DE112015001415T5

DE112015001415T5 - Atmungsunterstützungsvorrichtung

Info

Publication number: DE112015001415T5
Application number: DE112015001415.2T
Authority: DE
Inventors: Kazufuku Nitta
Original assignee: Metran Co Ltd
Current assignee: Metran Co Ltd
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2015-03-26
Publication date: 2016-12-08
Also published as: WO2015147210A1; JP6326569B2; US20170113014A1; JP2015181894A; CA2943913A1

Abstract

Eine Atmungsunterstützungsvorrichtung führt Gas von einer Gaslieferquelle zu einem Verbindungsabschnitt über einen Einatmungspfad. Ein Rückschlagventil, das ermöglicht, dass das Gas von der Gaslieferquelle zu der Seite des Verbindungsabschnittes tritt, und das verhindert, dass ausgeatmete Luft, die von der Nase oder dem Mund abgegeben wird, zu der Seite der Gaslieferquelle strömt, ist an dem Einatmungspfad angeordnet. Ein Ausatmungsventil ist vorzugsweise an dem Einatmungspfad so angeordnet, dass es näher zu dem Verbindungsabschnitt als das Rückschlagventil ist, und das Ausatmungsventil wird geöffnet, um die abgegebene Luft von dem Einatmungspfad während des Ausatmens abzugeben. Dies erleichtert eine Atmungsbelastung bei dem Patienten und reduziert eine Kontamination der Vorrichtung.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Atmungsunterstützungsvorrichtung.
Hintergrund des Standes der Technik
Ein Schlafapnoesyndrom (SAS) wird bewirkt, indem die Luftwegemuskeln während des Schlafes so entspannen, dass die Zungenwurzel und/oder die weichen Gaumen (Gaumensegel, palatum molle) sich absenken und den Luftweg blockieren. Solche Patienten eine Atmungsunterstützungsvorrichtung, die ein Gebläse zum Aufbringen eines Überdrucks auf den Luftweg hat. Siehe beispielsweise Metran Co., Ltd., [online], Products > Jusmine, [aufgerufen am 27. Januar 2014], im Internet (http://www.metran.co.jp/products/products2/190.html). Die Atmungsunterstützungsvorrichtung befördert von dem Gebläse gelieferte Druckluft in den Luftweg des Patienten als Einatmungsluft. Um das Eintrocknen des Luftweges hierbei zu unterdrücken, wird die Druckluft an dem Einatmungspfad befeuchtet, bevor sie zu dem Patienten geliefert wird.
Eine Vielzahl an Luftlöchern ist in einem Abschnitt des Einatmungsluftweges in der Nähe des Patienten ausgebildet. Von dem Patienten ausgeatmete Luft wird entgegen dem Hereinströmen der Druckluft ausgeatmet und durch die Luftlöcher abgegeben.
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Atmungsunterstützungsvorrichtungen sind in den letzten Jahren miniaturisiert worden. Der Einatmungspfad kann demgemäß verkürzt werden. Eine in der Öffentlichkeit nicht bekannte Untersuchung durch die Erfinder der vorliegenden Erfindung hat herausgefunden, dass, je kürzer der Einatmungspfad ist, desto geringer wird die Kapazität des Einatmungspfades, und desto wahrscheinlicher ist es, dass die ausgeatmete Luft zu dem Gebläse durch den Einatmungspfad zurückströmt. Dies führt zu einem hohen Ausatmungswiderstand bei dem Patienten, und es ist ein Problem, dass die Vorrichtungen dahingehend anfällig sind, dass ein unangenehmes Empfinden bewirkt wird.
Es hat sich ein anderes Problem dahingehend ergeben, dass, wenn die ausgeatmete Luft des Patienten zu dem Gebläse zurückströmt, das Gebläse durch die ausgeatmete Luft kontaminiert werden kann.
Außerdem tritt, da die Luftlöcher zum Abgeben der ausgeatmeten Luft in dem Einatmungspfad ausgebildet sind, die komprimierte Einatmungsluft (Einatmungsdruckluft) von dem Gebläse konstant aus den Luftlöchern aus. Wenn beispielsweise das Gebläse 80 Liter Druckluft pro Minute liefert, werden ungefähr 30 Liter davon von den Luftlöchern herausgelassen. Daher trat ein Problem dahingehend auf, dass die Energie des Gebläses vergeudet wurde.
Die vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die vorstehend dargelegten Probleme gemacht worden, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Atmungsunterstützungsvorrichtung zu schaffen, die eine Kontamination einer Gaslieferquelle reduzieren kann und eine Ausatmungslast bei dem Patienten sogar dann reduzieren kann, wenn der Einatmungspfad von der Gaslieferquelle kurz ist.
Lösung des Problems
Um die vorstehend erläuterte Aufgabe zu lösen, hat eine Atmungsunterstützungsvorrichtung: eine Gaslieferquelle, die so aufgebaut ist, dass sie ein Gas liefert; einen Verbindungsabschnitt, der mit einer Nase oder einem Mund verbunden wird und so aufgebaut ist, dass er das Gas zu dieser oder diesem liefert; einen Einatmungspfad, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass die Gaslieferquelle mit dem Verbindungsabschnitt in Kommunikation steht, und der das Gas führt; einen Rückströmungsverhinderungsmechanismus, der an dem Einatmungspfad angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er ermöglicht, dass das Gas der Gaslieferquelle zu der Seite des Verbindungsabschnittes tritt, und dass er verhindert, dass von der Nase oder dem Mund ausgeatmete Luft über den Verbindungsabschnitt zu einer Seite der Gaslieferquelle strömt; und ein Luftloch, das in einem Pfadbildungselement ausgebildet ist, das den Einatmungspfad ausbildet, und das so aufgebaut ist, dass es die ausgeatmete Luft abgibt, wobei das Luftloch so ausgebildet ist, dass es näher zu dem Verbindungsabschnitt als der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ist.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ein Rückschlagventil, das mechanisch unter Verwendung eines Drucks oder einer Strömung der ausgeatmeten Luft arbeitet.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ein betätigtes Ventil, das unter Verwendung eines elektrischen Signals arbeitet, das durch Erfassen der ausgeatmeten Luft erlangt wird.
