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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beatmung, zumindest bestehend
aus einem Maskenkörper
mit einem Innenbereich und einem Aussenbereich und mindestens einer
an den Maskenkörper
ankoppelbaren Maskenwulst zur Abdichtung der Vorrichtung gegenüber von
Gesichtspartien eines Patienten und Befestigungselementen zur Positionierung
der Vorrichtung am Kopf des Patienten und einem Anschluss für einen
Beatmungsschlauch zur Zufuhr von Atemgas.
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So
genannte PEEP- oder Ausatemventile dienen unter anderem der kontrollierten
Ausatmung bei der Verwendung von Beatmungsgeräten. Ein derartiges Ventil
ist meist durch eine Anordnung von Grundkörper, Membran und einem Deckel,
welcher die Membran zwischen Grundkörper und Deckel klemmt, aufgebaut.
Der Grundkörper
ist meist Bestandteil eines Patientenschlauchsystems und ist auf der
einen Seite mit dem Beatmungsgerät
und auf der anderen Seite mit dem Patienten verbunden.
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Der
Grundkörper
verfügt über einen
Ventilsitz, über
den bei der Exspiration die Exspirationsluft entweichen kann. Bei
der Inspiration ist dieser Ventilsitz jedoch durch die oben bereits
erwähnte
Membran oder ein anderes Dichtelement – insbesondere im Bereich einer
Unterseite – verschlossen.
Das verschließen
des Ventilsitzes geschieht durch einen Gegendruck, den Steuerdruck,
welcher vom Beatmungsgerät
auf der Oberseite des Dichtelementes aufgebracht wird. Dazu ist
vorzugsweise an den Deckel ein Stutzen angebracht, mit welchem das
Ventil über
eine pneumatische Steuerleitung mit dem Beatmungsgerät verbunden
werden kann.
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Der
Zustand des geschlossenen oder des geöffneten Ventils stellt sich
immer entsprechend der auf das Dichtelement wirkenden Kräfte, dem
Kräfteverhältnis zwischen
Ober- und Unterseite des Dichtelementes, ein. Einflussgrößen des
Kräfteverhältnisses
sind die Drücke
auf der Ober- und Unterseite, sowie die jeweiligen Flächen der
Unter- und Oberseite auf denen der Druck wirkt. Dadurch kann die
Steuerung von Inspiration und Exspiration maskenbeatmeter Patienten
mit hohem Druckniveau ausgeübt
werden.
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Die
PEEP-Ventile werden meist patientennah eingesetzt, da der Totraum
möglichst
gering zu halten ist. Neben dem geschlossenen und völlig geöffneten
Zustand des Ventils gibt es je nach Kräftegleichgewicht viele Zwischenzustände, welche
zum Beispiel einen konstanten Flow über das Ventil zulassen. Anstelle
eines Ventils wird auch eine definierte Öffnung oder ein Ausatemsystem
zur Auswaschung von CO2 ver wendet. Um massive Leckagen in der Inspiration
zu vermeiden ist diese allerdings so klein ausgeführt, dass
eine temporäre
Rückatmung
in das Schlauchsystem möglich
ist.
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Dieser
konstante Flow wird beispielsweise in der Schlafmedizin bereits über feste Öffnungen
zur Auswaschung von CO2 bei der CPAP Therapie angewendet.
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In
vielen Fällen
ist es hilfreich, diesen sogenannten positiven end-exspiratorischen
Druck aufrecht zu erhalten, da dadurch die Alveolen eine größere Austauschfläche für die äußere Atmung
erhalten und die oberen Atemwege einer gewissen Schienung unterliegen,
die ein Zusammenfallen und eine mögliche obstruktive Apnoephase
vermeiden.
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Der
geschlossene Zustand kann ebenfalls bedeuten, dass der Druck auf
der Unterseite auf einen konstanten Wert, das PEEP-Niveau, gehalten wird.
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Daneben
ist zur Beatmung eines Patienten ein so genanntes Patienteninterface
(PI) nötig.
Dieses stellt die Verbindung zwischen dem Beatmungsgerät, der Vorrichtung
zum Zuführen
von Atemgas, und dem Patienten her. Diese PIs gibt es in mannigfaltiger
Ausführung.
