DE202016009184U1

DE202016009184U1 - Sauerstoffmasken

Info

Publication number: DE202016009184U1
Application number: DE202016009184.1U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2016-01-25
Filing date: 2016-01-25
Publication date: 2023-07-27
Anticipated expiration: 2026-01-26

Abstract

Eine Sauerstoffmaske, umfassend:
einen Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der konfiguriert ist, um über Mund und Nase eines Patienten positioniert zu werden,
eine Sauerstofföffnung, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers gebildet ist, einen ringförmigen Durchlass, der am Maskenkörper gebildet ist, und
mindestens eine Entlüftungsöffnung, die am Maskenkörper gebildet ist, wobei jede Entlüftungsöffnung an der unteren Hälfte des Maskenkörpers auf eine Weise gebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten zur Entlüftungsöffnung geleitet werden.

Description

BEREICH
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich auf Masken zur Erleichterung der Abgabe von Sauerstoff an einen Patienten. Im Besonderen bezieht sie sich auf eine Sauerstoffmaske, mit einem Sauerstoffreservoir, das die Menge an Sauerstoff sammelt und speichert, die einem Patienten zum Einatmen zur Verfügung steht, während er sich medizinischen Eingriffen unterzieht.
HINTERGRUND
Dieser Abschnitt enthält Hintergrundinformationen zu der vorliegenden Offenlegung, die nicht notwendigerweise Stand der Technik ist.
Sauerstoffmasken sind an eine Sauerstoffquelle angeschlossen, wobei der Sauerstoff direkt an die Atemwege des Patienten abgegeben wird, nämlich an Nase und Mund. Herkömmliche Sauerstoffmasken decken in der Regel den gesamten Nasen- und Mundbereich ab und haben keine Öffnungen, um chirurgischen Instrumenten den Zugang zu Mund oder Nase zu ermöglichen. Ungeachtet der Fähigkeit herkömmlicher Masken, die Atemwege des Patienten abzudichten und zu versuchen, den Bereich um die Atemwege, in den Sauerstoff abgegeben wird, einzugrenzen, haben herkömmliche Masken zahlreiche Nachteile. Insbesondere neigen die meisten herkömmlichen Sauerstoffmasken dazu, den Sauerstoff, der dem Patienten zugeführt wird, zu verdünnen. Außerdem bewirken diese Masken, dass Sauerstoff über und von den Atemwegen des Patienten weg verteilt wird, was zu einer ineffektiven Sauerstoffzufuhr führen kann.
Die Nasenkanülierung kann als primäre und einzige Quelle für ein Gerät zur Sauerstoffversorgung verwendet werden. Dieser Ansatz ist problematisch. Zum Beispiel liefert die Nasenkanülierung Sauerstoff in der Regel ineffektiv und verschwenderisch. Der Aufbau und die Funktion der meisten herkömmlichen Sauerstoffmasken gehen davon aus, dass der Patient, der sich dem Eingriff unterzieht, Sauerstoff genauso einatmet, wie er bereitgestellt wird. Darüber hinaus geht dieser Ansatz davon aus, dass die Infusion ausreichend großer Mengen Sauerstoff tatsächlich den Patienten erreicht. Die Logik ist fehlerhaft.
Aufgrund der Verdünnung und Dispersion des Sauerstoffs, der von herkömmlichen Masken abgegeben wird, ist diese Praxis äußerst verschwenderisch. Der Versuch, Sauerstoff auf die oben genannte Weise zuzuführen, verschwendet erhebliche Mengen an Sauerstoff, die während des gesamten Atemzyklus ständig abgegeben werden müssen. Nur ein sehr kleiner Teil des Sauerstoffs wird dem Patienten zugeführt.
In einem Versuch, die oben genannten Probleme anzugehen, wurde eine spezielle Art von Sauerstoffmaske/-abgabesystem entwickelt, das im Wesentlichen ein „Gesichtszelt“ einsetzt. Nachdem der Patient die seitliche Dekubitus- oder Bauchlage eingenommen hat, wird nach der Nasenkanülierung eine Plastikfolie oder ein Plastikbeutel verwendet, um das Gesicht des Patienten zu bedecken. Die Plastikfolie oder der Plastikbeutel dient dazu, ein Zelt über den Atemwegen zu definieren, das ein Sauerstoffreservoir aufrechterhält, das dem Patienten vermeintlich zur Verfügung gestellt wird. Diese modifizierten Sauerstoffmasken, die oft als TSE-Maske bezeichnet werden, wurden in Shaul Cohen et al. „TSE-‚Maske‘ verbessert die Sauerstoffversorgung bei tief sedierten Patienten mit Nasenkanüle während der oberen Endoskopie“ diskutiert. Anästhesiologie 107:A922, 2007 Posterpräsentation auf der Jahrestagung der American Society of Anesthesiologists, Oktober 2007, Chicago, IL.
Die TSE-Maske wurde entwickelt, um die Wirksamkeit in Bezug auf die Hemmung der Sauerstoffentsättigung zu verbessern. Erstens kann das Sauerstoffreservoir der TSE-Maske einen inspiratorischen Sauerstoffanteil von 40-60% mit Sauerstoffflüssen von 4 l/min bereitstellen. Dementsprechend kann durch die Titration von intravenösen Sedativa nach Sauerstoffvoratmung eine mäßige bis tiefe Sedierung erreicht werden, während die Spontanatmung ohne Sauerstoffentsättigung aufrechterhalten wird. Zweitens wird die Atmung des Patienten mit einer Kapnographie oder einem pädiatrischen präkordialen Stethoskop überwacht, das über der Luftröhre platziert wird. Wenn der Patient also aufgrund einer Atemwegsobstruktion oder Übersedierung apnoisch wird, hat das medizinische Personal durchschnittlich noch zwei bis drei Minuten Zeit, um die Atemwege zu manipulieren, bevor es zu einer Sauerstoffentsättigung kommt.
Zusätzlich, wie in Leigh JM, „Variation in der Leistung von Sauerstofftherapiegeräten" erörtert. Annalen des Royal College of Surgeons of England. 1973;52(4):234-253 der Sauerstofftherapie fehlte immer die Kontrolle über die Dosierung von Sauerstoff. Diese mangelnde Kontrolle über die Dosierung von Sauerstoff gilt für herkömmliche Sauerstoffmasken, die für die Sauerstofftherapie verwendet werden. Wie Leigh feststellte, entspricht die Verwendung herkömmlicher Sauerstoffmasken „immer noch selten den elementarsten rationalen Regeln der Therapeutik - das heißt, dass eine Substanz in einer bekannten Dosierung in einer Weise verabreicht wird, die einen anhaltend optimalen Blutspiegel erzeugt“. Die Unfähigkeit, eine bekannte Sauerstoffdosis konsistent abzugeben, wird zumindest teilweise durch die Schwierigkeit verursacht, die Beziehung zwischen Patienten und Gerät zu beurteilen. Patientenfaktoren, wie z. B. die maximale inspiratorische Flussrate (Peak Inspiratory Flow Rate, der „PIFR“), können die Menge an Sauerstoff beeinflussen, die dem Patienten zugeführt wird. Zum Beispiel kann der PIFR die Mischung aus Sauerstoff, ausgeatmeten Gase und Raumluft in der Sauerstoffmaske beeinflussen. So kann der Patientenfaktor PIFR dazu führen, dass der Patient bei jedem Atemzug unbekannte Mengen an Sauerstoff einatmet.
Ventimask® ist eine herkömmliche Sauerstoffmaske, die entwickelt wurde, um die Wirksamkeit bei der Kontrolle der Dosierung des dem Patienten zugeführten Sauerstoffs zu verbessern. Die Ventimask versucht, diese verbesserte Kontrolle zu erreichen, indem sie die Abhängigkeit der Sauerstoffdosierung vom Patientenfaktor PIFR reduziert. Zu diesem Zweck ist die Ventimask ein High-Flow-Gerät, das Sauerstoffgemische bei Durchflüssen über dem PIFR (z. B. bei 30 L/min - 45 L/min) liefert. Um die Abhängigkeit vom PIFR zu verringern, ist die Ventimask jedoch auf hohe Durchflussraten beschränkt, insbesondere auf Durchflussraten, die größer oder gleich dem PIFR sind.
Darüber hinaus leidet routinemäßig die Leistung herkömmliche Masken aufgrund von Dichtungsproblemen. Medizinisches Personal ist in der Regel nicht besonders vorsichtig, wenn es darum geht, herkömmliche Sauerstoffmasken vor dem Gesicht der Patienten zu versiegeln, was zu Leckagen führt und das Eindringen der Raumluft ermöglicht. Der Raumlufteinschluss verschärft das Problem, dass herkömmliche Sauerstoffmasken die Sauerstoffdosierung nicht kontrollieren können, da Sauerstoff mit der Raumluft weiter verdünnt wird. Selbst in Fällen, in denen herkömmliche Sauerstoffmasken sorgfältig auf das Gesicht der Patienten aufgebracht werden, treten aufgrund der Unterschiede zwischen den Konturen der herkömmlichen Sauerstoffmasken und der Gesichtsform der Patienten häufig Undichtigkeiten auf. Daher sind Undichtigkeiten, die durch unvollständige Dichtungen verursacht werden, ein häufiger Faktor, der zur mangelnden Kontrolle der Sauerstoffdosierung herkömmlicher Sauerstoffmasken beiträgt.
Des Weiteren sind herkömmliche Masken in der Regel ungeeignet für den Einsatz bei Eingriffen in der oberen Endoskopie, bei denen die chirurgischen Instrumente durch den Mund und Rachen des Patienten eingesetzt werden müssen. Herkömmliche Masken verfügen beispielsweise nicht über eine ausreichende Öffnung, um chirurgischen Instrumenten den Zugang zu Mund oder Nase zu ermöglichen. In dieser Hinsicht muss die Sauerstoffmaske effektiv Sauerstoff abgeben und gleichzeitig über eine Öffnung oder ein Loch verfügen, durch die bzw. dass die chirurgischen Instrumente eingesetzt werden können. Die Öffnung oder das Loch in der Maske muss so flexibel sein, dass die Instrumente einfach und leicht gelenkt werden können, wie es beim Einsatz von Instrumenten bei Eingriffen der oberen Endoskopie der Fall ist.
In dem Versuch, eine Sauerstoffmaske einzuführen, die geeignet ist, chirurgischen Instrumenten den Zugang zu Mund und Nase während der oberen Endoskopie zu ermöglichen, wurde eine spezielle Art von Sauerstoffmaske/- abgabesystem entwickelt. Diese chirurgischen Masken, oft als Panorama-Sauerstoffmaske (Panoramic Oxygen Mask, „POM“) bezeichnet, wurde in US-Patent 8,960,195 Lehman erörtert. US-Patent 8,960,195 beschreibt eine die Intubation erleichternde Sauerstoffmaske, die während der Standard-Sauerstofftherapie getragen werden kann. Diese Maske soll für eine erhöhte Sauerstoffsättigung und eine kontinuierliche Überwachung des Kohlendioxidgehalts ausgeatmeter Gase sorgen. Diese Maske führt eine Öffnung in der Maske über dem Mund ein, damit chirurgische Instrumente während der oberen Endoskopie Zugang zu Mund und Nase erhalten.
Obwohl einige herkömmliche Masken für Eingriffe der oberen Endoskopie konzipiert sind, bergen diese herkömmlichen Masken immer noch Gesundheitsrisiken. Herkömmliche Masken, die für die obere Endoskopie entwickelt wurden, bieten beispielsweise eine suboptimale Überwachung der Patienten. In 80% oder mehr Fällen, in denen Patienten sediert sind, kann es sein, dass kein Anästhesist im Eingriffsraum anwesend ist. In solchen Situationen überwacht das Pflegepersonal den Patienten in der Regel zusätzlich zu seiner normalen Arbeitsbelastung (z. B. Büroarbeit, Verabreichung von Medikamenten, Befolgung von Anweisungen von Endoskopikern oder anderen Ärzten, Sicherung von aufgeregten und/oder unruhigen Patienten) in Bezug auf den Sauerstoff- und Atemstatus.
Indikatoren für die Atmung können sein: Bewusstseinsniveau (z. B. kann die gesprochene Reaktion auf Befehle den Bewusstseinszustand des Patienten bestimmen), visuelle Atemzeichen, Vitalparameter (z. B. Blutdruck, Herzfrequenz), EKG, Sauerstoffsättigung (Oximetrie) und CO₂-Spiegel. Die Bestimmung all dieser Indikatoren kann jedoch unter dunklen Bedingungen oder in Umgebungen mit weniger Licht erfolgen, was die genaue Überwachung des Atmungs- und Sauerstoffstatus des Patienten beeinträchtigen kann.
Die konventionellste und gebräuchlichste Methode der Sauerstoffergänzung für die obere Endoskopie verwendet eine Nasenkanüle, und zur Überwachung der Atmung wird normalerweise ein endtidales CO₂-Gerät verwendet. Um den Sauerstoffzustand des Patienten zu messen, wird in der Regel ein Fingermonitor verwendet. Diese Überwachungstechniken sind jedoch problematisch. Zum Beispiel verwendet das CO₂-Überwachungsgerät den gleichen oder einen ähnlichen Alarm, wenn ein negatives Ereignis erkannt wird. Daher gibt der Alarmton des CO₂-Überwachungsgeräts dem Pflegepersonal nicht an, ob der Patient atmet, die Sauerstoffsättigung niedrig ist oder welcher andere Grund den Alarm auslöst. Darüber hinaus zeigt das CO₂-Überwachungsgerät nicht an, was den Auslöser verursacht hat. Wenn beispielsweise die Sauerstoffsättigung niedrig ist, muss das Pflegepersonal immer noch feststellen, ob dies daran liegt, dass der Patient durch den Mund atmet, oder aus einem anderen Grund. Jede Ursache, die den Alarm auslösen kann, kann eine andere angemessene Reaktion erfordern. Wenn der Patient zu wenig Sauerstoff im Körper hat, kann die Sauerstoff-Durchflussmenge erhöht werden, um mehr Sauerstoff bereitzustellen. Wenn der Atemweg des Patienten verstopft ist, muss der Atemwege geöffnet werden. Ohne die Ursache des Alarms zu kennen, muss sich das Personal Zeit nehmen, um die Ursache zu identifizieren. In vielen Fällen können Fehlalarme durch Ereignisse wie Unruhe des Patienten ausgelöst werden, was es für das Pflegepersonal weiter erschwert, angemessen zu reagieren, und die Arbeitsumgebung stört. Der Nettoeffekt der CO₂-Überwachungstechniken herkömmlicher Sauerstoffmasken, die für die obere Endoskopie entwickelt wurden, ist eine Beeinträchtigung der Patientensicherheit.
Trotz verschiedener Versuche, andere konventionelle Masken zu verbessern, weisen alle konventionellen Masken (einschließlich Masken, die für Verfahren der oberen Endoskopie entwickelt wurden) eines oder mehrere der folgenden sicherheits- und wirksamkeitsbezogenen Probleme auf: Lufteinschluss, Wiedereinatmen mechanischer Totraumluft, kein wirksames sequentielles Sauerstoffzufuhrsystem, Verschwendung von Sauerstoff (oder anderen Zielgasen oder Medikamenten), eingeschränkte Dosierungskontrolle, Ineffektive Überwachung von ausgeschiedenen Gasen zur frühzeitigen Erkennung unerwünschter Ereignisse, Belästigung durch Fehlalarme, Sperrigkeit und hohe Kosten.
Es wurde erkannt, dass ein erheblicher Bedarf an einer Sauerstoffmaske besteht, die effizienter und effektiver mit Sauerstoff angereichertes Gas bereitstellen kann, das leichter von den Atemwegen eines Patienten aufgenommen werden kann, während der Patient atmet, während er die Sauerstoffmaske trägt.
Es besteht ein weiterer Bedarf an einer solchen Sauerstoffmaske, die die Überwachung von Patienten verbessern kann, die sich einer oberen Endoskopie unterziehen, um Sauerstoffentsättigung oder andere unerwünschte Ereignisse frühzeitig zu erkennen und zu verhindern.
Es besteht ein weiterer Bedarf an einer solchen Sauerstoffmaske, die ein Reservoir an mit Sauerstoff angereicherter Luft den Atemwegen des Patienten unmittelbar zur Verfügung stellen kann, wenn der Patient einen Atemzug in einem höheren Grad als herkömmliche Sauerstoffmasken aufnimmt.
Darüber hinaus besteht ein Bedarf an einer solchen Maske, die kontinuierlich eine angereicherte Sauerstoffquelle aufrechterhalten kann, wie sie in einem Reservoir gehalten wird, das unmittelbar für die Atemwege des Patienten zugänglich ist, und gleichzeitig wesentlich weniger Sauerstoffmengen verbraucht als Sauerstoffmasken nach dem Stand der Technik.
Es besteht noch ein weiterer Bedarf an einer solchen Sauerstoffmaske, die einfach aufgebaut ist, leicht zu bedienen ist, ohne Weiteres mit Nasenkanülen als kombiniertes synergistisches Gerät genutzt und bei Patienten eingesetzt werden kann, die sich oberen Endoskopieverfahren unterziehen, so dass Instrumente durch eine solche Maske mit relativer Leichtigkeit und Flexibilität eingesetzt werden können.
ZUSAMMENFASSUNG
Dieser Abschnitt enthält eine allgemeine Zusammenfassung der Offenlegung und stellt keine umfassende Offenlegung ihres gesamten Umfangs oder aller ihrer Merkmale dar.
Eine Ausführungsform betrifft eine Sauerstoffmaske mit folgenden Elementen:ein Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der konfiguriert ist, um über Mund und Nase eines Patienten positioniert zu werden, eine Sauerstofföffnung, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers gebildet ist, ein ringförmiger Durchlass, der am Maskenkörper gebildet ist, und mindestens eine Entlüftungsöffnung, die am Maskenkörper gebildet ist, wobei jede Entlüftungsöffnung an der unteren Hälfte des Maskenkörpers auf eine Weise gebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten zur Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Eine andere Ausführungsform betrifft eine Sauerstoffmaske mit den folgenden Elementen: ein Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der konfiguriert ist, um über Mund und Nase eines Patienten positioniert zu werden, ein Sauerstoffanschluss, der an der oberen Hälfte des Maskenkörpers gebildet ist, ein Sauerstoffspeicherschlauch, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers gekoppelt ist, ein ringförmiger Durchlass, der an dem Maskenkörper ausgebildet ist, und eine Entlüftungsöffnung, die an dem Sauerstoffspeicherschlauch ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsöffnung am Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten zur Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Eine weitere Ausführungsform betrifft eine Sauerstoffmaske mit den folgenden Elementen: einen Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der so konfiguriert ist, das er über der Nase eines Patienten positioniert wird, ohne den Mund des Patienten zu bedecken, einen Sauerstoffanschluss, der etwa in der Mitte oder der oberen Hälfte des Maskenkörpers ausgebildet ist, einen Sauerstoffspeicherschlauch, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers gekoppelt ist, eine Entlüftungsöffnung, die am Sauerstoffspeicherschlauch ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsöffnung am Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten in Richtung der Entlüftungsöffnung geleitet werden.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Sauerstoffmaske aus Nasenkissen vorgesehen, umfassend: einen Maskenkörper, der so konfiguriert ist, dass er in der Nähe der Nase eines Patienten positioniert wird, ohne den Mund des Patienten zu bedecken, einen oder zwei Nasenkissenstopfen, die so konfiguriert sind, dass sie mit einer Sauerstoffquelle verbunden sind, einen Sauerstoffanschluss, einen Reservoirschlauch, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers verbunden ist, einer Entlüftungsöffnung an dem Sauerstoffspeicherschlauch, wobei die Entlüftungsöffnung an dem Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten in Richtung der Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Weitere Anwendungsbereiche ergeben sich aus der Beschreibung.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