Die vorstehend erläuterte Atmungsunterstützungsvorrichtung hat des Weiteren ein Ausatmungsventil, das so aufgebaut ist, dass es das Luftloch öffnet und schließt, wobei das Ausatmungsventil das Luftloch während des Einatmens schließt und das Luftloch während des Ausatmens öffnet.
Die vorstehend erläuterte Atmungsunterstützungsvorrichtung hat einen Ausatmungssensor, der so aufgebaut ist, dass er die ausgeatmete Luft erfasst, wobei das Ausatmungsventil gemäß der Ausatmungserfassung des Ausatmungssensors öffnet und schließt.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist der Ausatmungssensor an dem Pfadbildungselement näher zu dem Verbindungsabschnitt in der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist der Ausatmungssensor ein Luftdruckmesser.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist ein Abluftloch, das so aufgebaut ist, dass es das Gas der Gaslieferquelle abgibt, in dem Einatmungspfad zwischen der Gaslieferquelle und dem Rückströmungsverhinderungsmechanismus ausgebildet.
Die vorstehend erläuterte Atmungsunterstützungsvorrichtung hat des Weiteren ein Abluftventil, das so aufgebaut ist, dass es das Abluftloch öffnet und schließt, wobei das Abluftventil das Abluftloch während des Einatmens schließt und das Abluftloch während des Ausatmens öffnet.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung hat der Einatmungspfad zwischen der Gaslieferquelle und dem Verbindungsabschnitt eine Länge von 500 mm oder weniger.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung hat der Einatmungspfad zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbindungsabschnitt eine Länge von 300 mm oder weniger.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung ist die Gaslieferquelle ein Gebläse, und das Gebläse wird an einem menschlichen Körper fixiert.
In der vorstehend erläuterten Atmungsunterstützungsvorrichtung wird das Gebläse an einem Kopf fixiert.
Die vorstehend erläuterte Atmungsunterstützungsvorrichtung hat eine Befeuchtungsvorrichtung, die so aufgebaut ist, dass sie das Gas befeuchtet, und sie ist an dem Pfadbildungselement näher zu der Gaslieferquelle angeordnet als der Rückströmungsverhinderungsmechanismus.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein ausgezeichneter Effekt eines Erleichterns einer Ausatmungslast beim Patienten und ein Reduzieren einer Kontamination der Vorrichtung erzielt werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 zeigt eine Schnittansicht einer Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
2 zeigt eine Seitenansicht der Atmungsunterstützungsvorrichtung.
3 zeigt eine Blockdarstellung eines Hardwareaufbaus einer Steuereinheit.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines Funktionsaufbaus der Steuereinheit.
Die 5(A) und 5(B) zeigen Schnittansichten eines Kammerabschnittes, wobei 5(A) einen Zustand zeigt, wenn ein Ausatmungsventil offen ist, und 5(B) einen Zustand zeigt, wenn das Ausatmungsventil geschlossen ist.
6 zeigt eine Anwendungszustandsdarstellung der Atmungsunterstützungsvorrichtung.
7 zeigt eine Anwendungszustandsdarstellung der Atmungsunterstützungsvorrichtung, um das Moment zu beschreiben.
8 zeigt eine Anwendungszustandsdarstellung einer Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
9 zeigt eine Anwendungszustandsdarstellung einer Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels.
Die 10(A) und 10(B) zeigen Schnittansichten des Kammerabschnittes der Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem anderen Beispiel des vorliegenden Ausführungsbeispiels, wobei 10(A) einen Zustand zeigt, bei dem das Ausatmungsventil geöffnet ist, und 10(B) einen Zustand zeigt, bei dem das Ausatmungsventil geschlossen ist.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Eine Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. 1 zeigt eine Schnittansicht der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1, und 2 zeigt eine Seitenansicht von dieser. 3 zeigt eine Blockdarstellung eines Hardwareaufbaus einer Steuereinheit 16. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Funktionsaufbaus der Steuereinheit 16. Die 5(A) und 5(B) zeigen Schnittansichten eines Kammerabschnittes 11, der einen Einatmungspfad bildet. 5(A) zeigt einen Zustand, bei dem eine Ausatmungsventil 15 offen ist, und 5(B) zeigt einen Zustand, bei dem das Ausatmungsventil 15 geschlossen ist. 6 zeigt eine Anwendungszustandsdarstellung der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1. In den Zeichnungen sind einige Bestandteile, eine Schnitte repräsentierende Schraffur und dergleichen aus Gründen der Vereinfachung geeignet weggelassen worden. In den Zeichnungen sind die Elemente in geeigneten vergrößerten Darstellungen gezeigt.
Die in 1 gezeigte Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 ist dazu gedacht, dass sie einen Überdruck in einem Luftweg erzeugt, und sie wird durch einen Patienten mit einem Atmungsfehler (Atmungsstörung) angewendet. Diese Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 ist von der sogenannten Zinkenart (auch Gabelart genannt). Genauer gesagt hat die Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 ein Gebläse 10, das als eine Gaslieferquelle dient, eine Kammer 11, die einen Teil des Einatmungspfades bildet, ein Paar an Zinken 12 (eine Gabel), das als ein Verbindungsabschnitt mit einem menschlichen Körper dient, einen Luftdruckmesser 13, der als ein Ausatmungssensor zum Erfassen von ausgeatmeter Luft fungiert, ein Rückschlagventil 60, eine stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70, eine stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80, einen Strömungsmesser 14, ein Ausatmungsventil 15, die Steuereinheit 16 und ein Gehäuse 17. Während hierbei ein Beispiel der Zinkenart, die mit der Nase des menschlichen Körper verbunden wird, beschrieben ist, kann ein Maskenartaufbau angewendet werden, der mit dem Mund zu verbinden ist.
Das Gebläse 10 ist mit dem Paar an Zinken 12 über die Kammer 11 verbunden. Dieses Gebläse 10 befördert Luft zu dem Nasalhohlraum (Luftweg) des Anwenders durch das Paar an Zinken 12 heraus. Das Gebläse 10 erzeugt dadurch einen Überdruck in dem Luftweg. Ein Laufrad und ein Motor M sind in einem Gehäuse 21 des Gebläses 10 eingebaut (in der Zeichnung weggelassen).