So stellen Endotrachealtuben und Tracheostoma die invasive Variante
eines PIs dar, dabei wird ein Schlauch direkt in die oberen Atemwege
entweder über
den Mund oder über
einen Luftröhrenschnitt
platziert.
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Bei
den nicht-invasiven Varianten haben sich Nasal-, Mund- und Vollgesichtsmasken
durchgesetzt. Diese verfügen
meist über
einen Grundkörper, welcher
zur optimalen Abdichtung des PIS mit der Nase und/oder dem Mund über mindestens
einen Dichtwulst verfügt.
Des Weiteren verfügen
diese PIs über
Halteelemente, mit denen die Maske über eine Kopfbän derung
oder eine Kopfhaube an den Kopf des Patienten stabilisiert und die
Dichtwulst durch leichten Druck zur Abdichtung gebracht wird. Zur
optimalen Positionierung und Stabilisierung der Maske während nächtlicher
Bewegung ist ebenfalls eine verstellbare oder feste Stirnstütze bei
manchen Masken an den Grundköper
gekoppelt.
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Grundsätzlich werden
für das
oben erläuterte
Prinzip der Auswaschung von Kohlendioxid unterschiedliche konstruktive
Prinzipien realisiert. Im einfachsten Fall wird im Bereich der Beatmungsmaske oder
in örtlicher
Nähe zur
Beatmungsmaske eine Leckageöffnung
bereitgestellt, über
welche ständig
ein vom Beatmungsdruck abhängiger
Leckageflow generiert wird. Zur Vermeidung unerwünscht großer Leckagen wird der Leckageflow
derart vorgegeben, daß nicht
die gesamte ausgeatmete Luft sofort aus dem Schlauchsystem entweichen
kann. Es wird vielmehr zum Beginn der Exspiration eine Rückatmung
in das Schlauchsystem toleriert, dieses rückgeatmete Volumen dann aber
gegen Ende der Exspiration über
die Leckage ausgespült.
Rechtzeitig zum Beginn der Inspiration ist das System wieder frei
von mit Kohlendioxid angereicherter Luft.
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Durch
derartige Ausatemsysteme wird ein sehr leises Gesamtsystem bereitgestellt,
da das ausgeatmete Gas mit relativ geringen Strömungsgeschwindigkeiten aus
dem System entweicht. Es kann eine hochwertige Druckregelung realisiert
werden, da sowohl der inspiratorische als auch der exspiratorische
Druck nur durch das verwendete Gebläse bzw. durch interne Ventile
geregelt wird. Es kann ebenfalls ein sehr einfacher Geräteaufbau
realisiert werden.
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Als
nachteilig ist anzusehen, daß ein
exspiratorische Druck mindestens etwa vier hPa betragen muß, um eine
ausreichend sichere Ausspülung
des Kohlendioxids zu gewährleisten.
Bei hohen inspiratorischen Drücken
erhöht
sich der Leckageflow und es muß somit
vom Gebläse
ein zusätzlicher
inspiratorischer Patientenflow generiert werden. Die Größe der Leckageöffnung stellt
einen Kompromiß zwischen
einer erwünschten
großen
Auswaschung von Kohlendioxid und einem unerwünschten Leckageflow dar.
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Eine
weitere Variante zur Auswaschung des Kohlendioxids besteht in der
Verwendung des bereits erwähnten
patientennahen Ausatemventils. Dies kann gemäß einer Ausführungsform
in Kombination mit einem Einschlauchsystem verwendet werden. Das
Ventil wird hierbei unter Verwendung eines Steuerdrucks inspiratorisch
geschlossen und exspiratorisch gegenüber einer Umgebung ganz oder
teilweise geöffnet.
Da die Ventilöffnung
gezielt nur während der
Exspiration vorgegeben ist, kann der Öffnungsquerschnitt ausreichend
groß dimensioniert
werden, um eine Rückatmung
in das Schlauchsystem zu verhindern. Zusätzlich kann auch noch ein Rückschlagventil
verwendet werden. Der erforderliche Steuerdruck wird vom Beatmungsgerät erzeugt
und unter Verwendung eines Steuerschlauches zum Ventil geleitet.
