DE102017005629A1 - Ventilator for APAP ventilation - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Beatmungsgerät mit einem Strömungsgenerator, der zum Liefern eines Atemgases an eine Patientenschnittstelle mit einem positiven Druck konfiguriert ist; zumindest einem Sensormittel, welches eingerichtet ist, ein Strömungs- und/oder Drucksignal bereitzustellen, das dem Atemgasstrom zugeordnet ist; und einer Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, den Strömungsgenerator so zu steuern, dass er einen Atemgasstrom erzeugt, wobei die Steuerung einen geringen Basisdruck des Atemgases bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung ferner konfiguriert ist, aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal unterschiedliche Ereignisse zu detektieren, die die Atemgasversorgung des Patienten beeinträchtigen können, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung konfiguriert ist, als Reaktion auf die Detektion zumindest eines ersten Ereignisses den Basisdruck in einer ersten vorbestimmten Weise zu erhöhen und als Reaktion auf die Detektion zumindest zweiten Ereignisses den Basisdruck in einer zweiten Weise zu erhöhen, die sich von der ersten Weise unterscheidet.The invention relates to a ventilator having a flow generator configured to deliver a breathing gas to a patient interface having a positive pressure; at least one sensor means arranged to provide a flow and / or pressure signal associated with the respiratory gas flow; and a controller configured to control the flow generator to generate a respiratory gas flow, wherein the controller provides a low base pressure of the respiratory gas, and wherein the controller is further configured to detect different events from the flow and / or pressure signal which may affect the patient's breathing gas supply, characterized in that the controller is configured to increase the base pressure in a first predetermined manner in response to the detection of at least one first event and the base pressure in a second predetermined response to the detection of at least a second event Increase way, which differs from the first way.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Beatmungsgerätes, bei dem unterschiedliche Druckniveaus für eine Atemgasversorgung vorgebbar sind und bei dem mindestens ein Beatmungs- oder Atemparameter messtechnisch erfasst und zur Steuerung des Beatmungsdruckes ausgewertet wird.The invention relates to a method and a device for controlling a respirator, in which different pressure levels for a respiratory gas supply can be predetermined and in which at least one respiration or respiratory parameter is detected by measurement and evaluated for controlling the ventilation pressure.
Für das Krankheitsbild des obstruktiven Schlafapnoesyndroms ist eine Ermittlung des individuellen Drucks für die CPAP-Therapie (continuous positive airway pressure, kontinuierlich positiver Atemwegsdruck) notwendig. Die CPAP-Therapieeinstellung erfolgt üblicherweise während der sogenannten Titrationsnacht durch Beatmungsexperten im Schlaflabor. Alternativ kann ein CPAP-Gerät mit automatischer Druckregulation (Auto-CPAP-Gerät) angewendet werden. Viele Patienten mit obstruktiver Schlaf-Apnoe weisen einen stark schwankenden Druckbedarf auf, dabei können Auto-CPAP-Geräte weiterhelfen. Sie erkennen zu jedem Zeitpunkt, ob sich eine Obstruktion entwickelt und greifen rechtzeitig mit einer Druckerhöhung, ein, um den Verschluss der Atemwege zu verhindern.For the clinical picture of obstructive sleep apnea syndrome a determination of the individual pressure for CPAP therapy (continuous positive airway pressure, continuous positive airway pressure) is necessary. The CPAP therapy setting usually takes place during the so-called titration night by ventilation experts in the sleep laboratory. Alternatively, a CPAP device with automatic pressure regulation (Auto-CPAP device) can be used. Many patients with obstructive sleep apnea have a fluctuating need for pressure, and auto CPAP devices can help. They recognize at any time whether an obstruction develops and intervene in time with an increase in pressure, in order to prevent the occlusion of the airways.
