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Mund-Nasen-Atemschutzmaske gegen Tröpfcheninfektionen unter Ausnutzung des erregerarmen Kompartiments unter der Bekleidung.
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Es ist bekannt, dass viele Viren und Bakterien im Zuge einer Tröpfcheninfektion von einem Menschen auf den anderen übertragen werden. Große Tröpfchen haben einen Durchmesser von mehr als 5 µm, sinken rasch ab und werden somit nur bis zu einer Distanz von gut einem Meter übertragen. Die maximale Distanz für eine Infektion durch kleine Tröpfchen beträgt etwa 1,5 Meter. Die Dispersion von feinsten flüssigen und/oder festen Teilchen (Mikropartikeln) in einem Gas mit einem Durchmesser von weniger als 5 µm wird als Aerosol bezeichnet. Bei der aerogenen Übertragung verdunstet die Wasserhülle der erregerhaltigen Tröpfchen zunehmend, so dass sie zunehmend leichter werden und deshalb immer länger in der Luft schweben können, bis nur noch sogenannte Tröpfchenkerne bleiben (droplet nuclei). Diese können von anderen Lebewesen im näheren Umfeld eingeatmet werden, wobei sie wegen ihrer geringen Größe in die tieferen Atemwege gelangen oder über die Schleimhaut der Augen aufgenommen werden. Aerosole können bis zu 50 Meter weit übertragen werden. Krankheiten, die überwiegend durch Tröpfchen bzw. Tröpfchenkerne übertragen werden, sind vor allem akute respiratorische Erkrankungen (ARE) wie die sogenannte „Erkältung“, die Grippe, COVID-19, Tuberkulose und die Streptokokken-Angina; aber auch Masern und Windpocken verbreiten sich auf diesem Weg. Eine direkte Kontaktübertragung kann durch die sogenannte Husten-Etiquette eingeschränkt werden. Wenn kein ausreichender Abstand eingehalten werden kann, senken ein Mund-Nasen-Schutz und eine Schutzbrille das Ansteckungsrisiko (Andreas F. Widmer, Andreas Tietz: Praktische Hygiene in der Arztpraxis. Schweiz Med Forum 2005; 5:660-666; Christian Jassoy, Andreas Schwarzkopf: Hygiene, Infektiologie, Mikrobiologie. Thieme, Stuttgart 2018, S. 34; Markus Dettenkofer, Uwe Frank, Heinz-Michael Just, Sebastian Lemmen, Martin Scherrer: Praktische Krankenhaushygiene und Umweltschutz. 4. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2018, S. 114; Christian Jassoy, Andreas Schwarzkopf: Hygiene, Infektiologie, Mikrobiologie. Thieme, Stuttgart 2018, S. 33; Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung: Wie wird das neuartige Coronavirus übertragen? Infektionsschutz.de, Stand 12. März 2020, S. 1; abgerufen am 13. März 2020; https://de.wikipedia.org/wiki/Tröpfcheninfektion, abgerufen am 25.03.2020).
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Gegenwärtig verfügbare Mund-Nasen-Atemschutzmasken schützen dann gegen Erreger, wenn sie über einen Filtermechanismus mindestens der Klasse FFP2, besser FFP3 verfügen. Diese Atemschutzmasken weisen in der Praxis jedoch mehrfache Probleme auf: (Problem 1) Die Herstellung ist aufwendig und teuer, (Problem 2) die Masken sind nur kurze Zeit verwendbar und müssen dann weggeworfen oder aufwendig für den Wiedergebrauch aufbereitet werden, (Problem 3) die Masken sind deshalb relativ knappe und teure Güter und somit bei hohem Bedarf oder in armen Regionen typischerweise nicht ausreichend für alle Menschen verfügbar, die eines solchen Schutzes bedürfen, und (Problem 4) ein gegen Erreger effektiver Filter stellt einen Atemwiederstand dar, sodass der Träger die Maske nur eine begrenzte Zeit tragen kann, die Exposition durch Erreger aber trotzdem fortbestehen kann.
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Der in den Patentansprüchen dargelegten Erfindung liegt das Umstand zugrunde, dass fast jeder Mensch weltweit über eine Bekleidung verfügt und die Bekleidung einen natürlichen Schutz der dahinterliegenden Luft gegen Tröpfchen darstellt. Dieser Raum hinter der Bekleidung ist recht groß, vor Tröpfchen geschützt und infolgedessen ist die daraus entnommene Luft mit deutlich weniger Erregerlast verbunden als die durch einen einfach chirugischen Mund-Nasen-Schutz unmittelbar hindurchgeatmete bzw. aufgrund der Stärke des Atemzugs oft nebenbei angesaugte Außenluft. Wenngleich davon auszugehen ist, dass eine durch FFP2 oder FFP3 Maske gereinigte Atemluft noch weniger Erregerlast enthält als die aus dem Bereich hinter der Kleidung angesaugte Luft, so ist doch davon auszugehen, dass sie qualitativ deutlich besser liegt als die durch einfachen chirurgischen Mund-Nasen-Schutz gefilterte Atemluft und natürlich die reine Atemluft.