zeigt eine herkömmliche einfache Gesichtsmaske.
zeigt die Ausführung einer Maske mit niedrigem FiO2-Gehalt gemäß der vorliegenden Offenlegung.
veranschaulicht den Vergleich einer herkömmlichen Maske, wie in und einer Ausführung wie in .
zeigt die Maske aus mit weiteren Filtern.
zeigt die Ausführung einer Maske mit hohem FiO2-Gehalt gemäß der vorliegenden Offenlegung.
zeigt eine sauerstoffsparende Nasenmaske gemäß der vorliegenden Offenlegung.
zeigt die Ausführung einer Endoskopiemaske gemäß der vorliegenden Offenlegung.
zeigt die Endoskopiemaske der mit weiteren Aussparungen, um der Nasenkanüle einen direkten Zugang zum Innenraum zu ermöglichen.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Zur Verbesserung und Kontrolle der alveolären Sauerstoffkonzentration ist eine multifunktionale Sauerstoffmaske vorgesehen. Dies kann durch eine strategische Sauerstoffzufuhr in Übereinstimmung mit dem Atemzyklus erreicht werden, der aus drei Phasen besteht: Exspiration, Exspirationspause (d. h. Post-Exspirationspause) und Inspiration.
Herkömmliche Sauerstoffmasken führen zu einer Verdünnung des beabsichtigten Sauerstoffs (oder eines anderen Gases oder Medikaments) mit erheblichen Mengen Raumluft während jeder Inspiration, insbesondere im frühen Teil der Inspiration. In einigen Fällen kann die beabsichtigte Therapie (z. B. Sauerstoff, andere Gase und Medikamente) effektiv um die Hälfte oder mehr reduziert werden. Diese Verdünnung tritt im Nasenbereich auf, wenn eine Nasenkanüle verwendet wird, und um die Entlüftungsöffnungen, die sich in der Nähe des Nasenbereichs befinden, wenn eine offene oder belüftete Systemmaske, wie z. B. eine einfache Gesichtsmaske oder eine nicht rückatmende Maske, als zusätzliches Sauerstoffabgabegerät verwendet wird. Dadurch erhalten die Patienten nicht die erforderliche oder angemessene Menge an Sauerstoff oder Medikamenten.
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann mindestens die folgenden Vorteile bieten:
1. Verbesserte Rettungsfähigkeit bei sedierten medizinischen Eingriffen:
Durch Erhöhung der Sauerstoffreserven im Patientenkörper während sedierter oberer endoskopischer Eingriffe kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung
die sichere Zeit der Apnoe vor Atemwegsobstruktion verlängern. Dadurch hat das Pflegepersonal zusätzliche Zeit, um das Atemwegsproblem zu lösen. Diese zusätzliche Zeit kann lebensrettend sein.
Darüber hinaus bietet die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung einen spezifischeren und empfindlicheren CO₂-Monitor, der im Vergleich zu belüfteten offenen Gesichtsmasken oder Nasenkanülen zu weniger Fehlalarmen führen kann. Die höhere Genauigkeit bei der Erkennung von Atemwegsproblemen kann eine bessere und frühere Erkennung von Problemen ermöglichen. Bekanntlich sind Kapnogramme (Wellenform-Darstellung) sehr wichtig und müssen eingesetzt werden, wenn ein Patient für Eingriffe im oberen Endoskop sediert wird. Kapnogramme geben an, ob ein Patient atmet oder nicht, und wenn es keine CO₂-Wellenform gibt, bedeutet dies, dass kein CO₂ bei der Atmung vorhanden ist (Exspiration). Dies bedeutet in der Regel, dass eine Obstruktion der Atemwege vorliegt oder dass der Patient nicht atmet oder übersediert sein kann oder dass das Herz nicht pumpt (z. B. Herzstillstand). Es deutet auch auf eine Verlangsamung der Atmung aufgrund einer Übersedierung hin. Es ist das früheste nachweisbare Zeichen für höchst unerwünschte Ereignisse und ein früheres Signal als ein Pulsoximeter.
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann die Verdünnung oder Dispersion von CO₂ im Vergleich zu herkömmlichen Masken (z. B. Masken für offene Atemwege) oder Nasenkanülen allein verringern. Bei keinem Atemzug mit der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung sammelt sich Kein (kritisches) CO₂ an, da CO₂ durch kontinuierlichen Sauerstofffluss während der exspiratorischen Pause aus der Sauerstoffmaske gedrückt wird. Somit ist während der Inspiration kein (oder im Wesentlichen kein) CO₂ vorhanden, und ausgeatmetes CO₂ wird während der Inspiration weniger verdünnt und weniger dispergiert, da die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung einen geringeren kontinuierlichen Sauerstofffluss erfordert. Da CO₂ weniger verdünnt und dispergiert wird, ist die CO₂-Überwachung spezifischer für Atemwegsprobleme. Zum Beispiel kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung dazu beitragen, die CO₂-Überwachung so anzupassen, dass sie bei jedem Atemzug auf die spezifischen Bedürfnisse jedes Patienten zugeschnitten ist.
Durch das Bereitstellen eines Mechanismus, der es ermöglicht, eine Obstruktion der Atemwege des Patienten zu verhindern oder zu korrigieren, kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung es dem Pflegepersonal ermöglichen, schneller geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Wenn beispielsweise ein Patient aufgrund einer Atemwegsobstruktion oder
einer Übersedierung apnoisch wird, hat das Pflegeteam noch einige bis mehrere Minuten Zeit, um die Atemwege zu manipulieren, bevor es zu einer Sauerstoffentsättigung kommt. Dies ist auf die hohe Wirksamkeit der alveolären Oxygenierung und die frühzeitige Erkennung einer Atemwegsobstruktion durch die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung zurückzuführen, die die sichere Periode der Apnoezeit verlängert
2. Verringerung der Zahl der Fehldiagnosen von Erkrankungen:
Herkömmliche Sauerstoffmasken können zu Fehldiagnosen oder Fehlalarmen von Erkrankungen aufgrund verschiedener Probleme (z. B. Erhöhung der Ausgangslinie durch Rückatmung, weniger CO₂ durch Verdünnung) führen. Diese fehlerhaften Masken verursachen Fehlalarme, die den Arbeitsablauf stören, und es besteht die Tendenz, die wichtigsten Überwachungen zu ignorieren. Zum Beispiel kann ein ineffektives und ineffizientes Sauerstoff- und/oder Medikamentenabgabesystem (z. B. aufgrund von Raumluftverdünnung) zu einem irreführenden Wert für die Sauerstoffmenge führen, die der Patient erhält. Dabei kann der Eindruck eines schlimmeren kardiopulmonalen Shunts entstehen, als er tatsächlich vorliegt, was unnötige invasive und teure diagnostische Verfahren und Therapien potenziert. Durch Verringern oder Eliminieren der Verdünnung von Sauerstoff (oder einer anderen beabsichtigten Therapie) kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung jedoch fehlerhafte Schätzungen von Sauerstoff, der Patienten zugeführt wird, verringern. Dies wiederum kann Fehldiagnosen von Erkrankungen reduzieren und so unnötige medizinische Eingriffe verhindern, die manchmal riskant und kostspielig sind, wie z. B. invasive medizinische Eingriffe oder eine endotracheale Intubation, die Leistungen auf der Intensivstation erfordert.
3. Reduzierung oder Eliminierung der Rückatmung von ausgeatmeten Gasen:
Während der Ausatmung wird durch einen frischen, kontinuierlichen Sauerstoffstrom ausgeatmetes Gas (z. B. Totraumgas, Kohlendioxid) und eventuell in die Sauerstoffmaske eingedrungene Raumluft weggedrückt. Diese Gase werden durch Entlüftungsöffnungen, die sich an der unteren Hälfte der Sauerstoffmaske befinden, in die Umgebung gedrückt. Nach jedem Ausatmen gibt es eine exspiratorische Pause, die etwa 1/3 eines Atemzyklus dauert, in der keine Atemluft (Exspiration) strömen wird. Der frische, kontinuierliche Sauerstoffstrom drückt das ausgeatmete Gas aus der oberen Hälfte der Sauerstoffmaske weiter in die untere Hälfte. Ausgeatmete Gase und Raumluft, die in die Sauerstoffmaske eingedrungen sind, werden aus dem Reservoir in die Umgebung gedrückt, bis alle oder fast alle ausgeatmeten Gase in die Umgebung gedrückt wurden. Diese Funktion der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann eine Variabilität in Bezug auf die Exspirationszeit des Patienten eliminieren, die die Gaskomponente des Reservoirs (z. B. CO₂) für die nächste Inspiration beeinflussen kann.
Während das ausgeatmete Gas und die Raumluft in der Sauerstoffmaske weggedrückt werden, füllt der frische, kontinuierliche Sauerstoff einen reservoirartigen Raum im Inneren der Sauerstoffmaske zwischen dem Nasenbereich und der Entlüftungsöffnung. Auf diese Weise wird nahezu 100% Sauerstoff gesammelt und in der Nähe der Nase gespeichert, um bei der nächsten Inspiration sofort aufgenommen zu werden. So atmet der Patient bei der Inspiration 100% oder fast 100% Sauerstoff ein. Dementsprechend wird die Hypercarbie gehemmt, weil kein oder nur wenig Kohlendioxid eingeatmet wird.
4. Reduzierung oder Eliminierung der Sauerstoffverdünnung mit Raumluft:
Bei herkömmlichen Sauerstoffabgabegeräten kommt es bei jeder Inspiration zu einem plötzlichen Auffüllen des Atemzugvolumens. Dies gilt insbesondere in der frühen Phase der Inspiration, wenn die maximale inspiratorische Flussrate („PIFR“) auftritt. Bei herkömmlichen Sauerstoffabgabegeräten strömt eine erhebliche Menge Raumluft in die Nase und verdünnt den zugeführten Sauerstoff während der PIFR-Zeit. Diese Verdünnung tritt im Nasenbereich auf, wenn eine Nasenkanüle verwendet wird. Wenn eine belüftete Sauerstoffmaske verwendet wird, sind zwei (oder manchmal eine) Beatmungsöffnung(en) auf jeder Seite der Maske in der Nähe des Nasenbereichs für die Verdünnung während der aktiven frühen Phase der Inspiration verantwortlich. Aufgrund dieses frühen Inspirationsphänomens haben offene oder belüftete Sauerstoffabgabesysteme, wie z. B. die einfache Gesichtsmaske, die Sauerstoffmaske ohne Rückatmung (Nicht-Rebreather-Maske, d. h. eine Einwegmaske mit entferntem Ventil), signifikante Luftverdünnungseffekte auf die alveoläre Oxygenierung. Auch die Venturi-Maske und die High-Flow-Nasenkanüle (High Flow Nasal Cannula, „HFNC“) erfordern hohe Gasdurchflüsse, um den Effekt der Raumluftverdünnung durch den PIFR-Effekt zu vermeiden. Diese Geräte können daher einen Gasfluss von 35 bis 45 l/Minute benötigen, um den Raumlufteinschluss für eine normale Spontanatmung zu überwinden, was einer durchschnittlichen 3- bis 4-minütigen Belüftung entspricht.
Um eine Verdünnung der Raumluft zu vermeiden, platziert die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung jede Entlüftungsöffnung gegenüber der oberen oder unteren Hälfte des Nasenbereichs, um ein Gas-Reservoir zwischen dem Nasenbereich und den Entlüftungsöffnungen zu bilden. Während jedes frühen Teils der Inspiration wird 100% Sauerstoff, der während der Exspirationspause gespeichert ist, zuerst in die Lunge eingeatmet, anstatt verdünnte Raumluft aus den Entlüftungsöffnungen, wodurch der PIFR-Effekt mit Raumluft vermieden (oder verzögert) wird. Als solche kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung vor dem Eintreten in die Lunge eine gespeicherte Menge an bekanntem 100-prozentigem (oder nahezu 100%) Sauerstoff ohne Raumluftverdünnung in das Reservoir abgeben.
Die grundlegende physiologische Funktion des PIFR besteht darin, die Geschwindigkeit der Luftbewegung in Richtung Alveolar zu erhöhen, um die effektive und effiziente Sauerstoffversorgung zu maximieren, insbesondere in der sehr frühen Phase der Inspiration während der normalen Spontanatmung. Daher kann jede Luftverdünnung zu Beginn der Inspiration mit herkömmlichen Sauerstoffgeräten einen geringeren Anteil an eingeatmetem O₂ verursachen, was dem Zweck des PIFR zuwiderläuft, der bei der Spontanatmung beobachtet wird. Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann die Wirkung des PIFR eines beliebigen Zielgases oder -medikaments, das aus dem Reservoir der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung an die Lunge abgegeben werden muss, maximieren, indem eine bekannte Menge oder Dosierung von Sauerstoff (oder Arzneimittel oder anderem Gas) an Patienten abgegeben wird, die sich einer kontrollierten Sauerstofftherapie unterziehen.
5. Reduzierung des Sauerstoffverlusts:
Herkömmliche Sauerstoffmasken berücksichtigen nicht vollständig, dass die erste Hälfte der Inspiration (entweder vollständig oder größtenteils) für die alveoläre Sauerstoffversorgung verantwortlich ist. Es wurde klinisch beobachtet, dass Sauerstoff im Wesentlichen nur in einem frühen Stadium der Inspiration im Atemprozess in das Blut aufgenommen wird. Das heißt, in einem frühen Stadium der Inspiration gelangt Sauerstoff effektiv in die Alveolen. Der Sauerstoff, der in den letzten Phasen der Inspiration verabreicht wird, verbleibt in „toten Räumen“ wie dem Rachenraum, der Luftröhre und den Bronchien Somit ist etwa 1/6 des Atmungszyklus entscheidend für die alveoläre Oxygenierung (früher Teil der ersten Hälfte der Inspiration). Dementsprechend wurde beobachtet und festgestellt, dass es vorteilhafter ist, ein größeres Volumen an Sauerstoff zuzuführen. Außerdem ist es sinnvoll (und effektiv), den Sauerstoff nur in einem effektiven frühen Stadium der Inspiration anzuwenden.
Die effektive Inspirationsflusszeit im Frühstadium oder in der Spitze der Inspiration kann nur weniger als eine Sekunde dauern. Beispielsweise kann die effektive frühe Phase etwa 0,2 bis 0,3 Sekunden dauern. In einem anderen Beispiel kann die effektive Frühphase ca. 0,25 Sekunden andauern. In den meisten Fällen beträgt das effektive Frühstadium weniger als etwa ein Viertel und in der Regel etwa ein Achtel der Dauer der Inspiration. Wenn also Sauerstoff mit der doppelten Geschwindigkeit des normalen Volumens pro Sekunde zugeführt würde (z. B. 100 cc/s statt 50 cc/s), würde eine Einsparung von mehr als der Hälfte realisiert. In einigen Fällen würde eine Einsparung von mehr als drei Vierteln realisiert.
Herkömmliche Sauerstoffmasken sind nicht in der Lage, in Übereinstimmung mit diesem wirksamen inspiratorischen Phänomen im Frühstadium zu arbeiten. Daher sind herkömmliche Sauerstoffmasken nicht in der Lage, 100% oder nahezu 100% Sauerstoff in der frühen Phase der ersten Hälfte der Inspiration zu liefern. Da es keine Möglichkeit gibt, Sauerstoff während der exspiratorischen Pause zu speichern, verschwenden herkömmliche Sauerstoffmasken Sauerstoff, der während dieser Phasen kontinuierlich fließt (indem sie den Sauerstoff in die Umgebung senden) Darüber hinaus kann selbst in der ersten Hälfte der Inspiration ein Großteil des Sauerstoffs mit atmosphärischer Luft verdünnt werden, was dazu führt, dass Sauerstoff verschwendet wird und/oder in geringen Konzentrationen vorliegt, selbst während dieser effizientesten Phase. In einigen Fällen werden bei jedem Atemzug weniger als 10% des kontinuierlich fließenden Sauerstoffs an die Alveole abgegeben.
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann die Verschwendung von Sauerstoff auf mindestens zwei Arten reduzieren. Erstens kann es zu keinem oder einem unbedeutenden Lufteinschluss kommen, wenn alle oder fast alle Nicht-Sauerstoff-Gase (z. B. CO₂ und Stickstoff) zwischen der Ausatmung und dem Ende der Exspirationspause aus der Sauerstoffmaske entfernt werden. Daher kann 100% (oder fast 100%) Sauerstoff in der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben werden. Zweitens stellt die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung ein Reservoir in der Sauerstoffmaske bereit, um Sauerstoff während der exspiratorischen Pause zu sammeln und/oder zu speichern. Auf diese Weise kann der kontinuierlich fließende Sauerstoff auch dann zurückgehalten werden, wenn der Patient nicht inhaliert.
Dementsprechend wird die Verschwendung von frischem Sauerstoff reduziert.
6. Reduzieren oder Beseitigen von Raumlufteinschlüssen durch unsachgemäße Abdichtung der Maske:
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann Raumlufteinschlusseffekte durch unsachgemäße Abdichtung der Maske verringern oder beseitigen. Während ein Raumlufteinschluss durch die Entlüftungsöffnungen herkömmlicher Masken auftreten kann, kann ein Raumlufteinschluss auch durch unsachgemäße Abdichtung der Maske (z. B. Lücken zwischen Maske und Gesicht des Patienten) auftreten. Unter bestimmten Umständen ist es möglich, dass medizinisches Personal die ordnungsgemäße Versiegelung der Maske nicht feststellen kann, da die Auswirkungen einer unsachgemäßen Abdichtung der Maske auf die Raumluft im Allgemeinen von den Raumlufteinschlüssen der Entlüftungsöffnungen überschattet werden. In Situationen, in denen das medizinische Personal unaufmerksam ist, kann es sein, dass die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung nicht vollständig gesichert und mit dem Gesicht des Patienten versiegelt ist, was zu Undichtigkeiten führt. Während herkömmliche Sauerstoffmasken dazu neigen, die Sauerstoffdosierung aufgrund von Raumlufteinschlüssen, die durch solche Lecks verursacht werden, weiter zu unterlassen, kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung die Auswirkungen von Raumlufteinschlüssen, die durch unsachgemäße Abdichtung der Maske verursacht werden, verringern oder beseitigen. Durch das Auspressen von ausgeatmeten Gasen und Raumluft aus der Maske während der Ausatmung und durch die Speicherung eines Bolus aus 100% Sauerstoff in der Nähe des Nasenbereichs während der Ausatmung und der Exspirationspause erhält der Patient zumindest in der ersten Hälfte der Inspiration 100% oder nahezu 100% Sauerstoff. Somit verringert oder eliminiert die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung die Wirkung des Raumlufteinschlusses, der durch eine unsachgemäße Abdichtung der Maske auf die Steuerung der Sauerstoffdosierung verursacht wird.
7. Verbesserung der Dosierungskontrolle:
Die folgenden Eigenschaften können es der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung ermöglichen, die Dosierungskontrolle zu verbessern:

1) keine (oder im Wesentlichen keine) Luftmitnahme (keine Verdünnung mit Raumluft) während der frühen Inspiration; Eliminierung oder Reduzierung der Patienten- und Gerätevariabilitäten für die Raumluftmitnahme durch die Wirkung von PIFR bei der frühen Inspiration;
2) keine CO₂-Rückatmung; Eliminierung oder Reduzierung von Patienten- und Geräteschwankungen bei der Ausatmung;
3) Einsparung der bekannten Menge von 100% Sauerstoff im Reservoir während jeder Pause;
4) bekannte Menge von 100% (oder im Wesentlichen 100%) Sauerstoff, die zuerst über das Sequential Gas Delivery („SGD“)-System an die Alveole abgegeben wurde, gefolgt von einer bekannten Menge von 100% (oder im Wesentlichen 100%) kontinuierlich fließendem Sauerstoff mit 21% Sauerstoff mit bekannter Menge an Raumluft während der ersten Hälfte der Inspiration; und
5) Möglichkeit, die Sauerstoffmenge (Dosierung) durch Einstellen des Reservoirvolumens der Maske und der Sauerstoffflussrate zu steuern. Herkömmliche Sauerstoffabgabegeräte verlassen sich auf die versprochene Genauigkeit von FiO₂ auf Geräteebene, nicht auf alveolärer Ebene. Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann die gewünschte richtige Sauerstoffmenge (Dosierung) auf alveolärer Ebeneabgeben, kontrollieren, titrieren und aufrechterhalten.