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Aufgrund
der gesteuerten Betätigung
des Ventils kann der Druck zum Ende der Exspiration auf 0 hPa gesenkt
werden. Ein unerwünschter
Leckageflow in der Inspirationsphase wird vermieden. Als nachteilig
ist anzusehen, daß durch
das Ventil im Bereich des Patientenanschlusses eine zusätzliche Masse
generiert wird, die den Patienten behindert. Die effektive Auswaschung
des Kohlendioxids hat einen hohen exspiratorischen Flow zur Folge,
der in unmittelbarer Nähe
des Patienten Abströmgeräusche erzeugt.
Der Endexspiratorische Druck ist schwer zu regeln und variiert somit.
Ebenfalls werden durch die Ventile häufig Pfeifgeräusche gene riert
und eine exspiratorische Flowmessung erfordert einen vergleichsweise
hohen Aufwand.
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Ein
patientennahes Ausatemventil kann auch im Zusammenhang mit einem
Zweischlauchsystem auch patientenfern bzw. gerätenah verwendet werden. Die
Funktionsweise ist ähnlich
wie beim bereits erläuterten
Einschlauchsystem, es wird aber die Verwendung eines verkürzten Steuerschlauches ermöglicht und
der Ausatemflow kann in einfache Weise gemessen werden.
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Besonders
bei der Beatmung von Kleinkindern ist der Totraum bzw. das Totvolumen,
welches bei der Exspiration über
die Maske bis zu PEEP-Ventil zurückgeatmet
wird, möglichst
klein zu halten. Dieses Totvolumen der bisherigen Systeme aus Maske und
PEEP-Ventil ist bezogen auf CO2-Rückatmung nicht unerheblich
und kann eine ungenügende
Ventilation sowie Oxygenierung des Patienten bedeuten.
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Zudem
wird in den bisherigen Systemen eine Kette aus Beatmungsschlauch,
PEEP-Ventil und Maske aufgebaut. Dieser Aufbau ist vergleichsweise steif
und schwer und stellt somit eine Unannehmlichkeit für den Patienten
dar, da seine Bewegungen durch diese Kette limitiert werden. Zudem
ist die Maskenfixierung durch diese Kette erschwert und kann Druckstellen
verursachen, da die Bänderung durch
die erhöhte
Masse straffer am Kopf des Patienten befestigt werden muss.
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Insbesondere
bei erhöhten
Beatmungsdrücken
treten Druckstellen vermehrt auf; Patienten klagen dabei über teilweise
blutige und wunde Nasenrücken.
Bei diesen Anwendungsfällen
wird versucht, die erhöhten
Dichtungsanforderungen und die Vermeidung der für den Patienten unangenehme
Ausströmung
von Atemgas im Augenbereich und die dadurch verursachten Augenreizungen
durch eine erhöhte
Maskenanpressung durch zusätzliches
Anspannen der Kopfbänderung
zu kompensieren.
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Auch
ist die Lage der Exspirationsöffnung, also
dann, wenn sich das Dichtelement vom Ventilsitz hebt und eine Ventilöffnung freigibt
und die Exspirationsluft an die Exspirationsöffnung des PEEP-Ventils freigibt,
wichtig für
den Tragekomfort eines solchen Systems. In vielen Fällen wird
die Exspirationsluft direkt auf der nackten Haut des Patienten,
beispielsweise im Brustbereich, abgeblasen. Diese führt zu einer
partiellen Unterkühlung
dieser Hautareale, zumindest aber zu einem unangenehmen Hautempfinden.
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Auch
bei vornächtlicher
Positionierung der Exspirationsöffnung
ist durch die nächtliche
Bewegung die Lage dieser Öffnung über längere Zeit
nur schwierig kontrollierbar.
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Um
die Patienten durch die Geräuschentwicklung
nicht in ihrer Nachtruhe zu stören
und die Geräuschstärke zu minimieren,
wird bei einigen Patienten eine sogenannte Gänsegurgel in die Beatmungsstrecke
eingefügt,
dies ist ein Schlauch zur Distanzverlängerung zwischen Kopf des Patienten und
dem Geräusch
emittierenden Patientenventil. Dies erhöht natürlich das Totvolumen, was wiederum die
CO2-Rückatmung
beeinflusst.
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Der
Grund liegt in der Baugröße des kompletten,
verketteten Systems. Die Ventilöffnungen sind
meist in ihrer Größe limitiert
(Durchmesser < 20 mm).
