DE102005031541A1

DE102005031541A1 - Vorrichtung zur Beatmung

Info

Publication number: DE102005031541A1
Application number: DE102005031541A
Authority: DE
Inventors: Karl Andreas Dr. Feldhahn; Martin Eifler; Gerd Schulz; Arnold Frerichs
Original assignee: Loewenstein Medical Technology GmbH and Co KG
Current assignee: Loewenstein Medical Technology SA
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2005-07-06
Publication date: 2006-04-13

Abstract

Es werden diverse Ausführungsformen für verbesserte Konstruktionen von Beatmungsmasken beschrieben, die sich alternativ oder einander ergänzend verwenden lassen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beatmung, die als mindestens ein Teil einer Atemmaske ausgebildet ist.

Die nachfolgend im Detail erläuterten konstruktiven Ausführungsformen und Konstruktionsvarianten zu Atemmasken lassen sich alternativ oder ergänzend verwenden. Insbesondere ist jeder einzelne Erfindungsgedanke unabhängig von jedem anderen Erfindungsgedanken realisierbar, eine kombinierte Realisierung hat jedoch zusätzliche Vorteile zur Folge.

Ergänzend zu den nachfolgenden Erläuterungen finden sich diverse zusätzliche Erläuterungen unmittelbar in den Zeichnungen. Der Offenbarungsgehalt der vorliegenden Patentanmeldung umfaßt insbesondere auch die schriftlichen Erläuterungen in den Zeichnungen sowie die zeichnerisch darge stellten Konstruktionsvarianten, die nachfolgend nicht näher schriftlich erläutert werden.