Das Volumen des Reservoirs kann je nach gewünschter O₂-Konzentration variieren. In einigen Fällen kann der Ziel-FiO₂-Wert zwischen ca. 24% und ca. 60% liegen. In anderen Fällen kann der Ziel-FiO₂ zwischen ca. 50% und ca. 100% liegen. Gemäß einer anderen Ausführungsform variiert das Reservoir von ca. 25 cm³ bis 150 cm³ und die Sauerstoffmaske kann insgesamt bis zu ca. 400 cm³ über ein Reservoir und einen angebrachten Sauerstoffspeicherreservoirschlauch speichern. Das Speicherreservoirvolumen und die Sauerstoffflussrate der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung können angepasst werden, um den Bedürfnissen jedes Patienten gerecht zu werden.
Beispielsweise können das erforderliche Speicherreservoirvolumen und die Durchflussrate anhand des Tidalvolumens („TV“), der Atemfrequenz („RR“) und des Ziel-FiO₂ berechnet werden. Wenn das Patienten-TV 450 cm³ hat, die Atemfrequenz 20/min beträgt und der Ziel-FiO₂-Wert 100% beträgt, können das Speichervolumen und die Sauerstoffflussrate wie folgt berechnet werden:
Da in der ersten Hälfte der Inspiration 2/3 des Patienten-TVs an die Alveole abgegeben werden, werden 300 cm³ (2/3 × 450 cm³ = 300 cm³) an die Alveole abgegeben. Unter Verwendung der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung können die 300 cm³, die in der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben werden, 100% (oder im Wesentlichen 100%) FiO₂ betragen. Wenn also „X“ die Menge von 100% Sauerstoff darstellt, die während der exspiratorischen Pause im Reservoir gespeichert ist, was 1/3 des Atemzyklus ausmacht, dann stellt ½X die Menge an Sauerstoff dar, die während der ersten Hälfte der Inspiration von der kontinuierlich fließenden Sauerstoffquelle abgegeben wird (da die erste Hälfte der Inspiration ½ der Zeitdauer der Exspiration entspricht). Wenn „RA“ die Menge von 100% Sauerstoff in der Raumluft darstellt, die 21% Sauerstoff ist, während der ersten Hälfte der Inspiration, dann ist die Summe aus X, ½X und RA das endgültige Volumen, das in der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben wird (300 cm³). Dies wird im Gleichungsformat wie folgt dargestellt: X + ½X + RA = 300 cm³ 100% Sauerstoff. Das Auflösen nach X zeigt, wie das Gesamtvolumen des Reservoirs der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung mit einem Endvolumen von 300 cm³ versehen werden sollte, das in der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben wird: $\begin{array}{l} X + \frac{1}{2} X + RA = 300 {cm}^{3} 100 % Sauerstoff \\ X + \frac{1}{2} X = 300 {cm}^{3} -RA \\ (3 / 2) X = {300 cm}^{3} -RA \\ X = (2 / 3) (300 {cm}^{3} -RA) \\ X = 200 {cm}^{3} - (2 / 3) RA \end{array}$
Da während der ersten 300 cm³ der tidalen alveolären Belüftung
keine Raumluft vorhanden ist, ist RA = 0, also: $X = 200 {cm}^{3}$
Bei einem Endvolumen von 300 cm³, das in der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben wird, beträgt das Gesamtvolumen des Reservoirs ca. 200 cm³. Da das Gesamtvolumen des Reservoirs ungefähr 200 cm³ beträgt und die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung selbst 150 cm³ speichern kann, können alle angebrachten Speicherstrukturen (wie beispielsweise ein verbundener Reservoirspeicherschlauch) so eingestellt werden, dass sie ein zusätzliches Speichervolumen von 50 cm³ für ein Gesamtbehältervolumen von 200 cm³ bereitstellen. Mit dem Gesamtvolumen des Reservoirs kann die entsprechende Durchflussmenge berechnet werden. Da die Flussrate pro Atemphase 200 cm³/Phase beträgt und es drei Atemphasen gibt (d. h. Inspiration, Exspiration, exspiratorische Pause), beträgt die Flussrate pro Atemzyklus 600 cm³/Atemzyklus (200 cm³/Phase x 3 Phasen/Zyklus = 600 cm³/Zyklus). Mit einer Atemfrequenz (respiratory rate („RR“)) von 20 Atemzvklen pro Minute beträgt die Durchflussrate 12 L/Minute (600 cm³/Zyklus × 20 Zyklen/Minute = 12.000 cm³/Minute). Wenn also die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung so eingestellt ist, dass sie ein Gesamtreservoirvolumen von 200 cm³ aufweist, und die Durchflussrate auf 12 L/Minute eingestellt ist, werden 200 cm³ 100% Sauerstoff, die in dem Reservoir (und allen angeschlossenen Speicherreservoirschläuchen) gespeichert sind, zusammen mit 100 cm³ 100% Sauerstoff aus der kontinuierlich fließenden Sauerstoffquelle zu insgesamt 300 cm³ 100% Sauerstoff, die dem Alveolar in der erste Hälfte der Inspiration vor der Abgabe von Raumluft und strömendem Sauerstoffgemisch zugeführt, was die verbleibende Menge des Tidalvolumens (150 cm³) für ein Gesamttidalvolumen von 450 cm³ umfasst. Da diese Ausführungsform eine Flussrate von 12 l/Minute verwendet, kann eine Maske mit höherem FiO₂ verwendet werden als die in . Die obigen Gleichungen und Berechnungen können verwendet werden, um das geeignete Gesamtvolumen und die Durchflussmenge des Reservoirs zu bestimmen.
8. Verbesserung der Wirksamkeit der alveolären Oxygenierung durch die Verwendung eines sequenziellen Gaszufuhrmusters (Sequential Gas Delivery („SGD“)):
Bei der Inspiration wird der Sauerstoff, der während der exspiratorischen Pause im Reservoirraum gespeichert oder gesammelt wurde, zusätzlich zu dem kontinuierlich fließenden Sauerstoff, der der Maske zur Verfügung gestellt wird, in einem SGD-Muster an die Alveolen abgegeben. Auf diese Weise wird zuerst 100% Sauerstoff geliefert, ohne Verdünnung mit Raumluft oder ausgeatmeten Gasen aus der Totraumbelüftung, zur effektivsten und effizientesten Sauerstofflieferzeit, der PIFR-Zeit. In vielen Fällen liegt dieser Zeitrahmen erstmalig bei ca. 0,2 bis ca. 0,3 Sekunden des frühen Teils der Inspiration. Auf diese anfängliche Sauerstoffzufuhr folgt ein frisches Tidalvolumen, das aus Sauerstoff aus dem kontinuierlichen Sauerstofffluss mit der Raumluft bestehen kann.
Somit definiert eine Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung ein Reservoir zum Speichern von Sauerstoff. Gemäß einer Ausführungsform variiert der Vorratsbehälter von etwa 20 cm³ bis 200 cm³. In einer Ausführungsform beträgt der Vorratsbehälter ungefähr 20 cm³ bis 100 cm³ oder 75 cm³ bis 150 cm³. In einer besonderen Ausführungsform beträgt der Vorratsbehälter ungefähr 75 cm³. Das Volumen kann je nach Design der Struktur und der Funktion der Maske für verschiedene klinische Anwendungen geändert werden. Sauerstoff wird während der exspiratorischen Pause gespeichert und während der Inspiration als Bolus (ca. 20-150 cm³ von 450 cm³ normalem Atemvolumen) abgegeben. Diese frühen 20-150 cm³ Bolus sauerstoffreicher Luft werden effektiv und effizient in die Alveole eingeatmet, wo Sauerstoff zum effektivsten und effizientesten Zeitpunkt für die alveoläre Sauerstoffversorgung ausgetauscht wird.
Bei der Verwendung kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung in Kombination mit einer Nasenkanüle verwendet werden, wobei die Nasenkanüle als Sauerstoffflussquelle mit oder ohne endtidale CO₂-Probenahme verwendet werden kann und die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung als Reservoir fungieren kann. Im Gegensatz zu herkömmlichen Sauerstoffmasken sind die Sauerstoffmasken der vorliegenden Offenlegung funktionsfähig, um ein Reservoir zu definieren, das ein mit Sauerstoff angereichertes Reservoir sammelt, hält und sofort verfügbar macht. Dieses Reservoir kann unmittelbar an die Atemwege des Patienten angrenzen. Der Sauerstoff in diesem Reservoir kann sofort beim Atmen eingeatmet werden. In diesem Zusammenhang füllt der Sauerstoff, der kontinuierlich über die Nasenkanüle zugeführt wird, das durch die Maske definierte Reservoir, während der Patient zwischen den Atemzügen pausiert.
Das Sauerstoffreservoir definiert somit nicht nur ein Sauerstoffreservoir, sondern positioniert den Sauerstoff auch selektiv direkt über den Atemwegen des Patienten, so dass der Patient die mit Sauerstoff angereicherte Luft einatmen kann und muss, im Gegensatz zu Luft, in der der zugeführte Sauerstoff entweder verdünnt und/oder von Nase und Mund des Patienten weg gestreut wird, wenn der Patient Luft aufnimmt. In dieser Hinsicht kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung denselben Bolus beibehalten, der für jeden Atemzug des Patienten leicht zugänglich ist.
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann außerdem automatisch angepasste Boli von Reservesauerstoff abgeben, um ausbleibende oder flache Atemzüge von Patienten mit „nächtlicher Sauerstoffentsättigung“ auszugleichen, was ein häufiges und wichtiges Problem bei COPD-Patienten in der Langzeit-Sauerstofftherapie ist.
Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen Sauerstoffmasken, die einen konstanten Sauerstoff- und Luftstrom einsetzen, von dem nur ein Teil zu bestimmten Zeitpunkten (z. B. in den ersten 2/3 der ersten Hälfte der Inspiration) tatsächlich verbraucht wird, wenn der Patient atmet. Bei einer Standard-Nasenkanüle und einer herkömmlichen Sauerstoffmaske wird beispielsweise der kontinuierliche Sauerstofffluss beim Ausatmen des Patienten an die Umgebung abgegeben. Das durch die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung definierte Reservoir ist jedoch so ausgelegt, dass es ungefähr 20 cm³ und bis zu 150 cm³ Sauerstoff speichert. Das Speichervolumen hängt unter anderem von der Atemfrequenz des Patienten und der minutiösen Alveolarventilation ab. Diese Funktion trägt dazu bei, den Effekt der Verdünnung/Dispersion von Gas durch mitgenommene Raumluft bei normalen Inspirationsraten zu reduzieren Aufgrund der gesteigerten Effizienz sowie der daraus resultierenden Vorteile einer gründlicheren Sauerstoffversorgung für den Patienten kann ein wesentlich höheres Maß an Versorgung gewährleistet werden.
Herkömmliche Masken, die ein Reservoir enthalten, können dies nicht erreichen. Zum Beispiel können herkömmliche Masken mit drei Einwegventilen und einem angebrachten Reservoirbeutel das oben Genannte nicht erreichen, zumindest weil diese Art von Maske ausgeatmete Gase im Körper der Maske vor der nächsten Inspiration nicht effektiv entfernen kann. Daher kann diese herkömmliche Maske bei der Inspiration nicht zuerst 100% Sauerstoff liefern, indem sie das SGD-Muster verwendet, da zuerst die ausgeatmete Totraumluft anstelle von 100% Sauerstoff eingeatmet wird. Diese herkömmliche Maske und ihre Aufsätze erzeugen einen mechanischen Totraum, wodurch diese Maske als Rückatmungssystem fungiert und ihre Verwendung in bestimmten klinischen Anwendungen einschränkt.
Da der Totraum die alveoläre Sauerstoffversorgung (mit ausgeatmeten Gasen) beeinflusst, wenn das Tidalvolumen oder der Frischgasfluss niedriger als normal ist, ist diese herkömmliche Maske bei kleinen Patienten (die ein geringeres Tidalvolumen haben) nur begrenzt einsetzbar. Darüber hinaus ist der maximale FiO₂-Wert dieser herkömmlichen Maske so begrenzt, dass er niedriger ist als der FiO₂-Gehalt der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung, unabhängig davon, ob eine höhere Sauerstoffflussrate verwendet wird.
9. Verbesserte Kontrolle der Dosierung von Sauerstoff (oder anderen Gasen oder Medikamenten), die dem Patienten verabreicht werden:
Durch Einstellen des Volumens des im Reservoir gespeicherten Sauerstoffs während der Exspirationsphase kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung den Sauerstoff, der an die Alveole abgegeben wird, genauer bestimmen. Dabei kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung eine konstante Leistung erbringen, die unabhängig vom Patientenfaktor PIFR und der gesamten Exspirationszeit ist. Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung dient als Reservoir während der exspiratorischen Pause, und der abgegebene Sauerstoff wird vor dem Eintritt in die Atemwege nicht mit atmosphärischer Luft verdünnt. Durch das Speichern einer bekannten Menge Sauerstoff in der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung vor der Inspiration und durch die Abgabe von gespeichertem Sauerstoff ohne Verdünnung aus der atmosphärischen Luft vor der Abgabe an die Lunge ermöglicht die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung die Abgabe einer bekannten Menge Sauerstoff an die Alveolar. Wichtig ist, dass dies ermöglicht, dass die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung nicht auf hohe Durchflussraten beschränkt ist, um Raumluftmitnahmen durch den PIFR-Effekt während der Inspiration zu überwinden, wie dies bei herkömmlichen Sauerstoffmasken wie der Ventimask der Fall ist.
Die Kontrolle der Sauerstoffdosierung ist aus mehreren Gründen von entscheidender Bedeutung. Erstens ist die genaue Verabreichung einer kontrollierten Sauerstoffdosis für Patienten mit bestimmten Erkrankungen von Vorteil. Bei einigen Erkrankungen kann eine mangelnde Kontrolle der Sauerstoffdosis schädlich oder sogar tödlich sein, wenn zu wenig oder zu viel Sauerstoff oder Sauerstoff in ungleichmäßigen Dosierungen abgegeben wird. Zum Beispiel benötigen Patienten mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung („COPD“) häufig eine Sauerstoffbehandlung, da sie in der Regel unter einem unzureichenden Sauerstofffluss in die Alveole leiden. In einem anderen Beispiel benötigen viele Notfallpatienten eine 100%ige Sauerstoffzufuhr, um die Patienten zu stabilisieren Da COPD-Patienten und viele Notfallpatienten in der Regel bestimmte Sauerstoffdosen benötigen, um sich zu stabilisieren, kann eine unzureichende Sauerstoffversorgung, die durch mangelnde Sauerstoffkontrolle verursacht wird, den Gesundheitszustand der COPD-Patienten oder Notfallpatienten weiter verschlechtern. Somit kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung solche Patienten wirksamer stabilisieren, indem sie die erforderliche Dosis Sauerstoff genau und konsistent zuführt.