Aus der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher für jedes Ereignis eine therapeutisch wirksame, aber auch möglichst komfortable Druckanhebung bereitzustellen.The object of the present invention is therefore to provide for each event a therapeutically effective, but also as comfortable as possible a pressure increase.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Beatmungsgerät mit einem Strömungsgenerator, der zum Liefern eines Atemgases an eine Patientenschnittstelle mit einem positiven Druck konfiguriert ist; zumindest einem Sensormittel, welches eingerichtet ist, ein Strömungs- und/oder Drucksignal bereitzustellen, das dem Atemgasstrom zugeordnet ist; und einer Steuereinrichtung, die konfiguriert ist, den Strömungsgenerator so zu steuern, dass er einen Atemgasstrom erzeugt, wobei die Steuerung einen geringen Basisdruck des Atemgases bereitstellt, und wobei die Steuereinrichtung ferner konfiguriert ist, aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal unterschiedliche Ereignisse zu detektieren, die die Atemgasversorgung des Patienten beeinträchtigen können, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung konfiguriert ist, als Reaktion auf die Detektion zumindest eines ersten Ereignisses den Basisdruck in einer ersten vorbestimmten Weise zu erhöhen und als Reaktion auf die Detektion zumindest zweiten Ereignisses den Basisdruck in einer zweiten Weise zu erhöhen, die sich von der ersten Weise unterscheidet.The object is achieved by a ventilator having a flow generator configured to deliver a breathing gas to a patient interface with a positive pressure; at least one sensor means arranged to provide a flow and / or pressure signal associated with the respiratory gas flow; and a controller configured to control the flow generator to generate a respiratory gas flow, wherein the controller provides a low base pressure of the respiratory gas, and wherein the controller is further configured to detect different events from the flow and / or pressure signal which may affect the patient's breathing gas supply, characterized in that the controller is configured to increase the base pressure in a first predetermined manner in response to the detection of at least one first event and the base pressure in a second predetermined response to the detection of at least a second event Increase way, which differs from the first way.
Überraschenderweise hat sich gezeigt, dass für die unterschiedlichen Atemeinschränkungen (Ereignisse) eine jeweils charakteristische Druckreaktion optimal ist.Surprisingly, it has been shown that a characteristic pressure reaction is optimal for the different respiratory restrictions (events).
Zudem hat sich gezeigt, dass bestimmte Patienten von einer generell dynamischeren Druckreaktion auf Ereignisse profitieren.In addition, it has been shown that certain patients benefit from a generally more dynamic pressure response to events.
Das Beatmungsgerät ist vorteilhaft alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ereignis und das zweiten Ereignis identisch sind.The ventilator is advantageously characterized alternatively or additionally in that the first event and the second event are identical.
Das Beatmungsgerät ist beispielsweise alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ereignis und das zweiten Ereignis unterschiedlich sind.The ventilator is for example alternatively or additionally characterized in that the first event and the second event are different.
Das Beatmungsgerät ist vorteilhaft alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als Ereignis eine Obstruktion der Atemwege detektiert.The ventilator is advantageously alternatively or additionally characterized in that the control device detects an obstruction of the respiratory tract from the flow and / or pressure signal as an event.
Das Beatmungsgerät ist vorteilhaft alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als Ereignis eine Apnoe detektiert.The ventilator is advantageously alternatively or additionally characterized in that the control device detects an apnea as an event from the flow and / or pressure signal.
Das Beatmungsgerät ist vorteilhaft alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als Ereignis eine Hypopnoe detektiert. The ventilator is advantageously alternatively or additionally characterized in that the control device detects a hypopnea as an event from the flow and / or pressure signal.
Das Beatmungsgerät ist vorteilhaft alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als Ereignis Schnarchen detektiert.The ventilator is advantageously alternatively or additionally characterized in that the control device detects snoring from the flow and / or pressure signal as an event.
Das Beatmungsgerät ist alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal aus dem inspiratorischen Abschnitt eine Abflachung der Atemstromkurve als Ereignis Flattening detektiert.The ventilator is alternatively or additionally characterized in that the control device detects from the flow and / or pressure signal from the inspiratory section a flattening of the respiratory flow curve as an event flattening.
Das Beatmungsgerät kann alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet sein, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als erstes Ereignis eine Schnarchen oder Flattening erkennt und daraufhin den Basisdruck in einer ersten Weise erhöht.Alternatively or additionally, the ventilator may be characterized in that the control device recognizes snoring or flattening as the first event from the flow and / or pressure signal and then increases the base pressure in a first manner.
Das Beatmungsgerät ist auch alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanstieg zumindest phasenweise mit höchstens 50 hPa/sec erfolgt und das erreichte Druckniveau zumindest phasenweise um höchstens 2 hPa über dem Basisdruck liegt.The ventilator is also alternatively or additionally characterized in that the pressure increase takes place at least in phases with at most 50 hPa / sec and the pressure level reached is at least in phases at most 2 hPa above the base pressure.
Das Beatmungsgerät ist beispielsweise alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung aus dem Strömungs- und/oder Drucksignal als zweites Ereignis eine Apnoe oder Hypopnoe erkennt und daraufhin den Basisdruck in einer zweiten Weise erhöht, wobei der Druckanstieg dynamischer erfolgt und das erreichte Druckniveau höher ist als in der ersten Weise.The ventilator is for example alternatively or additionally characterized in that the control device detects from the flow and / or pressure signal as a second event apnea or hypopnea and then increases the base pressure in a second manner, the pressure increase is more dynamic and the pressure level reached is higher as in the first way.