Dies hat zur Folge, dass über
diese Ventilöffnungen
hohe Flows abgeführt
werden müssen,
welche die Geräuschemissionen
in einem nicht gewünschten
Maß hoch
halten; auch ist der Exspirationswiderstand erhöht.
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Ferner
hat der Anwender eines Patientensystems eine meist unüberschaubare
Anzahl an verschiedenen Konnektoren, Schläuchen und Ventilen in die Kette
einzubauen, was die richtige und schnelle Montage einer solchen
Kette deutlich erschwert.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung der einleitend
genannten Art derart zu verbessern, daß bei einem preiswerten Aufbau der
Benutzungskomfort erhöht
wird.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch
gelöst,
daß im
Bereich der Vorrichtung zur Beatmung zumindest ein steuerbares Ventil
angeordnet ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass dieses Ventil zur
Einstellung des Maskeninnendruckes und/oder des Ausatemflusses ausgebildet
ist.
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Erfindungsgemäße Ventile
können
beispielsweise als schaltbares PEEP-Ventil oder als schaltbares
Ausatemsystem ausgebildet sein.
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Ein
schaltbares Ausatemsystem dient nicht der Regelung des Maskendrucks
oder eines Flows, sondern ist inspiratorisch im Wesentlichen geschlossen
und exspiratorisch geöffnet.
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Der Öffnungsquerschnitt
der Leckage ist derart dimensioniert, dass der exspiratorischen
Flow nicht vollständig
in den Außenbereich
gelangt, somit wird es eine temporäre Rückatmung in das Schlauchsystem
ermöglicht.
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Das
Ausatemsystem wird während
der Inspiration im Wesentlichen verschlossen.
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Der Öffnungsquerschnitt
ist so ausgelegt, dass der exspiratorische Druck auf unter 4 hPa,
bevorzugt auf 1–2
hPa abgesenkt werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Idee
umfasst eine Maske zur Beatmung eines Patienten, welche über ein
integriertes Ventil, vorzugsweise ein so genanntes PEEP-Ventil,
verfügt
und damit eine kompakte, geräuscharme
und kostengünstige
Lösung
zur Beatmung darstellt.
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Die
Erfindung stellt eine Vorrichtung zur Beatmung zumindest bestehend
aus einem Maskenkörper
mit einem Innenbereich und einem Aussenbereich und mindestens einer
an den Maskenkörper
angekoppelbaren Maskenwulst zur Abdichtung der Vorrichtung mit Gesichtspartien
eines Patienten und Befestigungselementen zur Positionierung der
Vorrichtung am Kopf des Patienten und einem Anschluss für einen
Beatmungsschlauch zur Zufuhr von Atemgas dar. Im Bereich der Vorrichtung
zur Beatmung ist zumindest ein steuerbares Ventil angeordnet, welches zur
Einstellung des Maskeninnendruckes und des Ausatemflusses dient.
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Ferner
weist das Ventil zumindest einen Ventilsitz und ein mit dem Ventilsitz,
in zumindest einem Funktionszustand, in Wirkkontakt stehendes Dichtelement
auf, wobei das Dichtelement in einem ersten Funktionszustand den
Fluss von Atemgas aus dem Innenbereich der Vorrichtung zur Beatmung
ermöglicht
und in einem zweiten Funktionszustand den Fluss von Atemgas aus
dem Innenbereich der Vorrichtung zur Beatmung im wesentlichen verhindert.
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Alternativ
kann sich die erfindungsgemäße Vorrichtung
zusammensetzen aus einem Maskenkörper
mit einem Innenbereich und einem Außenbereich, einer an den Maskenkörper gekoppel ten
Maskenwulst zur Abdichtung der Vorrichtung mit Gesichtspartien einer
Person, Befestigungselementen zur Positionierung der Vorrichtung
am Kopf des Patienten, einem Anschluss für einen Beatmungsschlauch,
mindestens einem Anschluss für
eine pneumatische Steuerleitung, mindestens einem Dichtelement,
mindestens einem Ventilsitz und mindestens einer Exspirationsöffnung.
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In
weiteren Ausführungsformen
der Erfindung kann wahlweise mindestens ein Element aus der folgenden
Gruppe in die Vorrichtung integriert sein: Stirnstütze zur
weiteren Stabilisierung der Vorrichtung am Kopf des Patienten, Rückschlagventil, Druckabnahmestelle
zur Abnahme des Maskeninnendruckes, Drucksensor, weitere Sensoren
zur Ermittlung von Beatmungszuständen
und Patientenparametern.