Weitere Vorteile einer verbesserten Dosierungskontrolle sind: besser definierbare und vorhersagbare alveoläre Sauerstoffkonzentration; standardisierte Geräteleistung; konstante Geräteleistung; sicherere und effektivere Nutzung des Geräts; weniger Verwirrung für den Endverbraucher; Vorrichtung, die besser für die wiederholte Beurteilung des Therapieansprechens geeignet ist; und verbesserter diagnostischer und prognostischer Wert.
10. Verbesserte Sicherheit durch 100%ige (oder nahezu 100%) FiO₂-Abgabe bei geringerem Sauerstofffluss:
Die Abgabe von 100% (oder nahezu 100%) FiO₂ kann für viele Patienten wichtig sein, z. B. für Schlaganfallopfer, Opfer eines Herzstillstands und andere Patienten mit Krankheiten, die durch hypoxische Zustände gekennzeichnet sind, am Notfallort oder am Einsatzort, bis eine Versorgung durch ein medizinisches Team verfügbar ist (z. B. ambulante präklinische Versorgung vom Standort zum Krankenhaus). Viele Rettungsfahrzeuge, wie z. B. Krankenwagen, haben herkömmliche Sauerstoffgeräte, wie z. B. die Sauerstoffmaske ohne Rückatmung, die etwa 60% FiO₂ liefern kann, weit weniger als 100%. Die herkömmliche Sauerstoffmaske ohne Rückatmung ist die am weitesten verbreitete und am häufigsten verwendete Sauerstoffmaske im Gesundheitswesen und wurde entwickelt, um maximale Sauerstoffkonzentrationen zu liefern. Die Sauerstoffmaske ohne Rückatmung wurde außerdem mit Einwegventilen ausgestattet, um Gas aus einem Sauerstoffreservoir während der Inhalation in die Maske zu leiten. Beim Ausatmen öffnen sich zwei Einwegventile an den Seiten der Maske, um ausgeatmetes Gas in die Umgebung abzulassen.
Aus Sicherheitsgründen wird für den Fall, dass die Sauerstoffquelle unterbrochen oder abgeschnitten wurde, eines der Ausatemventile der herkömmlichen Sauerstoffmaske ohne Rückatmung häufig entfernt, um vor dem Ersticken zu schützen. Dieser Verzicht auf ein Ausatemventil ist für eine kontinuierliche Raumluftmitnahme während der Inspiration verantwortlich. Die herkömmliche Sauerstoffmaske ohne Rückatmung liefert daher eine deutlich geringere Sauerstoffkonzentration als 100%, obwohl sie für Patienten in akuten oder kritischen Belastungsepisoden konzipiert ist. Zu den Ergebnissen der subtherapeutischen Sauerstoffkonzentration gehört eine weitere Verschlechterung des Zustands des Patienten, was zur Anwendung fortschrittlicherer therapeutischer Interventionen führt. Die Behebung solcher ineffizienten Sauerstoffzufuhrgeräte umfasst die Behandlung mit zusätzlichen Verfahren, die mechanische Beatmung mit endotrachealer Intubation. Diese Behandlungen stellen nicht nur ein Sicherheitsrisiko für den Patienten dar, sondern verursachen auch unnötige Kosten und verlängern die Krankenhausaufenthalte.
Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung verbessert die Sicherheit für Patienten und verringert oder eliminiert die Risikofaktoren herkömmlicher Sauerstoffmaske ohne Rückatmung im Zusammenhang mit einer ineffizienten Sauerstoffzufuhr, indem sie 100% (oder nahezu 100%) FiO₂ liefert, selbst bei geringeren Sauerstoffflüssen als bei herkömmlichen Masken.
11. Verbesserte Erhaltung des natürlichen Wasserdampfs:
Wasserdampf kann deshalb gesammelt und in einem Reservoir gespeichert werden, weil die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung einen geringeren Sauerstoffstrom verwenden kann. Zu den Vorteilen der Konservierung von Wasserdampf gehören die Verhinderung von Mundtrockenheit, Schleimverstopfung und Austrocknung der Nasenschleimhaut.
12. Reduzierung der Kosten bei der Herstellung der Sauerstoffmaske:
Bei herkömmlichen Masken können mehrere Einwegventile und/oder Vorratsbeutel verwendet werden, was zu höheren Produktionskosten führen kann. Die Sauerstoffmasken der vorliegenden Offenlegung können eine vollständige Palette von Sauerstoffmasken, einschließlich kostengünstiger Masken, bereitstellen. Durch den Verzicht auf Einwegventile und/oder Vorratsbeutel können Sauerstoffmasken der vorliegenden Offenlegung die Produktionskosten senken. Einige Sauerstoffmasken der vorliegenden Offenlegung können jedoch Einwegventile und/oder Vorratsbeutel enthalten.
Darüber hinaus kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung die Gesundheitskosten der Patienten senken, indem sie die Sicherheit verbessert und zusätzliche negative gesundheitliche Ereignisse aufgrund einer ineffizienten Sauerstoffzufuhr verhindert.
Die Grundprinzipien der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung können in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, bei denen eine effizientere Abgabe von Sauerstoff an einen Patienten erwünscht ist (z. B. für eine bessere Sicherheit oder Wirksamkeit).
Ausführungsbeispiele werden nun anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Unter Bezugnahme auf ist eine herkömmliche Sauerstoffmaske, allgemein als Referenznummer 100 angezeigt, dargestellt. Wie gezeigt, weist die herkömmliche Sauerstoffmaske 100 die folgenden Elemente auf: einen Maskenkörper 110, eine Einlassöffnung 120, Entlüftungsöffnungen 130, eine Nasenklammer 140 und Gurtbefestigungen 150. Bei herkömmlichen Sauerstoffmasken sind die Entlüftungsöffnungen in der Regel in der Nähe des Nasenbereichs der herkömmlichen Sauerstoffmasken gebildet. Beispielsweise befinden sich bei der dargestellten herkömmlichen Sauerstoffmaske die Entlüftungsöffnungen 130 an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 110. Wenn die herkömmliche Sauerstoffmaske 100 getragen wird, befinden sich die Entlüftungsöffnungen 130 in der Nähe des Nasenbereichs, des Mundbereichs oder beides.
bis veranschaulichen Sauerstoffmasken, die einen oder mehrere Aspekte der vorliegenden Offenlegung verkörpern. Im Allgemeinen können die Sauerstoffmasken der vorliegenden Offenlegung leicht, angenehm zu tragen, ergonomisch geformt und/oder wegwerfbar sein.
veranschaulicht eine Ausführungsform, bei der die Sauerstoffmaske 200 einen Maskenkörper 210, einen Sauerstoffanschluss 220, Entlüftungsöffnungen 230, eine Nasenklemme 240 und Gurtbefestigungen 250 umfasst.
Der im Allgemeinen konkave Maskenkörper 210 ist aus einem allgemein gasundurchlässigen Material, wie z. B. ungiftigem Kunststoffpolymermaterial in medizinischer Qualität, geformt. In einer Ausführungsform ist der Maskenkörper 210 aus Silikon oder Polyvinylchlorid hergestellt. Das Material des Maskenkörpers 210 kann transparent sein, damit Ärzte den Zustand des Patienten beobachten können. Der Maskenkörper 210 und die Anschlüsse und Befestigungen daran können entbehrlich sein.
Der Maskenkörper 210 definiert einen Hohlraum, der so angepasst ist, dass er über den Mund und die Nase des Patienten passt. Der periphere Rand des Maskenkörpers 210 ist so konturiert, dass er substanziell gegen das umgebende Gesichtsgewebe des Patienten abdichtet, um einen inneren Kammerabschnitt oder Innenraum zu schaffen. Der periphere Rand kann eine beliebige Form haben, solange er so konturiert ist, dass er substanziell gegen das umgebende Gesichtsgewebe des Patienten abdichtet. Der periphere Rand kann so ausgebildet sein, dass er eine oder mehrere Ausnehmungen umfasst, um der Nasenkanüle den Zugang zum Innenraum zu ermöglichen.
In verschiedenen Ausführungsformen weist der Maskenkörper ferner eine Schnittstelle (nicht abgebildet) auf, die an der Umfangskante des Maskenkörpers 210 angebracht werden kann, um einen Innenraum des Maskenkörpers vor einer erheblichen Kontamination mit Raumluft zu schützen, wenn die Sauerstoffmaske in Gebrauch ist. Die Schnittstelle kann aus verschiedenen Materialien bestehen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Kissen, Polsterung, Schaumstoff und Gummiband.
Das Volumen des Innenraums gemäß der vorliegenden Offenlegung ist im Allgemeinen kleiner als das herkömmlicher Masken. Die Maske 200 ist sehr effizient in der Sauerstoffzufuhr und benötigt daher nicht so viel Platz für die Sauerstoffspeicherung (z. B. ein Reservoir) wie bei herkömmlichen Masken. In bestimmten Ausführungsformen beträgt das Volumen des Innenraums etwa 25 bis etwa 100 cm³. Dementsprechend kann die Sauerstoffmaske 200 so konfiguriert werden, dass sie etwa 25 bis etwa 100 cm³ Sauerstoff speichert, wenn die Sauerstoffmaske 200 getragen wird. In einer besonderen Ausführungsform ist die Sauerstoffmaske 200 so konfiguriert, dass sie etwa 75 cm³ Sauerstoff speichert, wenn die Sauerstoffmaske 200 getragen wird.
Der Sauerstoffanschluss 220 ist so konfiguriert, dass er einen Standard-Sauerstoffschlauch aufnehmen kann. In verschiedenen Ausführungsformen kann der Sauerstoffanschluss 220 so konfiguriert werden, dass er jede Art von Sauerstoffschlauch aufnimmt. Der Sauerstoffanschluss 220 kann so konfiguriert werden, dass er jede Kombination von Gas oder Arzneimittel mit Sauerstoff aufnimmt. Der Sauerstoffanschluss 220 kann so konfiguriert werden, dass er eine CO₂-Probenleitung mit Sauerstoffschlauch aufnimmt. Der Sauerstoffanschluss 220 ermöglicht es, Sauerstoff von einer Sauerstoffquelle (nicht abgebildet) in den Innenraum der Sauerstoffmaske 200 zu strömen. Die Sauerstofföffnung 220 ist an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 210 ausgebildet. In einer Ausführungsform ist die Sauerstofföffnung 220 direkt über der Mittellinie ausgebildet, die die obere Hälfte und die untere Hälfte des Maskenkörpers 220 trennt. Auf diese Weise befindet sich der Sauerstoffanschluss 220 um die Nasenlöcher des Patienten, wenn die Sauerstoffmaske 200 getragen wird, so dass Sauerstoff in den Nasenbereich abgegeben werden kann.
Eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 230 sind in der unteren Hälfte des Maskenkörpers 210 angeordnet, so dass Gase aus der Sauerstoffmaske abgelassen werden können. In verschiedenen Ausführungsformen befinden sich die Entlüftungsöffnung(en) 230 zwischen einem und vier Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 210, etwa drei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 210 oder etwa zwei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 210 entfernt. In einer besonderen Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 200 zwei Entlüftungsöffnungen 230 auf. Die Entlüftungsöffnungen 230 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Maskenkörpers 210 angeordnet. Die Entlüftungsöffnungen befinden sich derart an dem Maskenkörper 210, dass sie sich unterhalb des Mundes des Patienten befinden, wenn die Sauerstoffmaske 200 getragen wird.
Die Entlüftungsöffnung(en) 230 können eine offene Öffnung aufweisen, die einen freien Durchfluss ohne Atemwiderstand ermöglicht. Die Entlüftungsöffnung(en) 230 können in den geformten Maskenkörper 210 integriert sein oder in den Maskenkörper 210 eingesetzt sein. Die Entlüftungsöffnung(en) sind auf verschiedene Weise als Zubehör anbringbar oder anschließbar, z. B. Filter- und/oder Gasventile (PEEP) oder Einwegventile usw.
Die Sauerstoffmaske 200 kann eine verstellbare Nasenklammer 240 aufweisen, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 210 angeordnet ist. In einer Ausführungsform ist die verstellbare Nasenklammer 240 an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 210 derart angeordnet, dass die Nasenklammer 240 sich über der Nase befindet, wenn die Sauerstoffmaske 200 getragen wird. Die verstellbare Nasenklammer 240 kann so eingestellt werden, dass sie sich der Nase anpasst, um die Sauerstoffmaske 200 in Position auf dem Gesicht des Patienten zu stabilisieren. Die verstellbare Nasenklammer 240 kann aus verschiedenen flexiblen Materialien hergestellt werden. In einer Ausführungsform ist die verstellbare Nasenklammer 240 aus Metall gefertigt.
Die Sauerstoffmaske kann beliebig viele Gurtbefestigungen 250 aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sauerstoffmaske zwei Gurtbefestigungen 250 auf. Die beiden Gurtbefestigungen 250 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Maskenkörpers 210 angeordnet und in den Maskenkörper integriert. In verschiedenen Ausführungsformen können die Gurtbefestigungen 250 von dem Maskenkörper getrennt und durch unterschiedliche Mittel (z. B. Klebstoff, Befestigungselemente und Schrauben) an dem Maskenkörper befestigt werden. Die Gurtbefestigungen 250 können Löcher aufweisen, die darauf angeordnet sind, um das Anbringen von Gurten an den Gurtbefestigungen 250 zu ermöglichen.
zeigt einen Vergleich der herkömmlichen Sauerstoffmaske 100, die in dargestellt wird und der Sauerstoffmaske 200 aus . Die herkömmliche Sauerstoffmaske 100 ist als gestrichelte Linien dargestellt, während die Sauerstoffmaske 200 als durchgezogene Linien dargestellt ist. Im Allgemeinen weist der Maskenkörper 210 ein schlankeres Profil als der Maskenkörper 110 auf, da die Maske 200 aufgrund ihrer höheren Effizienz bei der Sauerstoffzufuhr nicht so viel Innenraum benötigt wie Maske 100. Die Entlüftungsöffnungen sind in den beiden Sauerstoffmasken unterschiedlich angeordnet: die Entlüftungsöffnung(en) der Sauerstoffmaske 200 sind nahe der Unterseite der Maske auf dem Maskenkörper 210 angeordnet; wobei die Entlüftungsöffnung(en) der herkömmlichen Sauerstoffmaske 100 in der Nähe des Nasenbereichs (oder des zentralen Bereichs) des Maskenkörpers 110 angeordnet sind.
veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Sauerstoffmaske von . Die Sauerstoffmaske 200 kann gegebenenfalls Filter 260 enthalten, die über jeder Entlüftungsöffnung 230 platziert werden können oder an der Sauerstoffmaske 200 anstelle der Entlüftungsöffnungen 230 angeordnet sein können. Die Filter 260 sind so konzipiert, dass sie verschiedene unerwünschte Stoffe (z. B. Krankheitserreger) herausfiltern. Die Filter 260 können jeweils eine beliebige Form oder Größe haben, um die Filterung zu optimieren und gleichzeitig den Atemwiderstand zu eliminieren (oder zu verringern).
