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Die Neuerung betrifft eine Atemmaske zur Beatmung eines Patienten nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Gattungsgemäße Atemmasken sind aus der Praxis bekannt. Sie weisen eine ringsum laufende Kontaktfläche auf, die üblicherweise aus einem weichen Material wie z. B. aus einem Gummi- oder Silikonwerkstoff besteht. Diese Kontaktfläche kann dem Gesicht des Patienten angelegt werden und passt sich durch ihre weiche Ausgestaltung an die individuelle Gesichts-Topographie des jeweiligen Patienten an. Hierdurch wird ein möglichst dichter Anschluss der Atemmaske an den Patienten bewirkt. Weiterhin weist eine gattungsgemäße Atemmaske eine gewölbte Haube auf, die beispielsweise den Mund und die Nase des Patienten überspannt, und schließlich weist eine gattungsgemäße Atemmaske eine Einlassöffnung auf, durch welche die dem Patienten zuzuführende Atemluft in das Innere der Atemmaske geleitet werden kann. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Beatmungsgerätes erfolgen, welches eine Pumpe aufweist, die ein Atemluftgemisch, die so genannte Zuluft, über eine Einlassleitung zu dieser Einlassöffnung der Atemmaske fördert.
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Das Beatmungsgerät kann typischerweise programmiert bzw. eingestellt werden, um in Anpassung an eine gewünschte Atemfrequenz und an das jeweilige Lungenvolumen so genannte Pumpenhübe zu erzeugen, also Schwankungen in der Strömungsgeschwindigkeit bzw. im Druck der Zuluft. Häufig kann die Frequenz der Pumpenhübe ebenso eingestellt werden wie deren Amplitude, also das bei jedem Pumpenhub geförderte Luftvolumen.
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Trotz der technisch ausreichenden Versorgung eines Patienten mit Sauerstoff durch die Zuluft kann nicht ausgeschlossen werden, dass einige Patienten einen so genannten CO2-Stress empfinden, was als Atemnot bzw. Luftnot empfunden wird und sich bis zu einer Panik steigern kann. Als Grund hierfür ist zu vermuten, dass ein für diesen Patienten individuell gegebener CO2-Schwellwert in der Atemluft überschritten wird. Der CO2-Anteil in der Atemluft eines Menschen bewirkt den Atemantrieb für die selbstständige, spontane Atmung des Menschen. In der eingeatmeten Zuluft liegt der CO2-Anteil typischerweise niedriger als in der ausgeatmeten Abluft des Menschen. Wenn ein Patient an eine Beatmungsanordnung angeschlossen ist, die eine Einlassleitung und eine Atemmaske aufweist, so wird beim Ein- und Ausatmen ein bestimmtes Atemgasvolumen hin und her bewegt, bevor beim Einatmen anschließend an dieses so genannte Totraumvolumen frisches Atemgas, also frische Zuluft in die Lunge des Patienten gelangen kann. Reichert sich in diesem hin und her pendelnden Totraumvolumen CO2 in einem Maße an, dass der individuelle Atemreiz-Schwellwert des betreffenden Patienten überschritten wird, so erfährt der Patient trotz möglicherweise ausreichender Sauerstoffsättigung einen ständigen Atemanreiz. Dies kann sich für den Patienten in der erwähnten, subjektiv empfundenen Luftnot äußern, und da diese durch das weitere Ein- und Ausatmen nicht gelindert wird, kann sich die Befindlichkeit des Patienten bis zu einer Panik steigern.
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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Atemmaske dahingehend zu verbessern, dass diese das Vermeiden einer subjektiv empfundenen Luftnot bei der künstlichen und insbesondere bei der assistierten Beatmung eines Patienten unterstützt. Weiterhin liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine dementsprechende Beatmungsanordnung anzugeben.
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Diese Aufgabe wird durch eine Atemmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Beatmungsanordnung nach Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
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Die Neuerung schlägt mit anderen Worten zwei Maßnahmen vor:
Einerseits ist außer der Einlassöffnung eine Auslassöffnung in der Atemmaske vorgesehen, so dass die vom Patienten ausgeatmete Atemluft unmittelbar aus der Atemmaske abgeführt werden kann und sich nicht etwa mit der demnächst einzuatmenden Zuluft vermischen kann. Die erwähnte Anreicherung in der Atemluft des Patienten mit CO2 kann auf diese Weise erheblich reduziert werden, da das hin und her geatmete Atemluftvolumen erheblich reduziert wird. Vermutlich kann in den meisten Fällen bereits dadurch die subjektiv empfundene Luftnot vermieden werden, denn auch bei der spontanen Atmung befindet sich ein hin und her pendelndes Totraumvolumen in den Atemwegen des Menschen, ohne dass dies das Empfinden einer Luftnot bedingt.