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In
weiteren sich unterscheidenden Ausführungsformen der Erfindung
kann der Ventilsitz entweder im Bereich des Maskenkörpers, im
Bereich der Stirnstütze
oder am Beatmungsschlauchanschluss angebracht sein.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung ist die Exspirationsöffnung so gewählt, dass eine
geringe Geräuschemission
produziert wird. Dies kann durch unterschiedlichste Methoden erfolgen:
Beispielsweise
kann der Öffnungsspalt
die Exspirationsluft diffus verteilen. In einer weiteren Ausführungsform
ist der Ausatemspalt so gewählt,
dass dieser in abgewickelter Form eine längliche Öffnung kleiner 5 mm, vorzugsweise
kleiner 1 mm bildet.
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Ferner
ist in einer weiteren Ausführungsform der
Erfindung der Druckabfall über
das PI bzw. über das
PEEP-Ventil bei einem Flow von 60 l/min kleiner als 6 mbar angedacht.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wiest der Beatmungsschlauchanschluss eine genormte
Kupplung – vorzugsweise
ISO 5356 22 mm, männlich
auf.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung ist die Minimierung von nötigen Konnektoren
und Elementen aus der Kette eines Patientensystems um ein separates
PEEP-Ventil/Patientenventil.
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Zudem
wird die Steifigkeit, das Gewicht, die Baulänge sowie die sich am Kopf
des Patienten befindliche Masse eines solchen Systems durch die
Reduzierung von Bauteilen minimiert.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung stellt die gerichtete Lage der Exspirationsöffnungen
des PEEP-Ventils dar. Durch die fixierte Maske kann eine gezielte
Ausblasrichtung – vorzugsweise
vom Gesicht und anderen Hautpartien des Patienten weg – erreicht
werden. Ein unbeabsichtigtes Anblasen von Körperteilen wird vermeiden,
da die Einbaulage klar definiert ist und sich die Exspirationsöffnung nicht
so leicht durch eine falsche Lage der Exspirationsöffnung versperren
lässt.
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Das
gerichtete Abblasen der Exspirationsluft kann über mindestens einen Kanal
erfolgen. Vorzugsweise sind mehrere Kanäle angedacht, um hohe Flows
zu vermeiden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung sind die Ventilöffnung
und die Exspirationsöffnung
groß gewählt, vorzugsweise
ist der Durchmesser der Grundfläche
eines durch einen kreisrunden oder ovalen Ventilsitz und dem dementsprechenden Dichtelement
umspannenden Zylinders größer 15 mm.
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Ein
weiterer Vorteil der Erfindung stellt die Herabsetzung des Exspirationswiderstandes
durch eine möglichst
große
Ventilöffnung
dar.
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Ferner
wird durch die Verringerung der Strecke zwischen Maske und PEEP-Ventil
das Totvolumen bezogen auf CO2-Rückatmung
deutlich verringert – die
Strecke zwischen Maske und angestecktem separaten PEEP-Ventil ist
nicht mehr vorhanden.
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Über eine
verbesserte Maskenwulstform wird eine höhere Abdichtung bei weniger
Anpressdruck erreicht. Dazu verfügt
die Maskenwulst über weitere
Dichtelemente, Dichtrippen, und eine breitere Auflage, welche allesamt
wenigstens einen Teil des Gesichtes des Patienten berühren und
die Innenseite/Innenraum der Maske gegenüber der Außenseite abdichten.
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Die
einzelnen Dichtrippen, mindestens eine, vorzugsweise drei, lassen
bei höheren
Drücken
eine leichte Leckage hindurch. Der Leckagespalt, zwischen Dichtrippe
und Patient, produziert jedoch durch Wirbelbildung einen sehr hohen
Widerstand, so dass die Leckage bei den weiteren Dichtrippen weitestgehend,
insbesondere die Ausströmung
von Atemgas im Bereich der Augen, vermieden wird. Eine weitere Dichtwulst
sorgt für
ein angenehmes Aufliegen der Maske am Kopf des Patienten.