beschreibt eine weitere Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung, die als Referenznummer 300 dargestellt ist. Die Sauerstoffmaske 300 kann einen Maskenkörper 310, einen zusätzlichen Sauerstoffanschluss 320, eine Nasenklammer 340, Gurtbefestigungen 350 und einen Sauerstoffspeicherschlauch 360, Entlüftungsanschluss 370 und Sauerstoffanschluss 380 umfassen. Nasenklammer 340 und Riemenbefestigungen 350 entsprechen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung.
Der Maskenkörper 310 ist, wie oben beschrieben, mit dem Maskenkörper 210 verbunden.
Der Sauerstoffanschluss 380 ist, wie oben beschrieben, mit dem Sauerstoffanschluss 220 verbunden.
Der zusätzliche Sauerstoffanschluss 320 ist in der Nähe des zentralen Bereichs ausgebildet oder an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 310. Der zusätzliche Sauerstoffanschluss 320 kann so konfiguriert werden, dass eine Sauerstoffquelle (nicht abgebildet) an den zusätzlichen Sauerstoffanschluss 320 angeschlossen werden kann. Auf diese Weise kann Sauerstoff sowohl über den zusätzlichen Sauerstoffanschluss 320 als auch über den Sauerstoffanschluss 380 zugeführt werden, um eine höhere Konzentration von O₂ bereitzustellen, als wenn Sauerstoff nur durch den Sauerstoffanschluss 380 zugeführt würde. Die Platzierung des zusätzlichen Sauerstoffanschlusses 320 kann es ermöglichen, Sauerstoff direkt in den Innenraum zu liefern oder Kohlendioxid direkt aus dem Innenraum zu entnehmen. In einer Ausführungsform ist die zusätzliche Sauerstofföffnung 320 oberhalb der Mittellinie, die die obere Hälfte und die untere Hälfte des Maskenkörpers 310 teilt, und direkt über der Sauerstofföffnung 380 ausgebildet. Der zusätzliche Sauerstoffanschluss 320 kann eine beliebige Form haben (z. B. im Allgemeinen kreisförmig, im Allgemeinen oval geformt, im Allgemeinen rechteckig). Die Größe des zusätzlichen Sauerstoffanschlusses 320 kann zwischen 0,1 Zoll und 3 Zoll im Durchmesser (oder über die längste Länge) betragen. In einer Ausführungsform ist der zusätzliche Sauerstoffanschluss 320 kreisförmig und hat einen Durchmesser von etwa 1 Zoll. In einer Ausführungsform kann der Sauerstoffanschluss 380 als Aerosoltherapieanschluss konfiguriert werden, um zu ermöglichen, dass Aerosoleinheiten oder Heliox-Therapieanschlüsse (oder andere Gastherapieöffnungen) mit der Sauerstofföffnung 380 verbunden werden. Wenn
der Sauerstoffanschluss 380 für die Aerosoltherapie verwendet wird, kann der Sauerstoffzusatzanschluss 320 verwendet werden, um zusätzlich benötigten Sauerstoff direkt in den Innenraum zu liefern.
Der Filter, das Exspirationsdruckventil (PEEP), das Einwegventil oder andere Anwendungsteile können zwischen dem Maskenkörper 310 und dem Sauerstoffspeicherschlauch 360 oder am Ende des Sauerstoffspeicherschlauchs in der Nähe des Entlüftungsanschlusses 370 angebracht (befestigt) werden. Der Sauerstoffspeicherschlauch 360 kann einstückig auf dem geformten Maskenkörper 310 ausgebildet sein oder durch ein Verbindungsloch im Maskenkörper 310 an dem Maskenkörper 310. befestigt sein. Der Sauerstoffspeicherschlauch 360 ist an dem Maskenkörper 310 in der Nähe des Bodens des Maskenkörpers 310 ausgebildet oder mit diesem verbunden, beispielsweise innerhalb von drei Zoll vom Boden des Maskenkörpers 310. In der dargestellten Ausführungsform ist der Sauerstoffspeicherschlauch 360 innerhalb eines Zolls von der Unterseite des Maskenkörpers 310 an dem Maskenkörper 310 befestigt. Der Sauerstoffspeicherschlauch 360 ist verstellbar und kann aus jedem gasundurchlässigen Material hergestellt werden, z. B. aus ungiftigem KunststoffPolymermaterial in medizinischer Qualität (z. B. Silikon oder Polyvinylchlorid).
In einer Ausführungsform kann der Sauerstoffspeicherschlauch 360 wie gezeigt gewellt sein, um eine Einstellung der Länge zu ermöglichen. Durch Einstellen der Länge des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 kann das Volumen des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 vergrößert und verringert werden. In einer Ausführungsform ist das gesamte Sauerstoffspeichervolumen das Volumen des Maskenkörpers 310 plus das Volumen des Sauerstoffspeichers 360. Das gesamte Sauerstoffspeichervolumen ist so konfiguriert, dass es ein Volumen aufweist, das etwa 2/3 der alveolären Minutenbeatmung des Patienten entspricht. Der Durchmesser des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 kann von ca. 0,5 Zoll bis ca. 2,0 Zoll oder von ca. 0,75 Zoll bis ca. 1,0 Zoll betragen. Die Länge des voll ausgefahrenen Sauerstoffspeicherschlauchs 360 kann von ca. 1 Zoll bis ca. 36 Zoll oder von ca. 4 Zoll bis etwa 16 Zoll betragen. Die Länge (und das Volumen) des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 kann entsprechend dem Körpervolumen der Maske, 2/3 des Tidalvolumens aus den Spirometriewerten, eingestellt werden. In der dargestellten Ausführungsform ist der voll ausgefahrene Sauerstoffspeicherschlauch 360 etwa 12 Zoll lang.
Das distale Ende des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 (im Gegensatz zum proximalen Ende des Maskenkörpers 310) kann die Entlüftungsöffnung 370 aufweisen, wodurch Gase von dem Maskenkörper 310 durch den Sauerstoffspeicherschlauch 360 in die äußere Umgebung und von der äußeren Umgebung zum Sauerstoffkörper 310 durch den Sauerstoffspeicherschlauch 360 strömen können. In einer Ausführungsform weist die distale Öffnung des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 eine einfache Öffnung als Entlüftungsöffnung 370 auf. Die Platzierung der Entlüftungsöffnung 370 am distalen Ende des Sauerstoffspeicherschlauchs 360 ermöglicht es, dass die Entlüftungsöffnung 370 weiter von den Nasen- und Mundbereichen des Patienten entfernt angeordnet ist als die in den . Die Entlüftungsöffnung 370 kann Perforationen aufweisen. Die Entlüftungsöffnung 370 kann einstückig mit dem Sauerstoffspeicherschlauch 360 ausgebildet sein oder kann in den Sauerstoffspeicherschlauch 360 eingeführt sein. Der Durchmesser der Entlüftungsöffnung 370 kann kleiner sein als der des Sauerstoffspeicherschlauchs 360, um Gegendruck in Richtung Alveolär zu erzeugen und die Sauerstoffversorgung von der maximalen exspiratorischen Flussrate zu verbessern, ohne den Atemwiderstand zu erhöhen.
stellt eine weitere Ausführungsform einer Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung bereit. Die Sauerstoffmaske 400 kann eine nasale sauerstoffsparende Maske sein. Die Sauerstoffmaske 400 kann einen Maskenkörper 410, einen Sauerstoffanschluss, der eine Sauerstoffzufuhr 430 ermöglicht, um Sauerstoff oder andere Gase in das Innere des Maskenkörpers 410 zu liefern, Gurtbefestigungen 450, einen Sauerstoffspeicherschlauch 460 und einen Entlüftungsanschluss 470 umfassen. Die Gurtbefestigungen 450, das Sauerstoffspeicherschlauch 460 und die Entlüftungsöffnung 470 entsprechen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung. Die Sauerstoffmaske 400 kann gegebenenfalls eine Nasenklammer (nicht gezeigt) gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung aufweisen.
In einer Ausführungsform ist die Sauerstoffmaske 400 so geformt, dass sie die Nase des Patienten bedeckt, ohne den Mund des Patienten zu bedecken. Als solche kann die Sauerstoffversorgung 430 in den Sauerstoffanschluss oder den Doppelanschluss für Sauerstoff und die Probenahmeöffnung für den Endtidal-CO₂-Monitor eingeführt werden, der sich in der Nähe des Nasenbereichs und zwischen den Nasenlöchern des Patienten befindet. Der Sauerstoffspeicherschlauch 460 kann auch unterhalb der Sauerstofföffnung und unterhalb der Nasenlöcher (wenn er vom Patienten getragen wird) angeordnet sein, damit ausgeatmete Gase aus den Nasenlöchern die Sauerstoffmaske 400 durch die Entlüftungsöffnung 470 verlassen können.
Sauerstoff wird der Sauerstoffmaske 400 auf verschiedene bekannte Weisen nach Stand der Technik zugeführt. Zum Beispiel kann Sauerstoff entweder kontinuierlich (z. B. Continuous Flow Oxygen oder „CFO“-System) oder periodisch (z. B. pulsierend) zugeführt werden. In bestimmten Ausführungsformen wird der Maske periodisch ein Sauerstoffbolus zugeführt, wobei die Menge des Sauerstoffs basierend auf dem medizinischen Bedarf des Patienten bestimmt wird. Während die Menge vom medizinischen Personal basierend auf dem Zustand des Patienten bestimmt oder angepasst werden kann, beträgt in bestimmten Ausführungsformen die Menge des Sauerstoffbolus etwa 15 ml bis 25 cm³. In anderen Ausführungsformen kann die Menge des Sauerstoffbolus kleiner als 15 cm³ oder größer als 25 cm³ sein. Der Maskenkörper 410 kann einen inneren Raum bilden, um einen Sauerstoffbolus (oder andere Gase) im Innenraum der Sauerstoffmaske 400 vor der Inspiration durch den Patienten zu speichern. Da der Innenraum des Maskenkörpers 410 nicht genügend Platz für die Menge an Sauerstoffbolus (Pulsieren) bietet, wird immer ein im Sauerstoffspeicherschlauch 460 benötigt, um das Gesamtreservoirvolumen der Nasenmaske zu erhöhen.
Die Sauerstoffmaske 400 kann mindestens zwei Sauerstoffabgabesysteme verwenden, um den Sauerstoffbolus im Innenraum des Maskenkörpers 410 zu erzeugen. In einem System wird der Sauerstoff über die Sauerstoffzufuhr 430 in den Innenraum der Sauerstoffmaske 410 gepulst.
Dies kann eine effiziente Sauerstoffzufuhr ermöglichen, indem der Sauerstoff während der exspiratorischen Pause, in der der Sauerstoff kurz vor der Inspiration in den Innenraum des Maskenkörpers 410 abgegeben wird, gepulst wird. Das pulsierende Sauerstoffsystem kann auch mit anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung verwendet werden. In einem anderen System wird der Sauerstoff gemäß anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung kontinuierlich in den Innenraum der Sauerstoffmaske 410 abgegeben.
In einer anderen Ausführungsform ist eine Nasenkissenmaske vorgesehen, die einen oder zwei Nasenkissenstopfen umfasst, die so konfiguriert sind, dass sie an eine Sauerstoffquelle angeschlossen werden. Die Nasenkissenmaske kann alle herkömmlichen Nasenkissenstopfen enthalten, die nach Stand der Technik bekannt sind, und medizinisches Personal kann basierend auf dem Zustand des Patienten eine geeignete Maske bestimmen. Jeder Nasenkissenpfropfen kann weiter so konfiguriert werden, dass er in ein Nasenloch des Patienten passt, damit Sauerstoff direkt in die Nasenlöcher geleitet werden kann.
Die Nasenkissenmaske umfasst einen oder mehrere Reservoirschläuche, die eine Entlüftungsöffnung aufweisen, typischerweise ein oder zwei Reservoirschläuche. In einer Ausführungsform enthält die Maske nur einen Reservoirschlauch, der beim Tragen in der Nähe des Nasenlochbereichs des Benutzers platziert ist. In einer anderen Ausführungsform enthält die Maske zwei Reservoirschläuche, die jeweils an einer Seite, d. h. an der linken und rechten Seite der Maske, angeordnet sind. In einer Ausführungsform ist eine Entlüftungsöffnung am distalen Ende des Reservoirschlauchs angeordnet. Die Reservoirschläuche können so konfiguriert werden, dass sie im Volumen einstellbar sind, so dass ein Benutzer oder medizinisches Fachpersonal das Volumen der Reservoirs nach Bedarf ändern kann. Je nach gewünschter Anwendung können auch verschiedene Arten von Reservoirschläuchen eingesetzt werden, z. B. ein sauerstoffsparendes Gerät für die Langzeit-Sauerstofftherapie bei COPD, die fixierte FiO₂-Therapie, die Verneblertherapie usw. Eine Person mit normalem Geschick kann die Größe, Form und das Design des Reservoirschlauchs in Abhängigkeit vom Gesundheitszustand des Benutzers bestimmen In einer besonderen Ausführungsform ist der Reservoirschlauch ein ausziehbarer, gewellter Schlauch.
Unter Bezugnahme auf ist eine weitere Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung als Referenznummer 500 angegeben. Die Sauerstoffmaske 500 kann einen Maskenkörper 510, einen Sauerstoffanschluss 520, Entlüftungsöffnungen 530, eine Nasenklammer 540, Gurtbefestigungen 550, eine Mundöffnung 560, Anschlüsse für Naseninstrumente 570, eine Saugöffnung 575, Flexibilitätsschlitze 580 und einen Vorsprung 590 umfassen. Die Nasenklammer 540 und die Gurtbefestigungen 550 entsprechen anderen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung.
Der im Allgemeinen konkave Maskenkörper 510 ist aus einem allgemein gasundurchlässigen Material, wie z. B. ungiftigem Kunststoffpolymermaterial in medizinischer Qualität, geformt. In einer Ausführungsform ist der Maskenkörper 510 aus Silikon oder Polyvinylchlorid hergestellt. Das Material des Maskenkörpers 510 kann transparent sein, damit Ärzte den Zustand des Patienten beobachten können. Der Maskenkörper 510 und die Anschlüsse und Befestigungen daran können entbehrlich sein.
Der Maskenkörper 510 definiert einen Hohlraum, der so angepasst ist, dass er über den Mund und die Nase des Patienten passt. Der Maskenkörper 510 weist gegebenenfalls einen Vorsprung auf, der im Innenraum der Maske ausgebildet ist. In einer Ausführungsform kann sich der Vorsprung 590 von der Innenfläche des Maskenkörpers erstrecken, um eine partielle Trennwand zu schaffen Der Vorsprung 590 ist an dem Maskenkörper 510 an einer solchen Stelle ausgebildet, dass der Vorsprung 590 Nase und Mund des Patienten zumindest teilweise trennt. Somit kann der Vorsprung 590 zwischen der Platzierung der Mundöffnung 560 und der Oberseite des Maskenkörpers 510 gebildet werden. Der Vorsprung 590 kann verschiedene Längen aufweisen, beispielsweise zwischen ca. 0,1 Zoll und 3 Zoll. In der dargestellten Ausführungsform beträgt der Vorsprung 590 etwa 1,5 Zoll.
Der Umfangsrand des Maskenkörpers 510 ist, wie oben beschrieben, mit dem Umfangsrand des Maskenkörpers 210 verbunden.
In verschiedenen Ausführungsformen kann der Sauerstoffanschluss 520 so konfiguriert werden, dass er jede Art von Sauerstoffschlauch aufnimmt. In einer Ausführungsform ist der Sauerstoffanschluss 520 ein Luer-Lock-Anschluss.