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Durch die Erfindung wird dieser Umstand ausgenutzt, indem die Einatemluft aus diesem vor Tröpfchen geschützten Bereich hinter der Bekleidung entnommen und durch das Einatem-Kompartiment der Atemschutzmaske eingeatmet wird (Zeichnung 1). Indem die Ausatemluft durch das Ausatem-Kompartiment der Atemschutzmaske ausgeatmet wird und hierbei nicht in den Bereich hinter der Bekleidung zurückströmt, bleibt die Luftzusammensetzung hinter der Bekleidung qualitativ gleich beziehungsweise erneuert sich unendlich durch den natürlichen Filter der Bekleidung. Zusätzlich besteht die Luftzusammensetzung im Einatem-Kompartiment der Atemschutzmaske stets aus frisch nachgesaugter Luft aus dem Bereich hinter der Bekleidung. Die Rückschlag-Apparaturen in den Einatem- und den Ausatem-Kompartimenten der Atemschutzmaske können technisch so gestaltet werden, dass sie nur geringen Widerstand bewirken.
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Hierdurch können die oben genannten Probleme gelöst werden: (Problem 1) Die Herstellung aus Kunststoffen oder gummiähnlichen Materialien ist weniger aufwendig als die Produktion entsprechender technisch anspruchsvoller Filtermasken, (Problem 2) die Masken sind leicht wiederverwendbar, sie müssen nur mit heißem Wasser ausgewaschen und von Zeit zu Zeit desinfiziert werden, (Problem 3) die Masken sind deshalb weniger knapp und leichter verfügbar, potentiell auch in Regionen mit geringen Ressourcen, und (Problem 4) es besteht nur ein geringer Atemwiederstand, sodass der Träger die Maske dauerhaft tragen kann.
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Ein Ausführungsbespiel ist in Zeichnung 2 wiedergegeben. Eine Mund-Nasen-Atemmaske wird durch übliche Vorrichtung bündig gegen den Gesichtsbereich festgehalten. Von dem Maskenstück gehen zwei bewegliche schlauchähnliche Kompartimente aus. Das Einatem-Kompartiment ist mit Rückschlagarmaturen versehen, hier in Form von Venenklappen ähnlichen Rückschlagklappen aus leicht beweglichem Gummi über Löchern in den Wänden schlauchartigen Kompartiments. Das Ausatem-Kompartiment ist analog gestaltet. Das Einatem-Kompartiment wird unter die Kleidung gesteckt, das Ausatem-Kompartiment über der Kleidung getragen. Vor Tröpfchen und damit Erregern geschützte, trockene und in Bezug auf Sauerstoffgehalt frische Luft wird aus dem Raum unter der Kleidung eingeatmet. Verbrauchte, feuchte Luft wird an die Umgebung ausgeatmet. Durch die gegensätzlichen Rückschlagarmaturen kommt es kaum zu Vermischung von frischer und verbrauchter Luft in den Kompartimenten, es kommt weder zu einem zu geringen Gehalt an Sauerstoff noch zu einem zu großen Gehalt an Kohlendioxid in der Einatemluft. Gleichzeitig wird nicht der Bereich unter der Kleidung durch Ausatemluft befeuchtet und dadurch die Qualität der Filterleistung der Kleidung beeinträchtigt. Zum Reinigen können die konisch ineinander gefügten Teile (hier beispielsweise: Maskenstück, Verteilerstück, Schlauch-Kompartimente, Rückschlagklappen-Bereiche) auseinandergenommen werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Andreas F. Widmer, Andreas Tietz: Praktische Hygiene in der Arztpraxis. Schweiz Med Forum 2005; 5:660-666 [0002]
- Christian Jassoy, Andreas Schwarzkopf: Hygiene, Infektiologie, Mikrobiologie. Thieme, Stuttgart 2018, S. 34 [0002]
- Markus Dettenkofer, Uwe Frank, Heinz-Michael Just, Sebastian Lemmen, Martin Scherrer: Praktische Krankenhaushygiene und Umweltschutz. 4. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 2018, S. 114 [0002]
- Christian Jassoy, Andreas Schwarzkopf: Hygiene, Infektiologie, Mikrobiologie. Thieme, Stuttgart 2018, S. 33 [0002]
- Bundeszentrale für gesundheitliche Aufklärung: Wie wird das neuartige Coronavirus übertragen? Infektionsschutz.de, Stand 12. März 2020, S. 1; abgerufen am 13. März 2020; https://de.wikipedia.org/wiki/Tröpfcheninfektion, abgerufen am 25.03.2020 [0002]