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist das Gehäuse 21 ein aus Harz geformter Hauptkörper des Gebläses 10, und es ist durch einen oberen Abschnitt 21a mit einer im Allgemeinen kegelstumpfartigen konischen Außenform, einem unteren Abschnitt 21b mit einer im Allgemeinen zylindrischen Außenform und einem Abgaberohr 21c gebildet, das sich seitlich von dem unteren Abschnitt 21b erstreckt. Der obere Abschnitt 21a ist sanft nach oben gekrümmt. Der obere Abschnitt 21a hat eine kreisartige Einatmungsöffnung 26 an seinem oberen Ende. Das Abgaberohr 21c hat eine Abgabeöffnung 27 an seinem Äußersten (äußerstes Ende). Das Gebläse 10 nimmt Luft von der Einatmungsöffnung 26 herein und befördert die Luft von der Abgabeöffnung 27 heraus. Die Luft ist nicht als Einschränkung zu verstehen, und andere Gase wie beispielsweise mit einem Medikament gemischte Luft und Sauerstoff können angewendet werden.
Die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 ist an der stromaufwärtigen Seite (Einatmungsseite) der Einatmungsöffnung 26 angeordnet, d.h. zwischen dem Gehäuse 17 und der Einatmungsöffnung 26. Die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 befeuchtet das Gas, das in das Gebläse 10 hereingenommen wird, an der stromaufwärtigen Seite des Gebläses 10 bis zu einem derartigen Grad, dass die Feuchtigkeit nicht in dem Gebläse 10 kondensiert. Genauer gesagt hat die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 einen Behälter 81, der Wasser für das Befeuchten enthält, und ein gegenüber Wasser durchlässiges Element 82, das stromaufwärtig des Gebläses 10 angeordnet ist und von dem Behälter 81 geliefertes Wasser verdampft. Die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 kann von einer integrierten Art sein, die an dem Gehäuse 17 fixiert ist. Die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 kann einen derartigen Aufbau haben, dass der Behälter 81, der Wasser für das Befeuchten enthält, separat von dem Gehäuse 17 vorgesehen ist, und das Wasser zu dem gegenüber Wasser durchlässigen Element 82 durch eine Verrohrung (ein Rohr) geliefert wird. Siehe beispielsweise die Befeuchtungseinrichtung aus dem japanischen Patent JP 4771711 für die Details der stromaufwärtigen Befeuchtungseinrichtung 80.
Unter erneuter Beschreibung von 1 dient die Kammer 11 als der Pfad der Luft (Einatmungsluft), die von dem Gebläse 10 herausbefördert wird. Die Kammer 11 hat ein Paar an Luftlöchern 11a, an die die Zinken 12 befestigt sind, ein Luftloch 11b, das durch das Ausatmungsventil 15 geöffnet und geschlossen wird, und eine Verbindungsöffnung 11c, mit der die Abgabeöffnung 27 des Gebläses 10 verbunden ist. Die als Paar vorgesehenen Zinken 12 sind Düsen, die in die Nase des Anwenders einzuführen sind. Die als Paar vorgesehene Zinken 12 sind lösbar an den Luftlöchern 11a der Kammer 11 angebracht. Die als Paar vorgesehenen Zinken 12 führen dadurch die von dem Gebläse 10 herausbeförderte Luft zu dem Nasalhohlraum des Anwenders als Einatmungsluft. Das Paar der Zinken 12 führt außerdem ausgeatmete Luft des Anwenders zu der Kammer 11. Der Abstand des Einatmungspfades, der durch die Kammer 11 gebildet ist, d.h. der Abstand von der Abgabeöffnung 27 des Gebläses 10 zu den Zinken 12 ist vorzugsweise innerhalb 500 mm, wobei innerhalb 310 mm wunschgemäß ist. Hierbei ist der Abstand innerhalb 50 mm oder ungefähr 30 mm.
Die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 ist mit der Abgabeöffnung 27 des Gebläses 10 verbunden und befeuchtet das Gas, das von der Abgabeöffnung 27 herausbefördert wird, an der stromabwärtigen Seite des Gebläses 10 bis zu einem derartigen Grad, dass verhindert wird, dass der Luftweg des Anwenders eintrocknet (bis zu einem derartigen Grad, dass die Feuchtigkeit kondensiert). Genauer gesagt hat die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 Behälter 71, die an den Seiten des Gehäuses 17 fixiert und angeordnet sind und die Wasser für das Befeuchten enthalten, und ein gegenüber Wasser durchlässiges Element 72, das stromabwärtig der Abgabeöffnung 27 in der Kammer 11 angeordnet ist und Wasser verdampft, das von den Behältern 71 geliefert wird. Die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 kann von einer integrierten Art sein, die an dem Gehäuse 17 fixiert ist. Die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 kann von einer separaten Art sein, bei der ein Behälter 71, der Wasser für das Befeuchten enthält, an einem von dem Gehäuse 17 entfernten Ort eingebaut ist, und Wasser durch eine Verrohrung (ein Rohr) geliefert wird. Die Wasserbehälter 81 und 71 der stromaufwärtigen Befeuchtungseinrichtung 80 und der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70 können gemeinschaftlich gebildet sein.
Beispielsweise sh. die Befeuchtungseinrichtung des japanischen Patents JP 4771711 für die Details der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70.