Der Sauerstoffanschluss 520 ermöglicht es, Sauerstoff von einer Sauerstoffquelle (nicht abgebildet) in den Innenraum der Sauerstoffmaske 500 zu strömen. Der Sauerstoffanschluss 520 ist an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 510 ausgebildet, beispielsweise auf beiden Seiten des Maskenkörpers 520. Auf diese Weise befindet sich der Sauerstoffanschluss 520 seitlich an den Nasenlöchern des Patienten, wenn die Sauerstoffmaske 500 getragen wird, so dass Sauerstoff in den Nasenbereich abgegeben werden kann. In einer besonderen Ausführungsform ist der Sauerstoffanschluss 520 auf der linken Seite der Maske (d. h. der rechten Seite des Patienten) ausgebildet. Darüber hinaus kann der Sauerstoffanschluss 520 als Luer-Lock-Anschluss auch Kohlendioxid mit einem Katheter entnehmen. Auf diese Weise kann die Atmung (z. B. die CO₂-Wellenform) auf Apnoezustände überwacht werden, einschließlich Bedingungen, die zu einer tödlichen Hypoxie führen könnten.
Eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 530 sind in der unteren Hälfte des Maskenkörpers 510 angeordnet, so dass Gase aus der Sauerstoffmaske abgelassen werden können. In verschiedenen Ausführungsformen kann/können die Entlüftungsöffnung(en) 530 zwischen einem und vier Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510, etwa drei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510 oder etwa zwei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510 entfernt sein. In einer besonderen Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 zwei Entlüftungsöffnungen 530 auf. Die Entlüftungsöffnungen 530 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Maskenkörpers 510 angeordnet. Die Entlüftungsöffnungen befinden sich derart an dem Maskenkörper 510, dass sie sich unterhalb des Mundes des Patienten befinden, wenn die Sauerstoffmaske 500 getragen wird.
Die Entlüftungsöffnung(en) 530 kann/können Perforationen aufweisen, die ein freies Fließen von Gasen ermöglichen. Die Entlüftungsöffnung(en) 530 können in den geformten Maskenkörper 510 integriert sein oder in den Maskenkörper 510 eingesetzt sein.
Die Mundöffnung 560 ist im zentralen Bereich oder in der oberen Hälfte des Maskenkörpers 560 ausgebildet. Wenn die Sauerstoffmaske 500 getragen wird, befindet sich die Mundöffnung 560 über dem Mund des Patienten, um den Zugang zum Mund des Patienten zu ermöglichen. In diesem Fall können chirurgische Instrumente durch die Mundöffnung 560 in den Mund des Patienten eingeführt werden. In einer Ausführungsform ist die Mundöffnung 560 direkt über der Mittellinie ausgebildet, die die obere Hälfte und die untere Hälfte des Maskenkörpers 510 teilt. Die Mundöffnung 560 kann eine beliebige Form haben (z. B. im Allgemeinen kreisförmig, im Allgemeinen oval geformt, im Allgemeinen rechteckig), solange die Mundöffnung auf dem Maskenkörper 510 ausgebildet sein kann. Die Größe der Mundöffnung 560 kann zwischen 0,1 Zoll und 3 Zoll im Durchmesser (oder nach längster Länge) liegen. In einer Ausführungsform ist die Mundöffnung 560 kreisförmig und hat einen Durchmesser von etwa 3/4 Zoll. Ein optionaler Isolator (nicht abgebildet) kann in der Mundöffnung platziert werden, um den freien Gasfluss zu verhindern. Der optionale Isolator kann aus jedem geeigneten Material hergestellt werden, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Gummi, Silikon und Schaumstoff. Der optionale Isolator hat ein Loch, durch das chirurgische Instrumente durch die Mundöffnung 560 und den optionalen Isolator selbst geleitet werden können. In einer Ausführungsform ist der optionale Isolator eine Membran mit einer durchgehenden, perforierbaren Membran.
Die Sauerstoffmaske 500 kann gegebenenfalls eine oder mehrere Naseninstrumentenöffnungen 570 aufweisen, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 510 ausgebildet sind. In einer Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 zwei Anschlüsse für Naseninstrumente auf, wie dargestellt in . In einer anderen Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 einen Anschluss für das Naseninstrument auf. Jeder Naseninstrumentanschluss 570 ist an der oberen Hälfte des Maskenkörpers 510 derart ausgebildet, dass jeder Naseninstrumentanschluss 570 den Zugang zur Nase und zu den Nasenlöchern des Patienten ermöglicht, wenn die Sauerstoffmaske 500 getragen wird. Auf diese Weise können Naseninstrumente auf die Nase und die Nasenlöcher des Patienten zugreifen, wenn die Sauerstoffmaske 500 getragen wird. Ähnlich wie bei der Mundöffnung 560 kann der Naseninstrumentanschluss 570 einen optionalen Isolator aufweisen. In einer Ausführungsform ist der optionale Isolator eine Membran mit einer durchgehenden, perforierbaren Membran.
Die Sauerstoffmaske 500 kann gegebenenfalls eine oder mehrere Saugöffnungen 575 aufweisen, die am Maskenkörper 510 ausgebildet sind. In einer Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 eine Saugöffnung 575 auf, wie in . Im Allgemeinen ist die Saugöffnung 575 in Richtung der Seite des zentralen Bereichs der Sauerstoffmaske 500 ausgebildet. Die Saugöffnung 575 ist so konfiguriert, dass eine Saugvorrichtung (nicht abgebildet) an der Saugöffnung 575 angebracht werden kann. Auf diese Weise kann die Absaugvorrichtung Flüssigkeiten oder andere Materialien aus dem Innenraum entfernen. Die Saugöffnung 575 kann auf jede nach Stand der Technik bekannte Weise ausgebildet sein. In einer Ausführungsform weist die Saugöffnung 575 eine Membran mit einer durchgehenden, perforierbaren Membran auf.
Die Sauerstoffmaske 500 kann gegebenenfalls einen oder mehrere Flexibilitätsschlitze 580 aufweisen, die an der unteren Hälfte des Maskenkörpers 510 ausgebildet sind. In einer Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 zwei Flexibilitätsschlitze 580 auf, wie in , aber die Anzahl der Schlitze ist nicht kritisch. Daher kann eine Person mit gewöhnlichen Fähigkeiten die Anzahl nach Bedarf bestimmen. Die Flexibilitätsschlitze 580 können in jeder Form sein (z. B. gerade Linie, gebogene Linie und V-Form). In einer Ausführungsform sind die Flexibilitätsschlitze 580 V-förmig. Die Flexibilitätsschlitze 580 sind an der unteren Hälfte des Maskenkörpers 510 ausgebildet. Beispielsweise sind die Flexibilitätsschlitze 580 unterhalb der Mundöffnung ausgebildet, wie im dargestellten Ausführungsbeispiel. Die Flexibilitätsschlitze 580 können es ermöglichen, dass der Maskenkörper 510 flexibler ist.
In einer Ausführungsform ist eine Infektionsschutzmaske vorgesehen, die bei verschiedenen medizinischen Verfahren, beispielsweise der oberen Endoskopie, verwendet werden kann. Im Allgemeinen besteht der Maskenkörper aus einem nach Stand der Technik bekannten Material, das eine Infektion verhindern kann, wie z. B. Mikrofasergewebe. Der Maskenkörper ist bis auf einen Fensterbereich nicht transparent.
veranschaulicht eine weitere Ausführungsform der Sauerstoffmaske von . Die re-optionalen Auslassungen 595 sind am Umfangsrand des Maskenkörpers 510 ausgebildet. Die Auslassungen 595 sind so konfiguriert und/oder geformt, dass die Nasenkanüle direkt auf den Nasenbereich des Innenraums zugreifen kann, während das Austreten aus dem Innenraum in die äußere Umgebung minimiert wird. Die Auslassung(en) 595 befindet/befinden sich auf der oberen Hälfte des Maskenkörpers 510. Die Auslassung(en) 595 kann/können zwischen einem und vier Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510 entfernt sein, etwa drei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510 oder etwa zwei Zoll von der Unterseite des Maskenkörpers 510. In einer Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske 500 zwei Auslassungen 595 auf. Die Auslassungen 595 sind auf gegenüberliegenden Seiten des Maskenkörpers 510 angeordnet. In einer Ausführungsform kann eine Sauerstoffquelle (nicht abgebildet), die mit der Nasenkanüle verbunden ist, den Patienten allein mit Sauerstoff versorgen. In einer Ausführungsform kann eine Sauerstoffquelle (nicht abgebildet), die mit der Nasenkanüle verbunden ist, in Verbindung mit der Sauerstoffquelle (nicht abgebildet), die mit dem Sauerstoffanschluss 520 verbunden ist, dem Patienten Sauerstoff zuführen. In einer Ausführungsform kann die Öffnung 560 eine Gummiisolierung aufweisen und kann ferner von transparentem Material, wie z. B. Kunststoffpolymer, umgeben sein, um eine Betrachtung des Innenraums der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung durch das transparente Material zu ermöglichen. In einer Ausführungsform kann ein Kissen oder eine andere Dichtungsstruktur entlang der Ränder der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung enthalten sein, um die Maske zum Gesicht des Patienten hin abzudichten und um Luftleckagen zu verhindern.
In einer Ausführungsform kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung mit einer Nasenkanüle anstelle einer Sauerstoffquelle verwendet werden, die über den Sauerstoffanschluss 520 angeschlossen ist. In dieser Ausführungsform weist die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung keinen Sauerstoffanschluss 520 auf, und Sauerstoff (oder andere Medikamente) wird (werden) dem Patienten ausschließlich durch eine Nasenkanüle zugeführt, die durch Auslassungen 595 in den Innenraum der Maske eintritt. Auf diese Weise kann die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung einfach auf einen Patienten aufgebracht werden, der bereits eine Nasenkanüle verwendet, und die Sauerstoffmaske kann nach Gebrauch abgenommen werden, so dass der Patient weiterhin die Nasenkanüle verwendet. Dies kann für Patienten, die sich chirurgischen Eingriffen unterziehen, von Vorteil sein, da viele Patienten vor der Operation und nach der Operation während der Genesung eine Nasenkanüle benötigen und die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung bequem anzubringen und zu entfernen ist.
BEISPIEL
Beispiel 1: Vergleichende Studien
In diesem Beispiel wird eine Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung mit einer Nasenkanüle und einer Nasenreservoirkanüle (d. h. einem Oxymizer) verglichen, um festzustellen, wie viel Sauerstoff pro Atemzyklus an die Alveole abgegeben wird und wie viel Sauerstoff verschwendet wird.
Jeder Atemzyklus hat drei Phasen: Inspiration, Exspiration und exspiratorische Pause. Alle drei Phasen haben die gleiche Zeit während des normalen spontanen Atmungszyklus. Somit dauert jede Phase ein Drittel eines normalen Atemzyklus. Sauerstoff erreicht die Alveole in der ersten Hälfte der Inspirationsphase. 2/3 des Tidalvolumens erreichen in der ersten Hälfte der Inspirationsphase alveolar. In anderen Phasen des Atemzyklus wird in der Regel zugeführter Sauerstoff verschwendet.
A. Nasenkanüle:
Der Sauerstofffluss beträgt 4 L/Minute, während die Atemfrequenz des Patienten 20 L/Minute beträgt. Das Tidalvolumen beträgt 450 cm³. Die alveoläre Tidalventilation beträgt 300 cm³. Somit beträgt die Sauerstoffflussrate/der Atemzyklus etwa 200 cm³ (4000 cm³/20 Atemfrequenz) und die Sauerstoffflussrate/-phase etwa 66,6 cm³ (200/3 cm³). Während der Inspiration erreichen etwa 33,3 cm³ 100% Sauerstoff die Alveole und 56 cm³ 100 cm³ Sauerstoff aus 21% Sauerstoff von 267 cm³ Raumluft (300 cm³ - 33,3 cm³ = 266,7 cm³ und 266,7 × 21/100 = 56 cm³). So werden pro Atemzug 89 cm³ 100% Sauerstoff an die Alveolen abgegeben, was 30% entspricht (89/300 × 100 = 30%). Pro Minute erreichen etwa 666,6 cm³ (33,3 cm³ × 20 Atemfrequenz = 666,6 cm³) von insgesamt etwa 4000 cm³ zugeführtem Sauerstoff die Alveole, was zu etwa 17% verbrauchtem und etwa 83% verschwendetem Sauerstoff führt. Bei einer Durchflussrate von 4 L/Minute beträgt der Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs, der über die Standard-Nasenkanüle abgegeben wird, theoretisch etwa 30%.
B. Nasenreservoirkanüle (Oxymizer):
Bei der Reservoirkanüle handelt es sich um eine sauerstoffsparende Vorrichtung („OCD“). Sie kann beim Ausatmen 20 ml Sauerstoff speichern und stellt diesen Sauerstoff für den Beginn der nächsten Inhalation zur Verfügung. Die Sauerstoffflussrate beträgt 4 L/Minute, während die Atemfrequenz des Patienten 20 I/Minute beträgt. Das Tidalvolumen beträgt 450 cm³. Die Alveolarventilation beträgt 300 cm³. Während der Inspiration ist die erste Hälfte der Inspirationszeit für die alveoläre Ventilation verantwortlich, wobei etwa 33,3 cm³ Sauerstoff aus einem kontinuierlichen Sauerstofffluss geliefert werden. Insgesamt werden in der ersten Hälfte der Inspiration etwa 105 cm³ 100% (oder fast 100%) Sauerstoff an die Alveole abgegeben (20 cm³ aus dem Reservoir + 33,3 cm³ aus kontinuierlichem Durchfluss + 52 cm³ aus 21% Raumluft). Pro Minute werden etwa 1066 cm³ von 4000 cm³ bereitgestelltem Sauerstoff für die alveoläre Sauerstoffversorgung verwendet, was dazu führt, dass 27% Sauerstoff verbraucht und etwa 73% verschwendet werden. Der Anteil des eingeatmeten Sauerstoffs, der über die Reservoir-Nasenkanüle zugeführt wird, beträgt theoretisch etwa 35%.
C. Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung:
Die versiegelte Sauerstoffmaske spart während der Exspirationspause ca. 66,6 cm³ Sauerstoff. Dieser ca. 66 cm³ Bolus enthält nahezu 100% Sauerstoff und erreicht zusammen mit etwa 33,3 cm³ Sauerstoff aus dem kontinuierlichen Sauerstoffstrom und 42 cm³ Sauerstoff aus der Raumluft die Alveole im frühen Teil der Inspirationsphase für insgesamt ca. 141,4 cm³ von 100% (oder beinahe 100%) Sauerstoff pro Atmung. Etwa 1998 cm³ Sauerstoff erreichen die Alveole pro 4000 cm³ Sauerstoff. Auf diese Weise werden etwa 50% des frischen Sauerstoffs aus dem Durchfluss von 4 L/Minute verschwendet. Der Anteil des inspirierten Sauerstoffs, der über die Sauerstoffmaske der gegenwärtigen Offenlegung abgegeben wird, beträgt theoretisch etwa 47%.