1 zeigt eine sogenannte Nasalmaske, deren Maskenkörper aus einem relativ festen Material ausgebildet sowie die einen Maskenwulst aufweist. Der Maskenwulst dient zur Anlage am Gesicht eines Patienten und gewährleistet die erforderliche Abdichtung. Über einen Winkel ist der Maskenkörper mit einer Drehhülse verbunden, die zum Anschluß an einen Atemgasschlauch dient. Zur Gewährleistung einer sicheren Positionierung der Atemmaske im Kopfbereich eines Patienten wird eine Stirnstütze verwendet, die mit einem Stirnpolster ausgestattet ist. Die Stirnstütze ist über eine Halterung mit dem Maskenkörper verbunden.
Der Winkel ist über einen Sicherungsring mit dem Maskenkörper verbunden. Im Bereich des Sicherungsringes kann eine Reißleine angebracht werden, die es dem Patienten ermöglicht, mit einem einzigen Zug eine Verbindung zwischen dem Beatmungsschlauch und der Atemgasmaske zu lösen. Bei einem eventuell auftretenden Problem mit der Beatmungsmaske kann sich der Patient somit kurzfristig und zuverlässig vom Beatmungsgerät entkoppeln. Alternativ zur Verwendung einer Reißleine kann am Sicherungsring auch ein Hebel oder ein andersartiges Löseelement montiert sein.
Gemäß einer Ausführungsform wird durch einen Zug an der Reißleine ein Bajonettverschluß gelöst und die Maske fällt auseinander. Ebenfalls ist es denkbar, daß durch einen Zug an der Reißleine ein Splint gelöst wird und daß durch einen weiteren Zug die Bauteile mechanisch getrennt werden. Grundsätzlich ist auch daran gedacht, über Schieber oder Klappen an anderen Stellen am Maskenkörper den Entkopplungsvorgang durchzuführen.
3 zeigt in einer perspektivischen Darstellung eine Draufsicht auf die Beatmungsmaske mit Sicherungsring, an dem die Reißleine anbringbar ist.
In 8 sowie in 12 bis 14 ist eine Feinverstellung für die Stirnstütze dargestellt. Es handelt sich um eine lineare gerastete Verstellung. Die Feinverstellung ist einteilig und mit zwei zusammendrückbaren Schnapphaken realisiert. Ein besonderer Vorteil liegt darin, daß die Feinverstellung einhändig zu bedienen ist. Die Detailerläuterung ergibt sich aus den schriftlichen Erläuterungen in 12 bis 14.
In 11 und 12 ist eine Grob- und Feinverstellung für die Stirnstütze veranschaulicht. Die Feinverstellung umfaßt eine Feinverstellung an der Stirnstütze bzw. am Stirnpolster in Form einer feinen Rastung sowie eine Grobverstellung. Die Grobverstellung erfolgt durch ein Umstecken der Stirnstütze im Maskenkörper. Es ist eine dreifache Umsteckmöglichkeit vorgesehen.
Wenn die Stirnstützenverstellung über zwei Verstellmechanismen in Form einer Grob- und einer Feinverstellung realisiert wird, so wird die Feinverstellung dadurch realisiert, daß jeder der beiden Verstellmechanismen jeweils drei bis fünf Verstellpositionen aufweist. Mit Hilfe der Grobverstellung rückt der Patient die Stirnstütze in die gewünschte Position und fixiert die Stirnstütze unter Verwendung der Feinverstellung am Stirnpolster in der ausgewählten Position. Eine Detailerläuterung ist in den schriftlichen Beschreibungen in 11 und 12 gegeben.
In den 11 und 12 ist ebenfalls eine umsteckbare Stirnstütze dargestellt. Eine Verstellung der Stirnstütze erfolgt durch ein wahlweises Einstecken in eine oder mehrere Steckpositionen im Maskenkörper. Eine Verstellung der Stirnstütze kommt somit ohne auswechselbare Bauteile sowie ohne Verwendung komplexer Schwenk- oder Schiebemechanismen aus. Für einen bestimmten Patienten erfolgt in der Regel einmal ein Umsteckvorgang, um eine Anpassung an die jeweilige Gesichtsanatomie vorzunehmen. Weitere Einzelheiten finden sich in den schriftlichen Erläuterungen gemäß 11 und 12.
In 9 und 10 ist eine Beatmungsmaske ohne Stirnstütze dargestellt. Diese Maske ist als eigenständiges Bauteil verfügbar und kann bei Bedarf mit einer geeigneten Stirnstütze nachgerüstet werden. Die Stirnstütze kann durch eine wahlweises Einstecken in eine oder mehrere Steckpositionen im Maskenkörper eingesetzt werden. Wenn die Beatmungsmaske ohne Stirnstütze verwendet wird, kann in die Steckverbindung ein Blindstopfen eingesetzt werden oder es ist die Verwendung eines Adapters möglich, der eine Kopplung mit der Kopfbänderung ermöglicht.