Das Beatmungsgerät außerdem alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass der Druckanstieg mit zumindest 50 hPa/sec erfolgt und das erreichte Druckniveau zumindest um 3 hPa über dem Basisdruck liegt.The ventilator also alternatively or additionally characterized in that the pressure increase takes place with at least 50 hPa / sec and the pressure level reached is at least 3 hPa above the base pressure.
Das Beatmungsgerät ist zudem alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Basisdruck erst dann erhöht wenn innerhalb einer Zeitspanne von 2 min zumindest vier Schnarchereignisse registriert wurden.The ventilator is also alternatively or additionally characterized in that the control means only increases the base pressure if at least four snoring events have been registered within a period of 2 minutes.
Das Beatmungsgerät ist alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Basisdruck erst dann erhöht wenn innerhalb einer Zeitspanne von 2 min zumindest sechs Schnarchereignisse registriert wurden.The ventilator is alternatively or additionally characterized in that the control device only increases the base pressure if at least six snoring events have been registered within a period of 2 min.
Das Beatmungsgerät ist auch alternativ oder ergänzend dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Basisdruck erst dann erhöht wenn innerhalb einer Zeitspanne von 2 min zumindest acht Schnarchereignisse registriert wurden.The ventilator is also alternatively or additionally characterized in that the control means only increases the base pressure if at least eight snoring events have been registered within a period of 2 minutes.
Das Beatmungsgerät ist alternativ dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung den Basisdruck erst nach einer Zeitspanne von 2 min erhöht, wenn innerhalb der Zeitspanne zumindest zwei Ereignisse registriert wurden.The ventilator is alternatively characterized in that the control device increases the base pressure only after a period of 2 minutes, if at least two events have been registered within the time span.
Das Beatmungsgerät ist auch dadurch gekennzeichnet, dass auf Anwenderauswahl von der Steuereinrichtung eine Druckerhöhung in eine dritten Weise gesteuert wird, die dynamischer durchgeführt wird als in der ersten oder zweiten Weise.The ventilator is also characterized in that, upon user selection by the control means, pressure increase is controlled in a third manner which is performed more dynamically than in the first or second manner.
Zum Wechsel von dem dynamischen Modus in den Standard Modus und umgekehrt kann der Anwender auch zunächst den gewünschten Modus über das Bedienelement vorwählen. Das Bedienelement kann im Bereich des Beatmungsgerätes als Bedienknopf, -taste, oder -fläche ausgebildet sein und mechanisch oder optisch oder elektronisch funktionieren oder alternativ kann die Anwenderwahl per Fernübertragung erfolgen.To change from the dynamic mode to the standard mode and vice versa, the user can also first select the desired mode via the control element. The control element can be designed as a control button, button, or surface in the area of the respirator and can function mechanically or optically or electronically or, alternatively, the user selection can be made by remote transmission.
Im Bereich des Gerätegehäuses ist ein Bedienelement (
Zur Vermeidung eines Austrocknens der Atemwege erweist es sich insbesondere bei längeren Beatmungsphasen als zweckmäßig, eine Befeuchtung der Atemluft durchzuführen. Derartige Befeuchtungen der Atemluft können auch bei anderen Anwendungen realisiert werden. Zur Befeuchtung wird seitlich ein Atemluftbefeuchter adaptiert.To avoid dehydration of the respiratory tract, it proves to be particularly useful for longer periods of ventilation to carry out a humidification of the air. Such humidification of the breathing air can also be realized in other applications. For humidification, a humidifier is adapted laterally.
Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung dazu geeignet und ausgebildet ist, ein Flusssignal und/oder ein Drucksignal zu überwachen und anhand wenigstens eines Algorithmus auszuwerten, um ein Ereignis zu typisieren. Das Flusssignal und/oder das Drucksignal werden dabei von wenigstens einem der Steuereinrichtung zugeordneten Sensormittel bereitgestellt. Das Sensormittel ist dabei zur Erfassung wenigstens einer Flusseigenschaft und/oder wenigstens einer Druckeigenschaft des Luftstroms für die Beatmung vorgesehen. Die Auswertung von Flusssignalen bzw. Drucksignalen ermöglicht eine zuverlässige Erkennung und Typisierung von Ereignissen der Atmung. Besonders bevorzugt ist die Steuereinrichtung auch dazu geeignet und ausgebildet, anhand des Flusssignals und/oder des Drucksignals wenigstens einen Beatmungsparameter zu registrieren, wie z. B. die Atemfrequenz, das Atemzugvolumen, das Atemminutenvolumen, den Inspirationsfluss und/oder den Inspirationsdruck und/oder den Atemwegswiderstand. Die Steuereinrichtung kann ergänzend dazu geeignet und ausgebildet sein, den Strömungsgenerator mit einem oszillierenden Steuersignal zu beaufschlagen. Der Strömungsgenerator erzeugt daraufhin einen Atemgasstrom mit einer aufmodulieren Druckschwingung, die bevorzugt im Bereich 1–20 Hz, besonders bevorzugt bei 2–10 Hz, oder auch bei 4 Hz liegt und Druckhub von 0,1–1 cm H2O, bevorzugt 0,4 cm H2O bewirkt. Dieser Druckhub induziert ebenfalls einen oszillierenden Fluss. Die Steuereinrichtung kann dazu geeignet und ausgebildet sein, bei registrierten Atmungsereignissen einen entsprechenden Hinweis an einen Benutzer auszugeben. Beispielsweise kann der Hinweis mittels einer Anzeigeeinrichtung optisch und/oder akustisch angezeigt werden. Der Hinweis kann beispielsweise auch mittels einer Schnittstelle an wenigstens eine externe Datenverarbeitungseinrichtung ausgegeben werden. Ein solcher Hinweis ist besonders vorteilhaft, da in Kenntnis der Ereignisse die Beatmungsbehandlung entsprechend angepasst werden kann. Andererseits kann beim Ausbleiben des Hinweises ein entsprechender Erfolg der Beatmungsbehandlung festgestellt werden. Das Beatmungsgerät kann dynamisch und insbesondere je nach Atemphase des Benutzers angepasst werden. Beispielsweise kann anhand der Steuereinrichtung ein Atemphasenwechsel erkannt werden, sodass je nach Atemphase ein höherer bzw. niedrigerer Druck bereitgestellt werden kann. Beispielsweise kann das Beatmungsgerät als ein CPAP- oder APAP-Gerät ausgebildet sein. Das Beatmungsgerät
Eine obstruktive Hypopnoe (oH) zeigt sich beispielsweise durch ein reduziertes Flussvolumen für zwei aufeinanderfolgende Inspirationen oder durch obstruktives Flattening (eine typische Abflachung der Atemkurve) des Flusssignals.For example, obstructive hypopnea (oH) is manifested by a reduced flow volume for two consecutive inspirations or by obstructive flattening (a typical flattening of the respiratory curve) of the flow signal.
Obstruktives Schnarchen (oS) wird durch kumuliertes Schnarchen über zumindest zwei konsekutive Inspirationen einhergehend mit mit Obstruktionen oder Flattening erkannt.Obstructive snoring (oS) is recognized by cumulative snoring over at least two consecutive inspirations associated with obstruction or flattening.
Obstruktives Flattening (oF) wird durch kumuliertes Flattening über zumindest drei Inspirationen, mindestens einen Anstieg des inspiratorischen ODS-Signals erkannt.Obstructive flattening (oF) is detected by cumulative flattening via at least three inspirations, at least one increase in the inspiratory ODS signal.
Ein obstruktives Ereignis (oE) wird durch einen signifikanten kumulierten inspiratorischen Anstieg des ODS-Signals erkannt.An obstructive event (oE) is detected by a significant accumulated inspiratory increase in the ODS signal.
Schnarchen (S) wird durch kumuliertes Schnarchen (zumindest 3 konsekutive Inspirationen) ohne inspiratorischen ODS-Anstieg erkannt.Snoring (S) is detected by cumulative snoring (at least 3 consecutive inspirations) without inspiratory ODS surge.
Unspezifisches Flattening (uF) wird durch kumuliertes Flattening (zumindest 3 Inspirationen) erkannt.Non-specific flattening (uF) is detected by cumulative flattening (at least 3 inspirations).
Eine zentrale Apnoe (zA) wird über ein stark reduziertes Flowvolumen für 10 Sekunden ohne ODS-Anstieg oder Flattening erkannt.A central apnea (zA) is detected by a greatly reduced flow volume for 10 seconds without ODS surge or flattening.
Eine zentrale Hypopnoe (zH) wird durch ein reduziertes Flowvolumen (2 konsekutive Inspirationen) ohne ODS-Anstieg erkanntCentral hypopnea (zH) is detected by a reduced flow volume (2 consecutive inspirations) without ODS surge
Eine Leckage im Bereich des Patienteninterface oder eine Mund- und Maskenleckage wird dadurch erkannt, dass der Solldruck kann nicht erreicht wird und/oder der Leckagefluss über 0,6 l/sec beträgt.Leakage in the area of the patient interface or mouth and mask leakage is detected by the fact that the target pressure can not be reached and / or the leakage flow is greater than 0.6 l / sec.
