine Konditioniereinheit 4, in der die Gastemperatur und die Gasfeuchte definiert vorgegeben werden, zu einem Gaseinlassventil 5 (z.B. Magnetventil), das die Füllung und Druckerhaltung in der gasdichten Hülle 20 (z.B. eine flexible Polyethylenhülle) steuert, weitergeleitet. Das Gaseinlassventil 5 und ein Gasauslassventil 10 (z.B. Magnetventil) stehen über eine io gemeinsame Gasaustauschleitung 19 mit der Hülle 20 in Verbindung, wobei zumindest ein mit einer Mikroprozessoreinheit 12 in Verbindung stehender Drucksensor 6 in der gemeinsamen Gasaustauschleitung 19 angeordnet ist und den in der Hülle 20 herrschenden Druck misst.

In der dargestellten Ausführungsvariante weist die Gasaustauschleitung 19 einen 'Gasanschlusskonnektor 7 für die flexible Hülle 20 auf, in welchem ein Temperatursensor 8 und ein 15 Feuchtesensor 9 angeordnet sind, deren Messsignale der Mikroprozessoreinheit 12 zugeführt werden. Die elektronische Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst somit die mit der Mikroprozessoreinheit 12 elektrisch verbundenen Druck-, Temperatur- und Feuchtesensoren 6, 8 und 9 sowie die mit Steuersignalen beaufschlagten Einlass- und Auslassventile 5,10 und die Gaskonditioniereinheit 4, welche ein Temperaturmodul 17 -(beispielsweise mit einer Wider-20 Standsheizung) und ein Feuchtemodul 18 (beispielsweise mit Verdampfer oder Ultraschallzerstäuber) aufweist. Weiters kann auch der Druckregler 3 (z.B. Piezo-Druckregler) von der Mikroprozessoreinheit 12 gesteuert werden.

Stromabwärts des Gasauslassventils 10 ist in der Gasabführteitung 16' ein Drucksensor 11 angeordnet ist, welcher über die Mikroprozessoreinheit 12 eine Säugpumpe 15 in der Gasabfuhrlei-25 tung 16' regelt.

Die Sekundärseite der Säugpumpe 15 ist über eine weitere Anschlussverbindung 16 mit einer Abluftleitung verbunden. Die Steuerung bzw. Regelung der Therapiekenngrößen entsprechend dem gewünschten Therapieprotokoll erfolgt über die Mikroprozessoreinheit 12, in welcher die entsprechenden Steuerdaten in einem Speichermedium 21 abgelegt sind. Die Interaktion mit dem 30 Bediener wird über ein Tastenfeld 14 und ein LCD-Display 13 realisiert.

Gemäß einer in Fig. 5 dargestellten Ausführungsvariante der Erfindung kann das Gaseinlassventil 5 und das Gasauslassventil 10 jeweils über separate Gasanschlusskonnektoren 7, T mit einer starren oder flexiblen Hülle 20 verbunden werden. Dadurch kann in der Hülle20 in vorteilhafter Weise ein kontinuierlicher Gasstrom etabliert werden. Die Druck-, Temperatur- und Feuchte-35 sensoren 6, 8 und 9 können - wie dargestellt - in der Gaszuleitung 1' bzw. im Konnektor 7 oder auch in der Gasabfuhrleitung 16' bzw. im Konnektor 7' oder in beiden Leitungen angeordnet sein. Bei einer Anordnung der Sensoren in beiden Leitungen T, 16' kann beim Auftreten einer Temperaturdifferenz bzw. bei unterschiedlichen Feuchtewerten über die Konditioniereinheit 4 entsprechend reagiert werden. 40 Das Therapie-Steuersystem kann innerhalb der gasdichten Hülle «ine definierte COz-Atmosphäre aufbauen und während der Therapiedauer entsprechend einem gewählten Therapie-Protokoll innerhalb enger Grenzen regeln, d.h. auf der Basis von fortlaufenden Messungen der Kenngrößen Hüllendruck, Gastemperatur und Gasfeuchte in der Hülle werden über die beschriebenen Stelleinrichtungen (gepulste Gaszufuhr über Magnetventil 5 bzw. Gasabsaugung über 45 Magnetventil 10, Konditioniermodul 4 für Temperatur und Feuchte) die diffusionsbestimmenden Kenngrößen des Therapiemediums innerhalb enger Grenzen an vorgegebene Sollwerte angepasst.

Auf diese Weise können definierte Diffusionsbedingungen eingehalten und damit die Effizienz der Therapie gesichert werden. so Nach einer initialen Drucksteigerungsphase bis zur‘Erreichung des Solldrucks (Füllphase) beginnt die Therapiephase, deren Dauer (vorwählbar) vom System zeitlich überwacht wird. Anschließend an die Therapiephase folgt die Entlüftungsphase, während der das in der Hülle enthaltene Gasvolumen - vom Therapie-Kontrollgerät gesteuert - über die Säugpumpe abgeführt wird.