Der Winkel kann über ein Kugelgelenk mit dem Maskenkörper verbunden werden. Zur Vermeidung einer Gasströmung von verbrauchter Atemluft in Richtung auf den Patienten ist es möglich, im Bereich des Kugelgelenkes ein Ausatemsystem zu installieren, das einen spaltförmigen Ausströmkanal bereitstellt. Es wird hierdurch eine günstige CO2-Auswaschung unterstützt. Darüber hinaus wird eine lange wirksame Schlitzlänge bereitgestellt, die schalltechnisch günstige Eigenschaften aufweist. Der Ausströmspalt wird im Bereich der Schnittstelle zwischen dem Winkel und dem Maskenkörper an geordnet. Die konstruktive Realisierung ist in 2 und 11 veranschaulicht.
Ein weiterer konstruktiver Aspekt liegt in der Bereitstellung eines toleranzfreien Ausatemsystems. Ein Spalt zwischen zwei Bauteilen kann weitgehend toleranzfrei dadurch hergestellt werden, daß die beiden spaltbildenden Flächen durch eine Vorspannung gegeneinander gedrückt werden. Die Spalthöhe ist hierbei durch Distanzelemente zwischen den Flächen einstellbar. Bei einer derartigen Konstruktion hängt die Spalthöhe im wesentlichen nur von der Toleranz der Rippenhöhe ab. Typische Rippenhöhen in Ausatemspalten liegen im Bereich von 0,2 bis 0,4 mm und sind mit Toleranzen von 0,005 mm herstellbar. Durch derart eng tolerierte Ausatemsysteme werden sowohl der Flow als auch die Schallemission in sehr engen Toleranzen gehalten.
Ein derartiges toleranzfreies bzw. toleranzarmes Ausatemsystem kann im Bereich des Kugelgelenkes realisiert werden. Eine Fixierung des Spaltes kann durch einen Sicherungsring erfolgen. Zusätzlich ist es möglich, einen Bajonettverschluß im Sicherungsring zu realisieren. Die weitere konstruktive Realisierung ergibt sich aus der zeichnerischen Darstellung und den textlichen Erläuterungen in 16 bis 19.
Gemäß der zeichnerischen Darstellung in 27 bis 29 und den textlichen Erläuterungen in diesen Zeichnungen wird ein schornsteinartiges Ausatemsystem im Bereich der Stirnstütze realisiert. Die ausgeatmete Luft kann hierdurch im Nasenrückenbereich über einen schornsteinartigen Kanal aus der Maske weggeführt werden. Es wird hierdurch eine günstige CO2-Auswaschung erreicht und gleichzeitig wird die Luft in einen Bereich geleitet, der eine günstige konstruktive Ausführung des Ausatemsystems ermöglicht. Die Luft kann beispielsweise zu einem spaltbildenden Ausatemsystem oberhalb des Patientenkopfes geleitet werden. Ebenfalls ist es möglich, das Ausatemsystem mit einem relativ langen Ausatemspalt in die Stirnstütze zu integrieren, beispielsweise oben oder seitlich.
Der Kanal in der Stirnstütze stellt einen geringen Strömungswiderstand bereit und unterstützt somit eine Schallverminderung. Darüber hinaus läßt sich eine günstige Strömungsführung realisieren. Es ist insbesondere nicht erforderlich, daß die Luft bereichsweise durch das Anschlußstück der Atemmaske in Richtung auf ein schlauchartiges Ausatemelement zurückströmt, sondern es wird eine im wesentlichen gleichbleibende Strömungsrichtung unterstützt, die Luftverwirbelungen vermeidet. Das Gebläse des Beatmungsgerätes muß darüber hinaus nicht gegen den Exspirationsstrom arbeiten, so daß der erforderliche Energiebedarf vermindert wird.
Gemäß der Darstellung in 2 wird ein geringer Strömungswiderstand durch die Position und die Dimensionierung des Ausatemsystems in der Stirnstütze erreicht. Der gesamte Strömungsweg wird durch verschiedene Maßnahmen optimiert. Es erfolgt eine Anpassung der Durchmesser und der Querschnitte. An kritischen Stellen werden größere Durchmesser bereitgestellt, beispielsweise am Kugelgelenk, am Schalldämpfer sowie am Schlauchanschluß. Hinsichtlich der Formgebung wird auf Ecken und Kanten verzichtet. Größere Strömungsquerschnitte werden im Winkel oder in der Drehhülse bereitgestellt. Ebenfalls erfolgt im Winkel eine geringere Strömungsumlenkung.
Zusätzlich werden optimierte Oberflächen durch geeignete glatte Kunststoffe, lackierte Oberflächen und/oder be schichtete Kunststoffe bereitgestellt. Bewährt hat sich auch die Verwendung von Kunststoffen mit einer Oberflächenstruktur im Nanometermaßstab, da hierdurch eine reduzierte Reibung erzielt werden kann.
Durch die obigen Maßnahmen wird bei einem Volumen von 50 l/min ein Strömungswiderstand von 0,06 hPa und bei einem Volumenstrom von 100 l/min ein Strömungswiderstand von 0,02 hPa erreicht.