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Als zweite Maßnahme ist vorschlagsgemäß vorgesehen, das Totraumvolumen auch dadurch zu minimieren, dass die Haube möglichst wenig gewölbt ist, sondern vielmehr gesichtsnah flach ausgestaltet ist. Die Haube verläuft also dem Gesicht des Patienten möglichst nah benachbart. Auf diese Weise wird ein Volumen innerhalb der Atemmaske, nämlich zwischen der Atemmaske und dem Gesicht des Patienten, so gering wie möglich gehalten. Auch in dieser Hinsicht kann daher vorschlagsgemäß das beim Atmen hin und her pendelnde Totraumvolumen möglichst gering gehalten werden. Hierdurch wird unterstützt, dass nach dem anfänglichen Einatmen dieses geringen Totraumvolumens möglichst bald frische Zuluft eingeatmet werden kann und dementsprechend in der Atemluft des Patienten der als kritisch empfundene CO2 Schwellwert nicht überschritten wird und somit das Aufkommen einer Atemnot oder gar Panik vermieden werden kann.
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Der vorliegende Vorschlag geht in diesem Zusammenhang davon aus, dass die vorschlagsgemäße Atemmaske in unterschiedlichen Größen bereitgestellt werden kann, ähnlich wie dies von Konfektionsgrößen bei Kleidungsstücken, Schuhen u. dgl. bekannt ist, so dass jeweils die für den betreffenden Patienten kleinste bzw. flachste Atemmaske Verwendung finden kann, um das Totraumvolumen innerhalb der Atemmaske so gering wie möglich zu halten.
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Damit die Haube vorschlagsgemäß gesichtsnah flach ausgestaltet ist, kann sie vorteilhaft nicht einfach eine gewölbte, konvexe Kontur aufweisen, sondern vielmehr eine Formgebung, die entsprechend dem abzudeckenden Ausschnitt eines Gesicht eine gesichtsähnliche Topographie aufweist. Auf diese Weise kann sie der Gesichtsoberfläche des Patienten möglichst nah benachbart verlaufen, so dass ein minimaler Totraum innerhalb der Atemmaske ermöglicht wird.
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Sollte die Atemmaske dem Patienten aus diesem Grunde mit Bereichen der Haube vergleichsweise großflächig anliegen und nicht nur mit einem äußeren Rand, der eine ringsum laufende Kontaktfläche bildet, so ist diese luftdichte Abdeckung von Teilen der Gesichtshaut im Interesse der Totraumreduzierung akzeptabel: die vorschlagsgemäße Atemmaske ist nicht für eine längere Beatmungszeit vorgesehen, sondern lediglich für die so genannte assistierte Beatmung, die beispielsweise an eine längere künstliche Beatmung anschließen kann. Während der assistierten Beatmung wird der zuvor sedierte Patient langsam wieder an eine eigene, spontane Beatmung gewöhnt.
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Die erwähnte Auslassöffnung in der Atemmaske kann einerseits einfach ins Freie führen, so dass ähnlich wie bei der natürlichen, spontanen Atmung die ausgeatmete Abluft in die Umgebung abgegeben wird. Alternativ dazu kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Auslassöffnung an eine eigene Auslassleitung bzw. Abluftleitung anschließt, ähnlich wie die Einlassöffnung an eine Einlassleitung bzw. Zuluftleitung eines Beatmungsgeräts angeschlossen ist. Durch diese so genannte Zwei-Schlauch-Beatmungsanordnung kann die ausgeatmete Abluft dem Beatmungsgerät zugeführt werden, so dass beispielsweise Sensoren und eine Auswertungsschaltung innerhalb des Beatmungsgeräts anhand der in der Abluft gemessenen Werte Rückschlüsse auf die Befindlichkeit des Patienten ermöglichen und beispielsweise eine vollautomatische Anpassung des Beatmungsgerätes ermöglichen, indem die Zusammensetzung der dem Patienten zugeführten Zuluft oder die Frequenz bzw. die Amplitude der erwähnten Pumpenhübe des Beatmungsgeräts angepasst werden können.
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Vorteilhaft kann die Atemmaske so groß ausgestaltet sein, dass die Haube sowohl den Mund als auch die Nasenlöcher des Patienten abdeckt. Auf diese Weise kann die dem Patienten zugeführte Zuluft nicht versehentlich durch die jeweils andere Körperöffnung im Gesicht des Patienten entweichen, sondern kann zuverlässig in die Lunge des Patienten gelangen.