Das Rückschlagventil 60 bildet einen Rückströmungsverhinderungsmechanismus der vorliegenden Erfindung. Das Rückschlagventil 60 ist stromabwärtig der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70 in der Kammer 11 angeordnet und führt das Gas, das durch die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 getreten ist, zu der Seite des Zinkens 12. Wenn andererseits ausgeatmete Luft, die von den Zinken 12 in die Kammer 11 abgegeben wird, versucht, in die Seite des Rückschlagventils 60 zu strömen, blockiert das Rückschlagventil 60 diese Strömung. Genauer gesagt wird angenommen, dass die Strömung des Gases von dem Gebläse 10 zu der Kammer 11 in einer Vorwärtsrichtung erfolgt. Das Rückschlagventil 60 hat einen passiven Aufbau zum mechanischen Blockieren der Strömung, wenn die Strömungsrichtung des Gases umgekehrt wird. Anders ausgedrückt wendet das Rückschlagventil 60 physikalisch den Druck der ausgeatmeten Luft (die Druckdifferenz zwischen der ausgeatmeten Luft und dem gelieferten Gas) oder der Strömung der ausgeatmeten Luft an, um mechanisch zu arbeiten. Der Abstand des Einatmungspfades von dem Rückschlagventil 60 zu den Zinken 12 beträgt vorzugsweise 300 mm oder weniger, wobei 100 mm oder weniger wunschgemäß ist, und 50 mm oder weniger noch eher erwünscht sind. Hierbei beträgt der Abstand ungefähr 20 mm. Während ein Beispiel des Rückschlagventils, das mechanisch mit der ausgeatmeten Luft arbeitet, hierbei beschrieben ist, kann ein Sensor zum Erfassen der ausgeatmeten Luft wie beispielsweise der Luftdruckmesser 13 angewendet werden, um ein betätigtes Ventil mit seinem elektrischen Signal elektrisch zu betreiben. Beispielsweise kann ein Solenoidventil als das betätigte Ventil angewendet werden. Ein Piezoelement wie jenes des Ausatmungsventils, das nachstehend beschrieben wird, kann angewendet werden.
Der Luftdruckmesser 13 ist stromabwärtig des Rückschlagventils 60 in der Kammer 11 angeordnet. Der Luftdruckmesser 13 misst den Luftdruck in der Kammer 11 und gibt das Messergebnis zu der Steuereinheit 16 in der Form eines Signals aus. Der Strömungsmesser 14 ist stromaufwärtig des Rückschlagventils 60 oder genauer gesagt in dem Abgaberohr 21c des Gebläses 10 angeordnet. Der Strömungsmesser 14 misst die Strömungsrate der von dem Gebläse 10 herausbeförderten Luft und gibt das Messergebnis zu der Steuereinheit 16 in der Form eines Signals aus.
Das Ausatmungsventil 15 ist im Inneren der Kammer 11 angeordnet, um das in der Kammer 11 ausgebildete Luftloch 11b zu blockieren. Das Ausatmungsventil 15 öffnet das Luftloch 11b zu einem vorbestimmen Zeitpunkt, um die in die Kammer 10 geführte ausgeatmete Luft zu der Umgebung freizugeben. Das Ausatmungsventil 15 schließt ansonsten das Luftloch 11b, um zu verhindern, dass die Luft (Einatmungsluft) von dem Gebläse 10 herausströmt.
Das Ausatmungsventil 15 hat eine monomorphe (unimorphe) Struktur, die gebildet ist, indem ein Piezoelement (piezoelektrisches Element) 33, das eine Verschiebung gemäß der an diesem angelegten Menge an elektrischer Spannung bewirkt, auf einer Metallplatte 34 gestapelt ist. Das Ausatmungsventil 15 ist ein Ventil mit einem Cantileveraufbau (Aufbau mit einem einseitig eingespannten Arm). Das Ausatmungsventil 15 öffnet und schließt somit, wenn das Piezoelement 33 eine Verschiebung zum Krümmen oder Strecken ausführt. Genauer gesagt bewirkt das Piezoelement 33 des Ausatmungsventils 15 eine Verschiebung, die eine Trennung oder Annäherung zu einem Kontakt mit der Innenfläche 11 bewirkt, wodurch das Piezoelement 33 das Luftloch 11b, das in der Kammer 11 ausgebildet ist, durch sich selbst öffnet und schließt.
Genauer gesagt hat, wie dies in 5(A) gezeigt ist, wenn in einem anfänglichen Zustand keine elektrische Spannung an dem Piezoelement 33 angelegt ist, das Ausatmungsventil 15 die Form einer Krümmung zu der Innenseite des Ausatmungspfades, um das Luftloch 11b zu öffnen, das in der Kammer 11 ausgebildet ist. Wie dies in 5(B) gezeigt ist, nimmt, wenn eine elektrische Spannung an dem Piezoelement 33 angelegt wird, das Ausatmungsventil 15 die gestreckte Form an, um das in der Kammer 11 ausgebildete Luftloch 11b zu schließen. Das Ausatmungsventil 15 ist beispielsweise durch eine (nicht gezeigte) Schraube geeignet fixiert.
Während das Ausatmungsventil 15 mit der monomorphen Struktur hierbei diskutiert ist, sollte verständlich sein, dass eine bimorphe Struktur inklusive einem Laminat aus zwei Piezoelementen angewendet werden kann. Der Hubbetrag, um den das Ausatmungsventil 15 eine Verschiebung bewirkt, beträgt vorzugsweise 2 mm oder mehr und 3 mm oder weniger.
Wie dies in 3 gezeigt ist, hat die Steuereinheit 16 eine CPU 36, ein erstes Speichermedium 37, ein zweites Speichermedium 38 und einen Bus 39.
Die CPU 36 ist eine sogenannte Zentralrecheneinheit. Verschiedene Programme werden ausgeführt, um verschiedene Funktionen der vorliegenden Steuereinheit 16 zu implementieren. Das erste Speichermedium 37 ist ein sogenannter RAM (wahlfreier Zugriffsspeicher) und wird als ein Arbeitsbereich der CPU 36 angewendet. Das zweite Speichermedium 38 ist ein sogenannter ROM (Festspeicher) und speichert die Programme, die durch die CPU 36 auszuführen sind. Der Bus 39 dient als Verdrahtung zum einstückigen Verbinden der CPU 36, des ersten Speichermediums 37, des zweiten Speichermediums 38 und dergleichen zum Zwecke der Kommunikation.