Die Reduzierung des Strömungswiderstandes führt zu einer Energieeinsparung im Bereich des Gebläses und zu Verbesserungen hinsichtlich der Regulierung der Genauigkeit. Der Druck am Gerät entspricht im wesentlichen dem Druck, der dem Patienten zur Verfügung steht. Es kann auf einen Druckmeßschlauch in der Maske verzichtet werden und die Druckmessung kann direkt am Gerät durchgeführt werden.

Gemäß der Darstellung in 32 bis 35 sowie in 5 mündet die Bänderung der Haltevorrichtung in einen hakenförmigen Clip. Die Ankopplung der Maske erfolgt über einen maskenseitigen Steg. Der Clip greift hinter den Steg und wird über eine Rastposition geführt. Hierdurch kann eine sichere Anbindung und Fixierung erreicht werden. Zur Durchführung eines Abnehmens kann der Clip mit geringem Kraftaufwand vom Steg heruntergeschoben werden. Weitere Einzelheiten ergeben sich aus der textlichen Erläuterung in den erwähnten Zeichnungen.

Gemäß der Darstellung in den 20 und 21 sowie 28 und 29 sowie den textlichen Erläuterungen in diesen Zeichnungen wird das Stirnpolster in einer Zweikomponenten-Technik realisiert. Das Stirnpolster und der Halter werden durch die Zweikomponenten-Technik in einem Stück realisiert. Hierdurch kann eine leichte und sichere Montage erfolgen.

Gemäß der Darstellung in 1 ist eine Codierung des Maskenwulstes vorgesehen. Die Codierung erfolgt relativ zum Maskenkörper, beispielsweise durch Einschnitte, Stege, Verdickungen oder Aussparungen. Der Maskenwulst paßt hierdurch nur in einer definierten Position auf den Maskenkörper. Es wird hierdurch eine leichte und sichere Montage unterstützt. Ebenfalls werden unbemerkte Undichtigkeiten als Folge eine falschen Montage vermieden.

Ein modulartiges System kann unter Verwendung einer Codierung der Durchmesser erfolgen. Die Codierung erfolgt mechanisch und ermöglicht eine variantenreiche und sichere Austauschbarkeit. Der Maskenkörper wird hierbei als ein Standardteil realisiert. Über verschiedene Codierungen, insbesondere über die entsprechenden Durchmesser, lassen sich unterschiedliche Maskenwülste, Ausatemsysteme, Schlauchanschlüsse und Gelenke mit jeweils unterschiedlicher Funktion bzw. Funktionalität montieren.

Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante wird die Abströmrichtung der Exspirationsluft schirmförmig vom Patienten weg vorgegeben. Durch eine definierte Neigung der Ausströmkanäle und geeignete Winkel wird diese schirmförmige Abströmrichtung erreicht. Relativ zu einer frontalen Ebene, die durch das Gesicht des Patienten aufgespannt wird, liegt die Aufströmrichtung generell in einem Bereich von 10° bis 45° Grad gemessen in Richtung auf die frontale vertikale Ebene. Bevorzugt ist ein Winkelbereich zwischen 20° und 30° Grad, besonders bevorzugt ein Winkel von etwa 25° Grad.

Gemäß der zeichnerischen Darstellung in 36 und 37 sowie der entsprechenden schriftlichen Erläuterung in diesen Zeichnungen erfolgt erfindungsgemäß eine spezielle Wulstabstützung im Übergangsbereich von einem elastomeren Bauteil zu einem härteren Bauteil. Dies ist insbesondere der Übergang vom Maskenwulst zum Maskenkörper sowie vom Stirnpolster zur Stirnstützenhalterung.

Auf der Innenseite des elastomeren Polsters wird eine verlängerte feste wand angeordnet, die das elastomere Polster bei einer seitlichen Krafteinleitung gegen diese Wand abstützt. Die Kräfte werden hierdurch von der eigentlichen Polsteraufknüpfung ferngehalten und die Befestigung des elastomeren Polsters deutlich verbessert. Insbesondere unter einer Einwirkung von Querkräften wird eine unbeabsichtigte Lösung des Polsters von der zugeordneten Halterung vermieden.