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Um
die Geräuschentwicklung
weitestgehend zu minimieren, wird in einer besonders bevorzugten Form
der Erfindung die Ventilöffnung
durch zwei Koni gebildet. Dabei kann der erste Konus solider Natur sein,
der zweite Konus kann durch einen mit einem elastischen Element
in seiner Form als Konus angenähert
oder durch ein konisches Dichtelement gebildet werden. Die Ventilöffnung wird
durch das Verschieben auf deren Achse der Dichtelemente zueinander
vergrößert oder
verkleinert.
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Figurenbeschreibung
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1:
Vorrichtung zur Beatmung
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2:
Darstellung eines PI mit Steuerdruckanschluß
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3:
Prinzip Ventilanordnung
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4:
Verbesserte Membrangeometrie zur Verringerung des Schalls in einer
Maske
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5:
Anordnung des PEEP-Ventils im Anschluss für einen Beatmungsschlauch
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6:
Maskenwulstanordnung
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1 zeigt
den grundsätzlichen
Aufbau einer Vorrichtung zur Beatmung. Im Bereich eines Gerätegehäuses (1)
mit Bedienfeld (2) sowie Anzeige (3) ist in einem
Geräteinnenraum
eine Atemgaspumpe angeordnet. Über
eine Kopplung (4) wird ein Verbindungsschlauch (5)
angeschlossen. Zur Ermöglichung
einer Datenübertragung
weist das Gerätegehäuse (1)
eine Schnittstelle (8) auf. Im Bereich einer dem Gerätegehäuse (1)
abgewandten Ausdehnung des Verbindungsschlauches (5) ist
ein Patienten/PEEP-Ventil (6) angeordnet. Dieses kann mit dem
Anschluss für
einen Beatmungsschlauch (11) oder sonstigen Elementen wie
beispielsweise einem HME-Filter verbunden werden.
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1 zeigt
darüber
hinaus ein Patienteninterface (7), das als Nasalmaske ausgebildet
ist. Eine Fixierung im Bereich eines Kopfes eines Anwenders kann über eine
Kopfhaube (10) erfolgen. Auf beiden Seiten der Anordnung,
geräteseitig
(1) und PI-seitig (7), sind Anschlussstutzen (nicht
gezeigt) angebracht, um beide Seiten mit einer Steuerdruckleitung (12)
zu verbinden. Diese Anordnung kann durch Wegfall des Patientenventils
deutlich in ihrer Handhabung mit weiteren Vorteilen verbessert werden.
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2.
zeigt einen Aufbau eines Patienteninterfaces. Am Maskenkörper (7)
kann ein Maskenwulst (13), eine Stirnstütze (14) und Befestigungselemente
an dafür
vorgesehenen Verbindungsstellen (15) angekoppelt werden.
Zusätzlich
verfügt
dieses PI über
einen Steuerdruckanschluss (18) an den ein Verbindungsschlauch
zum Beatmungsgerät
aufgesteckt werden kann. Diese Anordnung leitet den Steuerdruck
zum Dichtelement weiter und versetzt diese in Bewegung und sorgt
für einen
dichte Ventilanordnung. Als Vorteil dieser Anordnung ist das Kugelgelenk
(19) zu nennen. Dieses kann durch Abdrehen des Schließringes
(20) vom Maskenkörper
(7) getrennt werden. Der Schließring beinhaltet zugleich die
Ventilanordnung mit Dichtelement und der Maskenkörper (7) den Ventilsitz.
Beide zusammen bilden die Ventilöffnung
und die Exspirationsöffnung,
welche groß gewählt werden
kann, um die Geräusche und
einen hohen Exspirationswiderstand durch hohe Flows zu vermeiden.
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3 zeigt
das Prinzip einer Ventilanordnung, wie sie in einem Patienteninterface
eingesetzt werden kann. Der Mas kenkörper (7) bildet mit
einer konischen Öffnung
(25), den Ventilsitz. Begrenzt wird der Maskenkörper (7)
durch seine beiden Außenflächen, der
Maskeninnenfläche
(21) und der Maskenaußenfläche (22).
Die Richtung des Konus kann sich auch umkehren, d. h. die größere Öffnung kann
auch in die Maskeninnenfläche
(21) eingelassen sein.
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In 3a wird der Steuerdruck auf die Oberseite
(26) des Dichtelementes (24) gebracht. Je nachdem,
wie groß die
Kräfteverhältnisse
sind, öffnet,
hebt oder senkt sich das Dichtelement (24), welches für eine bessere
Dichteigenschaft gummiert oder andersartig beschichtet sein kann.