Wie dies in 4 gezeigt ist, hat die Steuereinheit 16 eine Erfassungseinheit 41, eine Ausatmungsventilsteuereinheit 42 und eine Strömungsratensteuereinheit 43 als ihren Funktionsaufbau. Die Erfassungseinheit 41 erlangt und überträgt fortlaufend Erfassungsdaten des Luftdruckmessers 13 zu der Ausatmungsventilsteuereinheit 42. Die Erfassungseinheit 41 erlangt und überträgt außerdem fortlaufend Erfassungsdaten des Luftdruckmessers 13 und des Strömungsmessers 14 zu der Strömungsratensteuereinheit 43. Die Ausatmungsventilsteuereinheit 42 nimmt Bezug auf die Erfassungsdaten der Erfassungseinheit 41 und steuert ein Steuersignal zu dem Ausatmungsventil 15 so, dass es sich dem Sollöffnungsbetrag nähert. Die Strömungsratensteuereinheit 43 nimmt Bezug auf die Erfassungsdaten der Erfassungseinheit 41 und steuert ein Steuersignal zu dem Motor des Gebläses 10 so, dass es sich einer Sollströmungsrate nähert.
In 1 ist die Steuereinheit 16 außerhalb des Gehäuses 17 zur Erleichterung des Verständnisses gezeigt. In der Realität ist die Steuereinheit 16 in dem Gehäuse 17 untergebracht.
Nachstehend ist ein Steuerbeispiel des Ausatmungsventils 15 in der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 unter Bezugnahme auf die 5 und 6 beschrieben.
Wenn der Anwender ausatmet, nimmt der Druck in der Kammer 11 zu. Hierbei nimmt, da die Rückströmung der ausgeatmeten Luft zu der Seite des Gebläses 10 durch die Funktion des Rückschlagventils 60 blockiert ist, der Druck der Kammer 11 schnell zu. Insbesondere wird das kleine Fassungsvermögen (geringe Kapazität) der Kammer 11 (Einatmungspfad) zwischen dem Rückschlagventil 60 und dem Zinken 12 effektiv genutzt, um den Druck in der Kammer 11 deutlich ansteigen zu lassen, indem die ausgeatmete Luft mit dem Rückschlagventil 60 blockiert wird, die versucht, zu der Seite des Gebläses 10 zurückzuströmen. Wenn der Druck in der Kammer 11 zunimmt, wird der zunehmende Druckwert schnell durch den Luftdruckmesser 13 erfasst. Die Erfassungsdaten werden zu der Steuereinheit 16 ausgegeben. Die Steuereinheit 16 steuert das Ausatmungsventil 15 auf der Basis der Erfassungsdaten. Genauer gesagt betätigt die Steuereinheit 16 das Ausatmungsventil 15 so, dass das Luftloch 11b der Kammer 11 geöffnet wird (sh. 5(A)). Die ausgeatmete Luft wird von dem Luftloch 11b abgegeben. Hierbei kann der Motor 24 des Gebläses 10 so gesteuert werden, dass die Strömungsrate des Gebläses 10 reduziert wird oder das Gebläse 10 angehalten wird.
Die Abgabe der ausgeatmeten Luft reduziert den Druck in der Kammer 11. Wenn der Druck in der Kammer 11 abnimmt, wird der verringerte Druckwert durch den Luftdruckmesser 13 erfasst. Die Erfassungsdaten werden zu der Steuereinheit 16 ausgegeben. Die Steuereinheit 16 steuert das Ausatmungsventil 15 auf der Basis der Erfassungsdaten. Genauer gesagt betätigt die Steuereinheit 16 das Ausatmungsventil 15 so, dass das Luftloch 11b geschlossen wird (sh. 5(B)). Dadurch wird ein geschlossener Raum im Inneren der Kammer 11 zum Ermöglichen eines Einatmungsbetriebs gebildet. Wenn das Gebläse 10 in Betrieb gehalten wird (weiter läuft), wird das Gas natürlich zu der Seite des Zinkens 12 geliefert. Wenn das Gebläse 10 während des Ausatmens angehalten wird, kann das Antreiben des Gebläses 10 zu diesem Zeitpunkt gestartet werden.
Wenn der Anwender einatmet, nimmt der Druck in der Kammer 11 ab. Wenn der Druck in der Kammer 11 abnimmt, wird der verringerte Druckwert durch den Luftdruckmesser 13 erfasst. Die Erfassungsdaten werden zu der Steuereinheit 16 ausgegeben. Die Steuereinheit 16 steuert den Motor 24 des Gebläses 10 auf der Basis der Erfassungsdaten. Genauer gesagt treibt die Steuereinheit 16 den Motor 24 so an, dass die Strömungsrate des Gebläses 10 zunimmt. Das Gebläse 10 kann zu dem Zeitpunkt der Erfassung dieses Einatmungsbetriebs eingeschaltet werden.
Das Gebläse 10 befördert Luft als Einatmungsluft heraus, wodurch der Druck in der Kammer 11 zunimmt. Wenn der Druck in der Kammer 11 zunimmt, wird der zunehmende Druckwert durch den Luftdruckmesser 13 erfasst. Die Erfassungsdaten werden zu der Steuereinheit 16 ausgegeben. Die Steuereinheit 16 bestimmt den Endzeitpunkt des Einatmens auf der Basis der Erfassungsdaten und steuert den Motor 24 des Gebläses 10. Genauer gesagt hält die Steuereinheit 16 den Motor 24 an oder reduziert die Drehzahl des Motors 24, um die Luft, die von dem Gebläse 10 als Einatmungsluft herausbefördert wird, anzuhalten oder zu verringern. Anschließend werden der gleiche Ausatmungsvorgang und Einatmungsvorgang (Ausatmungsbetrieb und Einatmungsbetrieb) wiederholt.
Das Gehäuse 17 hat (umfasst) die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80, die an der Einatmungsöffnung 26 des Gebläses 10 angeordnet ist. Es ist zu erwarten, dass diese stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 ebenfalls einen Effekt zum Absorbieren eines Geräusches von dem Gebläse 10 vorsieht. Ein poröses Element (wie beispielsweise ein Schwamm mit verbundenen Zellen) zum Verhindern des Eindringens von Staub ist vorzugsweise weiter stromaufwärtig von der stromaufwärtigen Befeuchtungseinrichtung 80 angeordnet.
Nachstehend ist ein Anwendungszustand der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 unter Bezugnahme auf die 6 und 7 beschrieben.