In der Therapiephase können folgende Protokolle eingesetzt werden: 55 · konstanter Überdruck (beispielsweise zwischen 0,5 und 1,5 mbar), konstante Temperatur 4

Claims (9)

1. AT 007 346 U1 und Feuchte (Standard-Therapie) • bei konstanter Temperatur und Feuchte: Druckwechsel zwischen Überdruck und Unterdrück (beispielsweise Therapie für schwer heilende Wunden) • beliebige Zeitfunktionen sind möglich s · bei einer Gasdurchflusstherapie können zusätzlich Gastemperatur und die Gasfeuchte variiert werden Einsatzbereiche der erfindungsgemäßen Vorrichtung: Die Einsatzbereiche des beschriebenen Systems liegen bei Kurbetrieben mit Therapieschwerpunkten im Herz-Kreislauf-Bereich, bei Zentren für physikalische Therapie und in Arztpraxen. 10 Bisher bekannte C02-Trockengas-Therapieformen verwenden Hüllen unterschiedlicher Bauform (starre Hüllen, flexible Hüllen), die den Patienten umschließen und die einmalig mit C02 auf Gasvorratsflaschen gefüllt werden. Danach erfolgt im Rahmen der Therapiedauer eine relativ unkontrollierte Diffusion. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist folgende Merkmale auf: 15 · konstante Diffusionsbedingungen, hohe Therapieeffizienz, konstante Therapiequalität • Gasatmosphäre durch mikrocomputerunterstützte Regelung innerhalb enger vorgegebener Grenzen gehalten, unterschiedliche Protokolle realisierbar • geringer Hüllenüberdruck (beispielsweise 0,5 bis 1,5 mbar) trotz Luftdruckschwankungen -mittels spezieller Kalibrierprozedur und Temperaturkompensation realisierbar 20 · automatisierter Therapieablauf - Einstellung von Füllphase, Therapiephase und Entleerungs phase nach beliebigen Vorgaben • ökonomische Verwendung des Therapiemediums und geringe Kontamination des Therapie-umfelds durch geringen Hüllen-Überdruck und gepulste Gaszufuhr. 25 ANSPRÜCHE: 30 35 40 45 50 1. Vorrichtung zur Bereitstellung einer COrGasatmosphäre für eine am Körper einer zu behandelnden Person oder an Teilen des Körpers anbringbaren, gasdichten, vorzugsweise flexiblen Hülle (20), dadurch gekennzeichnet, dass eine elektronische Regeleinrichtung (4, 5, 6, 8,10,12) vorgesehen ist, mit welcher zumindest eine der Größen Druck, Temperatur, relative Feuchte der COrGasatmosphäre in der Hülle (20) nach vorgebbaren Werten regelbar ist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet dass die Regeleinrichtung zumindest einen Drucksensor (6) zur Messung des Innendruckes in der Hülle (20) aufweist, welcher über eine Mikroprozessoreinheit (12) ein Gaseinlassventil (5) und/oder ein Gasauslassventil (10) der Hülle (20) ansteuert.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet dass das Gaseinlassventil (5) und das Gasauslassventil (10) über eine gemeinsame Gasaustauschleitung (19) mit der Hülle (20) in Verbindung stehen und der zumindest eine Drucksensor (6) in der gemeinsamen Gasaustauschleitung (19) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung zumindest einen Temperatursensor (8) aufweist, welcher mit dem in die Hülle (20) ein- oder austretenden Gasstrom in Verbindung steht und über eine Mikroprozessoreinheit (12) ein Temperaturmodul (17) einer in der Gaszuleitung (1‘) angeordneten Konditioniereinheit (4) regelt.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Regeleinrichtung zumindest einen Feuchtesensor (9) aufweist, welcher mit dem in die Hülle (20) ein- oder austretenden Gasstrom in Kontakt steht und über eine Mikroprozessoreinheit (12) ein Feuchtemodul (18) einer in der Gaszuleitung (1‘) angeordneten Konditioniereinheit (4) steuert.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (8) und/oder der Feuchtesensor (9) in einem Gasanschlusskonnektor (7) der Hülle (20) angeordnet sind.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gaseinlassventil (5) 5 55 5 AT 007 346 U1 und das Gasauslassventil (10) jeweils über separate Gasanschlusskonnektoren (7, 7') mit der Hülle (20) verbindbar sind.
8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass stromabwärts des Gasauslassventils (10) in einer Gasabfuhrleitung (t6') ein Drucksensor (11) angeordnet ist, welcher über die Mikroprozessoreinheit (12) eine Säugpumpe (15) in der Gasabfuhrleitung (161) regelt. 10
9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikroprozessoreinheit (12) ein Speichermedium (21) zur Aufnahme von Daten für automatisierte Therapieabläufe, insbesondere zur Realisierung unterschiedlicher Verfahrensparameter für die Füllphase, die Therapiephase und die Entleerungsphase, aufweist. HIEZU 2 BLATT ZEICHNUNGEN 15 20 25 30 35 40 45 SO 6 55