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Vorteilhaft können sowohl die Einlassöffnung als auch die Auslassöffnung der Atemmaske jeweils Anschlussmittel aufweisen, so dass diese beiden Öffnungen an einen entsprechenden Atemluftschlauch eines Beatmungsgeräts angeschlossen werden können, beispielsweise an die erwähnte Zuluftleitung, mit welcher die Frischluft bzw. Zuluft zur Einlassöffnung der Atemmaske gelangen kann, und so dass ein zweiter Schlauch als Abluftleitung die vom Patienten ausgeatmete Abluft durch die Auslassöffnung der Atemmaske zurück zum Beatmungsgerät führen kann.
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Um die gewünschte Luftführung bei der Beatmung des Patienten zu ermöglichen, kann zwischen der Einlassöffnung und der Auslassöffnung ein Umschaltventil angeordnet sein oder es können die Einlassöffnung und die Auslassöffnung der Atemmaske jeweils mit einem automatischen Ventil versehen sein, die beispielsweise als Rückschlagventile ausgestaltet sein, so dass sie automatisch in Anpassung an die jeweiligen Druckverhältnisse öffnen bzw. schließen. Alternativ dazu kann eine bewusste Ansteuerung der Ventile vorgesehen sein, beispielsweise mithilfe von Stellmotoren oder ähnlichen Stellgliedern, wobei diese Stellmotoren ebenfalls von dem erwähnten Beatmungsgerät aus angesteuert werden können, wenn in dem Beatmungsgerät hierzu die erforderliche elektronische Steuerung und die entsprechenden elektrischen Anschlüsse vorgesehen sind.
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Die vorschlagsgemäß ausgestaltete Atemmaske oder auch eine Zwei-Schlauch-Beatmungsanordnung, die mit einer vorschlagsgemäßen Atemmaske verwirklicht werden kann, ermöglicht die Reduzierung oder vollständige Vermeidung von Infektionen, da im Atemsystem praktisch keine Vermischung von Zu- und Abluft auftritt. Bei dem Zwei-Schlauch-System können Zusatzaggregate beliebig angebracht werden, beispielsweise Vernebelungsaggregate zur Befeuchtung der Atemluft oder zur Zugabe von Medikamenten. Das Zwei-Schlauch-System ermöglicht eine optimale Steuerung der Zuluft und der Abluft. Sämtliche bereits werkseitig vorgesehenen Atemprogramme eines Beatmungsgeräts können genutzt werden. In sämtlichen Atemprogrammen wird der Totraum durch die vorschlagsgemäß ausgestaltete Atemmaske minimiert und die Vermischung von Expiration und eingeatmeter Zuluft ausgeschlossen. Wenn nach längerer, ggf. medizinisch herbeigeführter Bewusstlosigkeit anschließend der Patient das Atmen regelrecht neu erlernen muss, kann dieser Lernprozess ohne den eingangs erwähnten CO2-Stress durchgeführt werden. Zudem ist es nicht erforderlich, die Lunge regelrecht zu überdehnen und mittels besonders großer Amplituden der Pumpenhübe ein besonders großes Zuluftvolumen zu fördern, nur um angesichts eines unerwünscht großen Totraumvolumens dem Patienten ausreichend frische Zuluft zuführen zu können.
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Besonders vorteilhaft kann eine separate Zufuhr von CO2 vorgesehen werden, so dass in die dem Patienten zugeführte Zuluft bewusst CO2 eingemischt werden kann, um einen Atemanreiz auszulösen, nämlich den so genannten Atemtrigger zu bewirken. Während bei herkömmlichen Beatmungsanordnungen mit einem vergleichsweise großen Totraumvolumen der CO2 Wert unerwünscht hoch ansteigen kann und einen subjektiven Schwellwert des jeweiligen Patienten überschreiten kann, so dass dann vom Patienten Luftnot empfunden wird, kann bei einer vorschlagsgemäßen Atemmaske und der erwähnten zusätzlichen CO2-Beimischung zur Zuluft der CO2 Wert in der Zuluft schnell wieder abgesenkt werden, wenn der Patient aufgrund des Atemtriggers eine ausreichende spontane Atmung beginnt, so dass ein als Atemtrigger erforderlicher CO2 Wert zwar zunächst bereitgestellt werden kann, die CO2 Dosierung aber auch genauso schnell wieder reduziert werden kann, um den ansonsten beim Patienten auftretenden CO2 Stress zu vermeiden.
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Selbst wenn die vorschlagsgemäße Ausgestaltung einer Atemmaske für sich genommen aus anderen Anwendungsgebieten bekannt sein sollte, beispielsweise zu Sport- oder Schutzzwecken, so stellt eine Beatmungsanordnung, die eine solche Atemmaske enthält und zur assistierten Beatmung eines Patienten dient, eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung einer solchen Beatmungsanordnung dar.