Die Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 wird angewendet, indem das Paar an Zinken 12 in den Nasalhohlraum eingeführt wird. Der Abschnitt des Gehäuses 16, an dem das Gebläse 10 untergebracht ist, wird auf den Mund des Anwenders angeordnet und bewirkt einen Kontakt mit dem Mund des Anwenders. Das heißt das Gebläse 10 steht in indirektem Kontakt mit dem Mund des Anwenders. Gemäß einer derartigen Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 kann der Abstand von der Mittelachse des Körpers des Anwenders zu dem Schwerpunkt des Gebläses 10 kleiner als bislang gestaltet werden. Dadurch kann das Moment des Gebläses 10 reduziert werden, wenn der Anwender in einer liegenden Position sich umdreht (rollt) oder das Gesicht dreht. Da das Gebläse 10 an dem Mund angeordnet ist, wird das Gebläse 10 nicht gegen das Kissen mit dem Gesicht gedrückt, wenn der Anwender eine Rollbewegung ausführt oder das Gesicht dreht. Als ein Ergebnis kann eine dem Anwender auferlegte Last reduziert werden.
Das Gebläse 10 (der Abschnitt des Gehäuses 17, an dem das Gebläse 10 untergebracht ist) hält den Mund des Anwenders, wodurch der Anwender darin unterstützt werden kann, den Mund geschlossen zu halten. Dies führt zu einem Zustand eines geschlossenen Mundes, der während einer nasalen Atmung wunschgemäß ist, und eine dem Anwender auferlegte Last kann reduziert werden. Der Kontakt mit dem Mund kann direkt oder indirekt sein.
Gemäß der vorliegenden Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 kann das Ausatmungsventil 15 so geschlossen werden, dass der Innenraum des Pfades während des Einatmens luftdicht gestaltet wird. Dies kann die Leckage des Gases reduzieren, die von dem Gebläse 10 von dem Ausatmungsventil 15 während des Einatmens geliefert wird.
Gemäß dieser Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 hat das Ausatmungsventil 15 das Piezoelement 33, und sein Öffnungsbetrag kann fein eingestellt werden. Dies kann eine plötzliche Änderung bei der Strömungsrate der ausgeatmeten Luft verhindern, die von dem Ausatmungsventil 15 abgegeben wird. Die Einbeziehung des Piezoelementes 33 in dem Ausatmungsventil 15 sieht ein hohes Ansprechverhalten vor. Genauer gesagt öffnet und schließt, wenn ein Solenoidventil als das Ausatmungsventil 15 angewendet wird, das Ausatmungsventil 15 in einer Zeit von ungefähr 8 ms bis zu 10 ms. Wenn das Ausatmungsventil 15 das Piezoelement 33 wie bei dem vorstehend erläuternden Ausführungsbeispiel hat, kann das Ausatmungsventil 15 in einer Zeitspanne geöffnet und geschlossen werden, die so kurz wie 100 µs oder dergleichen ist. Während des Ausatmens kann das Rückschlagventil 16 angewendet werden, um den Druck in der Kammer 11 deutlich ansteigen zu lassen, um das Ansprechverhalten des Luftdruckmessers 13 zu erhöhen. Das Ausatmungsventil 15 kann annähernd gleichzeitig zu dem Ansprechen des Luftdruckmessers 13 geöffnet werden. Dies kann eine dem Anwender auferlegte Last während des Ausatmens erleichtern.
Da das Ausatmungsventil 15 das Piezoelement 33 hat, hat das Ausatmungsventil 15 eine längere Lebensdauer und ist haltbarer als dann, wenn ein Solenoidventil als das Ausatmungsventil 15 angewendet wird. Die Einbeziehung des Piezoelementes 33 in dem Ausatmungsventil 15 ermöglicht außerdem eine Miniaturisierung und eine Gewichtsverringerung der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 im Vergleich zu solchen Fällen, bei denen ein Solenoidventil als das Ausatmungsventil 15 angewendet wird. Der Schwere der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 an dem Gesicht des Anwenders und dergleichen kann somit reduziert werden, um die dem Anwender auferlegte Belastung zu reduzieren.
Gemäß dieser Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 verhindert das Rückschlagventil 60, dass die ausgeatmete Luft zu der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70 und dem Gebläse 10 zurückströmt. Die Kontamination der Vorrichtung durch die ausgeatmete Luft kann somit unterdrückt werden. Als ein Ergebnis kann die Wartungshäufigkeit der Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 reduziert werden.
Gemäß der vorliegenden Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 führt die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 eine Befeuchtung vor der Befeuchtung durch die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 aus. Dies kann die Befeuchtungsmenge des Gases erhöhen, das zu dem Luftweg des Anwenders geliefert wird. Die Einatmungsluft kann somit in effizienter Weise sogar dann befeuchtet werden, wenn der Abstand des Einatmungspfades von dem Gebläse 10 zu den Zinken 12 kurz ist und die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 nicht dazu in der Lage ist, ausreichend zu befeuchten.
Es wird angenommen, dass keine stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 vorgesehen ist und nur die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 angewendet wird, um eine Befeuchtung auszuführen, die die Befeuchtungsmenge zum Verhindern des Trocknens des Luftweges des Anwenders vorsieht. In einem derartigen Fall wird die Feuchtigkeit im Inneren des Gebläses 10 kondensieren. Gemäß der vorliegenden Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 sieht die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 wunschgemäß die Befeuchtungsmenge bis zu einem derartigen Grad vor, dass Feuchtigkeit nicht in dem Gebläse 10 kondensiert, bevor die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 die Befeuchtungsmenge zum Verhindern des Trocknens des Luftweges des Anwenders erzielt (die Befeuchtungsmenge zum Bewirken einer Kondensation). Daher tritt in dem Gebläse 10 keine Kondensation auf.
Hierbei fungiert der in dem Gebläse 10 eingebaute Motor als eine Heizeinrichtung, die auch das Auftreten einer Kondensation in dem Gebläse 10 verhindern kann. Die Befeuchtungsmenge durch die stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung 80 kann daher erhöht werden. Folglich kann die Befeuchtungsmenge zum Verhindern des Trocknens des Luftweges des Anwenders sogar dann erzielt werden, wenn der Einatmungspfad von dem Gebläse 10 kurz ist und die Befeuchtungsmenge durch die stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung 70 gering ist. Es sollte verständlich sein, dass eine Heizeinrichtung in dem Gebläse 10 außer dem Motor eingebaut sein kann.