Die erkannten Ereignisse können dann in der Speichereinrichtung abgelegt und für eine Beatmungsstatistik herangezogen werden. Ein Vorteil der Ereigniserkennung ist, dass auf Basis der typisierten Ereignisse eine Anpassung der Beatmung erfolgen kann, z. B. eine automatische Druckanhebung bei einer obstruktiven Apnoe. Zudem kann in einem gewissen Maße eine Diagnostik bestimmter Atemstörungen erfolgen. Ein besonderer Vorteil des hier gezeigten Beatmungsgerätes
Die
Standard-Modus Standard Mode
Auf Apnoen und Hypopnoen wird mit einem stärkeren Druckanstieg reagiert und etwas weniger stark auf Flattening und Schnarchen. Die Durchschnittsdrücke und Leckagen werden möglichst niedrig gehalten. Die Anpassung an einen neuen Druck erfolgt innerhalb oder nach Beendigung einer Epoche von 1 bis 2 min.On apneas and hypopneas is reacted with a greater increase in pressure and a little less on flattening and snoring. The average pressures and leaks are kept as low as possible. Adaptation to a new print takes place within or after the end of an epoch of 1 to 2 minutes.
Dynamischer ModusDynamic mode
Auf Anwenderauswahl erfolgt eine stärkere und schnellere Druck-Reaktion (als im Standard-Modus) auf Schnarchen und Flattening und auch bei leichtgradigen Obstruktionen. Die Atmung wird noch stärker normalisiert. Optional oder ergänzend wird die Druckabfallgeschwindigkeit so gesteuert, dass der Druck langsamer abfällt als er gestiegen ist.Upon user selection, a stronger and faster pressure response (than in standard mode) will result in snoring and flattening and even mild obstruction. Breathing becomes even more normalized. Optionally or additionally, the pressure drop rate is controlled so that the pressure drops more slowly than it has increased.
Erfindungsgemäß erfolgt eine Druckveränderung erst am Ende der Epoche. Bei Obstruktiven Hypopnoen (oH) und obstruktiven Apnoen (oA) erfolgt eine sofortige Reaktion, bis zu 2x in der Epoche.According to the invention, a pressure change takes place only at the end of the epoch. Obstructive hypopneas (oH) and obstructive apneas (oA) have an immediate response, up to 2x in the epoch.
Ebenso bei Schnarchen von > 3 Atemzüge in der Epoche oder Schnarchen > 6 Atemzüge in der Epoche. Die Schnarchepochen werden nicht anhand des Anteils (15% bzw. 40%) von Schnarch-Atemzügen innerhalb einer Epoche erkannt, sondern über absolute Anzahlen. Vorteil: Um den Prozentsatz zu kennen, muss man bis zum Epochenende warten. Ob eine feste Anzahl erreicht wird, weiß man schon zwischendurch. Entsprechend kann der Druck früher angehoben werden, dies erfolgt im dynamischen Modus oder auf Auswahl.Likewise with snoring of> 3 breaths in epoch or snoring> 6 breaths in the epoch. Snoring episodes are not recognized by the percentage (15% or 40%) of snore breaths within an epoch, but by absolute numbers. Advantage: To know the percentage, you have to wait until the epoch end. Whether a fixed number is reached, you know in between. Accordingly, the pressure can be raised earlier, this is done in dynamic mode or on selection.
Eine zu rasche oder starke Absenkung des erhöhten Druckniveaus führt zu erneuten Obstruktionen. Daher wird erfindungsgemäß die Druckabfallgeschwindigkeit entsprechend gesteuert.Too rapid or severe lowering of the elevated pressure level leads to renewed obstruction. Therefore, according to the invention, the pressure drop rate is controlled accordingly.
Erfindungsgemäß kann in jedem Modus ergänzend ein maximaler Druck Pmax vorgegeben werden, der nicht überschritten wird. Im Standard-Modus aber auch im dynamischen Modus erfolgt die Druckanpassung kurz bevor Pmax erreicht wir mit schrittweise oder stetig abfallender Steigung.According to the invention, a maximum pressure Pmax which is not exceeded can additionally be preset in each mode. In standard mode, but also in dynamic mode, the pressure adjustment takes place shortly before Pmax is reached with gradual or steadily decreasing slope.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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- EP 0705615 [0003] EP 0705615 [0003]
- EP 1136094 [0003] EP 1136094 [0003]
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2017
- 2017-06-15 DE DE102017005629.3A patent/DE102017005629A1/en active Pending
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Legal Events
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R082 | Change of representative |
Representative=s name: MARX, THOMAS, DR., DE |