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In 3b besteht das Dichtelement (24)
aus einer Membran oder einem anderen flexiblen und dehnfähigen Material
und dichtet durch Aufbringen eines Steuerdruckes über den
Steuerdruckanschluss (18) mit der konischen Öffnung (25)
des Maskenkörpers
(7) den Maskeninnenraum zum Maskenaußenraum ab.
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4 zeigt
eine Ventilanordnung mit einer verbesserten Membrangeometrie. Der
Ventilsitz (26) wird durch eine runde Öffnung zum Maskeninnenraum
(27) gebildet. Geschlossen wird der Maskeninnenraum (27)
durch Absenken der Membran (28) auf den Ventilsitz (26).
Durch Aufbringen eines Steuerdruckes über den Steuerdruckanschluss
(18) kann der Kraft aus dem Maskeninnendruck resultierend entgegengewirkt
werden. Der Vorteil der neuartigen Membranform, welche in ihrem
Zentrum keine ebene Fläche,
sondern über
eine entgegen der Flussrichtung (30) konisch zulaufende
Fläche
verfügt,
ist die Vermeidung von Totwassergebieten im Exspirationsflow. Totwassergebiete
sind Entstehungsorte für
Turbulenzen und Geräuschentwicklungen.
Der Exspirationsflow wird aus dem Maskeninnenraum (27)
nach aussen in die Atmosphäre
(29) ge lenkt. Die Öffnung (29)
ist hier exemplarisch dargestellt; kann jedoch verschiedenste Formen
annehmen: Ringspalt, viele kleine Kanäle etc.
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Die
Form der Membran kann durch harte Formelemente (31), welche
auf die Membranoberfläche
aufgebracht sind, bspw. durch Kleben, Schweißen, in ihrer Form gehalten
werden. Selbst bei hohen Flows behält die Membran ihre Form und
durch ein sehr leichtes Material des Formelementes auch seine dynamische
Reaktionsfähigkeit.
Diese verbesserte Anwendung kommt vorzugsweise in einer Maske zustande,
kann jedoch auch auf andere Anwendungsfälle, wie zum Beispiel in einem
gewöhnlichen PEEP-
bzw. Ausatemventil, übertragen
werden.
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5 zeigt
eine partielle Ansicht des Patienteninterfaces, bei dem das PEEP-Ventil
in den Anschluss (11) für
einen Beatmungsschlauch integriert ist. Um die Exspirationsluft
nicht wieder in den Beatmungsschlauch zurückzuatmen, ist eine Rückschlagventil
(32) integriert. Der Ventilsitz kann entweder eine konkave
(34), konvexe (33) oder eine gerade Gestalt haben
(zur Einfachheit der Darstellung gespiegelt dargestellt). In allen
drei Formen wird das Dichtelement (24) mit Hilfe des Steuerdruckes über den
Steuerdruckanschluss (18) gegen den Ventilsitz (33, 34)
gepresst und so eine Dichtung erzielt. Den Vorteil dieser Anordnung
stellt der lange Exspirationsspalt bzw. der lange Spalt (35, 36)
zwischen Dichtelement (24) und Ventilsitz (33, 34)
dar, durch den der Exspirationsflow (30) an die Atmosphäre gelangt. Die Öffnungen
(37) stellen die Verbindung vom Maskeninnenraum (27)
zur Ventilanordnung her.
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Eine
verbesserte Maskenwulstgeometrie (41) wird in 6 gezeigt.
Dort befindet sich zwischen Maskeninnenraum (27) und Atmosphäre (38) mindestens
eine Dichtrippe (39). Die Anzahl der Dichtrippen kann je
nach Anwendungsfall erhöht werden.
Dies wirkt sich positiv auf die Abdichtung zwischen den Räumen (27, 38) über das
Anpressen des Maskenwulstes (41) auf die Hautoberfläche (40) aus.
Einen weiteren Vorteil stellt die geringere Anpresskraft zwischen
dem Wulst (41) und der Hautoberfläche (40) dar, so dass
Druckstellen weitestgehend vermieden werden, auch dann wenn der
Anwender einen höheren
Beatmungsdruck einstellt.