Diese Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 kann als eine künstliche Atmungseinrichtung für die häusliche Anwendung von einem Patienten mit einem Schlafapnoesyndrom oder dergleichen angewendet werden. Die Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 kann außerdem als eine künstliche Atmungsvorrichtung in medizinischen Institutionen angewendet werden. Das Gebläse, das als die Gaslieferquelle dient, kann durch einen Sauerstoffzylinder oder dergleichen ersetzt werden.
In dem vorstehend beschriebenen vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Zinken 12 als der Verbindungsabschnitt zu dem Patienten angewendet, und ein Beispiel des Falles, bei dem das Gas zu der Nase des Patienten unter Verwendung von diesen Zinken 12 geliefert wird, ist beschrieben. Jedoch kann, wie dies in 8 gezeigt ist, eine Maske, die sowohl den Mund als auch die Nase bedeckt, als der Verbindungsabschnitt angewendet werden. In einem derartigen Fall ist das Gebläse 10 außerhalb oder innerhalb der Maske angeordnet, und das Rückschlagventil ist auf dem Weg des Einatmungspfades (Kammer 11) von dem Gebläse zu dem Innenraum der Maske angeordnet. Das Gas wird zu der Maske über die Kammer 11 geliefert. Das Ausatmungsventil 15 kann an einer Wand der Maske angeordnet sein.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind das Gebläse 10 und die Kammer 11, die den Einatmungspfad bilden, so beschrieben, dass sie miteinander einstückig sind. Beispielsweise kann wie bei der in 9 gezeigten Atmungsunterstützungsvorrichtung 1 ein Rohr 111 mit einer Balgstruktur als das Pfadbildungselement zum Ausbilden des Einatmungspfades angewendet werden, und das Gebläse 10 und eine Maske (oder Zinken), können dadurch verbunden werden. In einem derartigen Aufbau kann das Gebläse 10 an einem anderen Ort als der Mund an den Kopf des Patienten oder der Brust oder einem Arm fixiert werden oder kann an einem Bett angeordnet werden. Da das Rückschlagventil 60 verhindern kann, dass die ausgeatmete Luft zu dem Gebläse 10 durch das Rohr 111 zurückströmt, kann die Kontamination des Gebläses 10 vermieden werden.
Hierbei ist das Rückschlagventil 60 vorzugsweise an dem Rohr 111 so nahe zu der Maske (oder dem Zinken) wie möglich angeordnet. Der Abstand zwischen ihnen beträgt vorzugsweise 300 mm oder weniger, wunschgemäß 100 mm oder weniger, wobei 50 mm oder weniger noch eher erwünscht sind. Das nahe zueinander erfolgende Anordnen des Rückschlagventils 60 und der Maske (oder der Zinken) kann die Rückströmmenge der ausgeatmeten Luft, die eine große Menge an Kohlendioxid enthält, zu der Seite des Rohres 111 reduzieren, und es wird verhindert, dass der Patient seine eigene ausgeatmete Luft zum Zeitpunkt des nächsten Einatmens erneut einatmet. Wie dies vorstehend erwähnt ist, kann die verringerte Kapazität (das verringerte Fassungsvermögen) zwischen dem Rückschlagventil 60 und der Maske auch bewirken, dass der Druck während des Ausatmens schneller ansteigt, wodurch die Erfassungszeit der ausgeatmeten Luft durch den Luftdruckmesser 13 reduziert werden kann. Folglich kann das Ausatmungsventil 15, das an der Wand der Maske angeordnet ist, schnell geöffnet werden.
Wie dies in 10 gezeigt ist, sind in einer Anwendung des vorliegenden Ausführungsbeispiels ein Abluftloch 91b und ein Abluftventil 95 vorzugsweise des Weiteren zwischen dem Gebläse 10 und dem Rückströmungsverhinderungsmechanismus (Rückschlagventil 60) angeordnet. Das Abluftventil 95 ist in dem Einatmungspfad angeordnet, um das Abluftloch 91b zu blockieren. Wie dies in 10(A) gezeigt ist, öffnet das Abluftventil 95 das Abluftloch 91b zu dem Zeitpunkt des Ausatmens, um die von dem Gebläse 10 gelieferte Luft abzugeben. Wie dies in 10(B) gezeigt ist, wird das Luftloch 11b zu dem Zeitpunkt des Einatmens geschlossen, damit sämtliche Luft (Einatmungsluft) von dem Gebläse 10 zu der Seite des Zinkens 12 tritt.
Folglich kann während des Ausatmens von 10(A) eine Erhöhung des Innendrucks des Einatmungspfades an der stromaufwärtigen Seite sogar dann reduziert werden, wenn das Gebläse 10 eingeschaltet bleibt, während das Rückschlagventil 60 die Rückströmung der ausgeatmeten Luft blockiert. Wenn das Abluftventil 95 bei eingeschaltetem Gebläse 10 geschlossen ist, kann die Luft schnell zu den Zinken 12 zum Zeitpunkt des Einatmens von 10(B) geliefert werden. Dies kann außerdem den Schwankungsbetrag der Strömungsrate des Gebläses 10 reduzieren, wodurch Schwankungen des Motorgeräusches ebenfalls unterdrückt werden können. Wie in dem vorliegenden Beispiel sind das Abluftloch 91b und das Abluftventil 95 vorzugsweise stromaufwärtig (an der Seite des Gebläses 10) der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70 angeordnet, um die Luft vor dem Befeuchten zu der Umgebung abzugeben. Dies kann eine Vergeudung der Feuchtigkeit in der stromabwärtigen Befeuchtungseinrichtung 70 verhindern.