Durch einen vorgespannten Sitz kann die Fixierung des Polsters auf dem Gegenstück nochmals erheblich verbessert werden.

Claims

Beatmungsmaske, die aus mindesten zwei lösbar miteinander verbundenen Komponenten ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei der Komponenten durch eine manuell lösbare Arretierung miteinander verbunden sind.
Beatmungsmaske mit Stirnstütze, die mit einer Verstellung zur Veränderung einer Positionierung der Stirnstütze relativ zu einem Maskengrundkörper versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung eine lineare gerastete Feinverstellung umfaßt.
Beatmungsmaske mit einer Stirnstütze, die mindestens eine Verstelleinrichtung zur Veränderung einer Positionierung der Stirnstütze relativ zu einem Maskengrundkörper aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß so wohl eine Feinverstellung mit einer feinen Rastung als auch eine Grobverstellung in Form einer Umsteckbarkeit der Stirnstütze im Maskenkörper realisiert ist.
Beatmungsmaske mit Stirnstütze, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnstütze wahlweise in jeweils mindestens einer von mehreren Steckpositionen im Maskenkörper positionierbar ist.
Beatmungsmaske mit einem Maskengrundkörper, der einen Adapter zur Verbindung mit einer Stirnstütze aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter zur Aufnahme mindestens eines unterschiedlich zur Stirnstütze gestalteten Bauteiles ausgebildet ist.
Beatmungsmaske, bei der ein Maskengrundkörper über ein Kugelgelenk mit einem Beatmungsschlauch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich eines Überganges des Kugelgelenkes zu einem Winkelanschluß ein Ausatemspalt angeordnet ist.
Beatmungsmaske mit Ausatemsystem, bei dem das Ausatemsystem von mindesten zwei spaltbildenden Flächen begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die spaltbildenden Flächen benachbart zu mindestens einem Distanzelement angeordnet und mit einer Vorspannung relativ zueinander versehen sind.
Beatmungsmaske mit Stirnstütze, dadurch gekennzeichnet, daß sich entlang der Stirnstütze mindestens bereichsweise mindestens ein Ausströmkanal zur Bereitstellung eines Ausatemsystems erstreckt.
Beatmungsmaske mit mindestens einem Strömungsweg, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsweg mit einem geringen Strömungswiderstand versehen ist.
Beatmungsmaske mit einer Bänderung zur Befestigung im Bereich eines Kopfes eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, daß ein mit der Bänderung verbundener hakenförmiger Clip an einen maskenseitigen Steg angepaßt ausgebildet ist.
Beatmungsmaske mit Stirnpolster, dadurch gekennzeichnet, daß das Stirnpolster in einer Zweikomponenten-Technik aus mindestens einem weichen Material und mindestens einem festen Material als Halter ausgebildet ist.
Beatmungsmaske mit einem Maskengrundkörper und einem Maskenwulst, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenwulst relativ zum Maskenkörper kodiert ausgebildet ist.
Beatmungsmaske, die einen Maskenkörper sowie mindestens ein weiteres Funktionsbauteil aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenkörper über eine Kodierung mit dem Funktionsteil verbunden ist.
Beatmungsmaske mit mindestens einem Ausströmkanal für austretende Atemluft, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkanal relativ zu einer vom Auflagebereich der Beatmungsmaske definierten Bezugsebene eine Neigung in einem Bereich von 10° bis 45° Grad aufweist.
Beatmungsmaske, die aus mindestens einem härteren Bauteil und mindestens einem zum härteren Bauteil wei cheren Bauteil ausgebildet ist und bei der das weichere Bauteil auf einen Rand des härteren Bauteiles aufgesteckt ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben einer Innenseite des weicheren Bauteiles eine verlängerte feste Wand als Teil des härteren Bauteiles angeordnet ist, die das weichere Bauteil bei einer seitlichen Krafteinleitung abstützt.