Da das Abluftventil 95 zu dem gleichen Zeitpunkt wie das Ausatmungsventil 15 geöffnet und geschlossen werden kann, kann die Ausatmungserfassung durch den Luftdruckmesser 13 verwendet werden, um das Abluftventil 95 durch eine Steuereinrichtung zu steuern. Das Ausatmungsventil 15 und das Abluftventil 95 können integriert werden, um das Luftloch 11b und das Abluftloch 91b gleichzeitig durch ein einziges Ventil zu öffnen und zu schließen. Das Abluftloch 91b kann stets offen gelassen werden ohne das Vorsehen des Abluftventils 95, und die Strömungsrate des Gebläses 10 kann soweit erhöht werden wie die Leckage von dem Abluftloch 91b. Obwohl dies nicht speziell gezeigt ist, können das Luftloch 11b und das Abluftloch 91b vorzugsweise nahe zueinander angeordnet sein. Wenn die ausgeatmete Luft von dem Luftloch 11b abgegeben wird, wird bewirkt, dass der Abluftwiderstand des Abluftloches 91b durch die Strömung der ausgeatmeten Luft verringert wird. Wenn die ausgeatmete Luft nicht von dem Luftloch 11b abgegeben wird, nimmt der Abluftwiderstand des Abluftloches 91b zu.
Das vorstehend erläuterte Ausführungsbeispiel ist unter Verwendung des Gebläses 10, das ein Laufrad hat, als ein Beispiel der Gaslieferquelle beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann eine Mikropumpe oder dergleichen umfasst sein. Eine Mikropumpe ist eine Pumpe, die eine an einem piezoelektrischen Element fixierte Membran anwendet, und kann durch Schwingungen der Membran eine erzwungene Luftzufuhr vorsehen.
In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist der Luftdruckmesser als ein Beispiel des Sensors zum Erfassen der ausgeatmeten Luft beschrieben. Jedoch kann ein Strömungssensor zum Erfassen einer Strömung der ausgeatmeten Luft angewendet werden. Andere Sensoren können ebenfalls angewendet werden.
In dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel ist das Ausatmungsventil 15 so beschrieben, dass es an dem Luftloch 11b angeordnet ist. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und das Luftloch 11b kann stets offen gelassen bleiben. Die Strömungsrate des Gebläses 10 kann soweit erhöht werden, wie die von dem Gebläse 10 gelieferte Luft von dem Luftloch 11b während des Ausatmens austritt.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend erläuterten jeweiligen Ausführungsbespiele beschränkt, und verschiedene Abwandlungen können gemacht werden, ohne vom Umfang und der technischen Idee der Erfindung abzuweichen.
Genauer gesagt können in den vorstehend erläuterten jeweiligen Ausführungsbeispielen die Positionen, die Größen (Dimensionen), die Formen, die Materialien, die Richtungen und die Anzahl an jeweiligen Komponenten geeignet geändert werden.
Bezugszeichenliste

1: Atmungsunterstützungsvorrichtung
10: Gebläse
11: Kammer (Pfad)
12: Zinken
13: Luftdruckmesser
15: Ausatmungsventil
60: Rückschlagventil
70: stromabwärtige Befeuchtungseinrichtung
80: stromaufwärtige Befeuchtungseinrichtung

Claims

Atmungsunterstützungsvorrichtung mit: einer Gaslieferquelle, die so aufgebaut ist, dass sie ein Gas liefert; einem Verbindungsabschnitt, der mit einer Nase oder einem Mund verbunden wird und so aufgebaut ist, dass er das Gas zu dieser oder diesem liefert; einem Einatmungspfad, der so aufgebaut ist, dass er bewirkt, dass die Gaslieferquelle mit dem Verbindungsabschnitt in Kommunikation steht, und der das Gas führt; einem Rückströmungsverhinderungsmechanismus, der an dem Einatmungspfad angeordnet ist und so aufgebaut ist, dass er ermöglicht, dass das Gas der Gaslieferquelle zu der Seite des Verbindungsabschnittes tritt, und dass er verhindert, dass von der Nase oder dem Mund ausgeatmete Luft über den Verbindungsabschnitt zu einer Seite der Gaslieferquelle strömt; und einem Luftloch, das in einem Pfadbildungselement ausgebildet ist, das den Einatmungspfad ausbildet, und das so aufgebaut ist, dass es die ausgeatmete Luft abgibt, wobei das Luftloch so ausgebildet ist, dass es näher zu dem Verbindungsabschnitt als der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ein Rückschlagventil ist, das mechanisch unter Anwendung eines Drucks oder einer Strömung der ausgeatmeten Luft arbeitet.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ein betätigtes Ventil ist, das unter Verwendung eines elektrischen Signals arbeitet, das durch Erfassen der ausgeatmeten Luft erlangt wird.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die des Weiteren ein Ausatmungsventil aufweist, das so aufgebaut ist, dass es das Luftloch öffnet und schließt, wobei das Ausatmungsventil das Luftloch während des Einatmens schließt und das Luftloch während des Ausatmens öffnet.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 4, die einen Ausatmungssensor aufweist, der so aufgebaut ist, dass er die ausgeatmete Luft erfasst, wobei das Ausatmungsventil gemäß der Ausatmungserfassung des Ausatmungssensors öffnet und schließt.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 5, wobei der Ausatmungssensor an dem Pfadbildungselement so angeordnet ist, dass er näher zu dem Verbindungsabschnitt als der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 5 oder 6, wobei der Ausatmungssensor ein Luftdruckmesser ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Abluftloch, das so aufgebaut ist, dass es das Gas der Gaslieferquelle abgibt, in dem Einatmungspfad zwischen der Gaslieferquelle und dem Rückströmungsverhinderungsmechanismus ausgebildet ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 8, die des Weiteren ein Abluftventil aufweist, das so aufgebaut ist, dass es das Luftloch öffnet und schließt, wobei das Abluftventil das Abluftloch während des Einatmens schließt und das Abluftloch während des Ausatmens öffnet.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Einatmungspfad zwischen der Gaslieferquelle und dem Verbindungsabschnitt eine Länge von 500 mm oder weniger hat.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Einatmungspfad zwischen dem Rückschlagventil und dem Verbindungsabschnitt eine Länge von 300 mm oder weniger hat.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Gaslieferquelle ein Gebläse ist, und das Gebläse an einem menschlichen Körper fixiert ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß Anspruch 12, wobei das Gebläse an einem Kopf fixiert ist.
Atmungsunterstützungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, die eine Befeuchtungsvorrichtung aufweist, die so aufgebaut ist, dass sie das Gas befeuchtet, und die an dem Pfadbildungselement so angeordnet ist, dass sie näher zu der Gaslieferquelle als der Rückströmungsverhinderungsmechanismus ist.