Die Ergebnisse dieser Vergleichsstudie sind in Tabelle 1 dargestellt. Tabelle 1. Vergleich von gebrauchten O₂ pro 4000 cm³ geliefertem O₂ und einem Bruchteil von eingeatmeten O₂.

	Verwendet auf Betrag (cm ³ )	Verschwendet auf Menge (cm ³ ) (%)	FiO ₂
Nasenkanüle	666	3333 (83%)	Ca. 34% (*30%)
Reservoir-Nasenkanüle	1066	2934 (64%)	Ca. 41 % (*35%)
Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung	1988	2012 (50%)	Ca. *55% (47%)
Zitiert durch Artikel und Lehrbuch * Theoretische Berechnung *** Gemessen am Endtidal O2(FeO2)

Die verbrauchte Menge von O₂ kann angenähert werden, indem man „X“ als die Menge an Sauerstoff definiert, die pro Atemphase des Atemzyklus zugeführt wird, und indem man die folgenden Gleichungen verwendet (am Beispiel X = 66,6 cm³):

X = 66,6 cm³ Sauerstoff,
- • Nasenkanüle: (1/2)X = 33,3 cm³ verbrauchter Sauerstoff plus Raumluftsauerstoff,
- • Reservoir-Nasenkanüle: (1/2)X + 20 cm³ Reservoirsauerstoff = 53,3 cm³ verbrauchter Sauerstoff plus Raum,
- • Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung: (1/2)X + X = 99,9 cm³ verbrauchter Sauerstoff plus Raumluftsauerstoff,

Der O₂-Fluss, der erforderlich ist, um 30% FiO₂ mit der Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung zu erhalten, kann unter Verwendung bekannter TV- und RR-Werte bestimmt werden. Wenn der TV beispielsweise 450 cm³ Hubraum und RR 20 Zyklen/Minute hat, dann wird das Gesamtvolumen geliefert. In der ersten Hälfte der Inspiration sind es 300 (450 cm³ × (2/3) = 300 cm³). Wenn „Y“ die Menge an 100% Sauerstoff darstellt, die dem Alveolar zugeführt wird, um 30% FiO₂ zu erreichen, kann die erforderliche Flussrate wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} 100 % x (Y/ 300 {cm}^{3}) = 30 % \\ Y \times 100% = 30 % \times {300 cm}^{3} \end{array}$
$Y = 90 {cm}^{3}$
Die erforderliche Menge an 100% Sauerstoff, die dem Alveolar zugeführt wird, um 30% FiO₂ zu erreichen, beträgt also 90 cm³. Die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung kann Sauerstoff gemäß X + ½X + RA abgeben, wobei X die Menge an 100% Sauerstoff ist, die während der exspiratorischen Pause in dem Reservoir gespeichert und dann während der ersten Hälfte der Inspiration an die Alveole abgegeben wird, ½X die Menge an 100% Sauerstoff ist, die während der ersten Hälfte der Inspiration von der kontinuierlich fließenden Sauerstoffquelle abgegeben wird, und RA ist die Menge an 100% Sauerstoff aus 21% sauerstoffhaltiger Raumluft. Somit kann die erforderliche Menge an 100% Sauerstoff, die während der Exspirationspause im Reservoir gespeichert ist, wie folgt berechnet werden: $\begin{array}{l} X + \frac{1}{2} X + RA = 90 {cm}^{3} 100 % Sauerstoff \\ (3 / 2) X = {90 cm}^{3} -RA \end{array}$
Da RA ungefähr 44 c mit 30% FiO₂ beträgt: $\begin{array}{l} (3 / 2) X = {90 cm}^{3} {- 44 cm}^{3} = 46 {cm}^{3} \\ X = (2 / 3) (46 {cm}^{3}) \\ X = 30,6 {cm}^{3} \end{array}$
Mit 30,6 cm³ 100-prozentigen Sauerstoffs, die während der Exspirationspause im Reservoir gespeichert sind, werden pro Atemphase 30,6 cm³ an 100-prozentigem Sauerstoff abgegeben. Bei drei Atemphasen werden pro Atemzyklus 91,8 cm³ 100-prozentigen Sauerstoffs abgegeben (30,6 cm³/Phase × 3 Phasen/Zyklus = 91,8 cm³/Zyklus). Bei einem RR von 20 Takten/min beträgt die erforderliche Durchflussrate 1836 cm³/min (91,8 cm³/Zyklus × 20 Takte/Minute = 1836 cm³/Minute). Mit anderen Worten erfordert die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung für diese Situation ungefähr eine Flussrate von 1,8 L/Minute. Angesichts der Tatsache, dass eine Nasenkanüle für 30% FiO₂ eine Sauerstoffflussrate von 4 L/Minute benötigt, spart die Sauerstoffmaske der vorliegenden Offenlegung mehr als 50% Sauerstoff gegenüber der Nasenkanüle.
Die hier verwendete Terminologie dient nur dem Zweck, bestimmte beispielhafte Ausführungsformen zu beschreiben, und soll nicht einschränkend sein. Wie hierin verwendet, können die Singularformen „ein“, „eine“ und „die/der“ auch die Pluralformen einschließen, es sei denn, der Kontext weist eindeutig auf etwas anderes hin. Die Begriffe „umfasst“, „umfassen“, „einschließlich“ und „haben“ sind inklusiv und spezifizieren daher das Vorhandensein von angegebenen Merkmalen, ganzen Zahlen, Schritten, Operationen, Elementen und/oder Komponenten, schließen jedoch nicht das Vorhandensein oder Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon aus. Die hier beschriebenen Verfahrensschritte, Prozesse und Vorgänge sind nicht so auszulegen, dass sie notwendigerweise ihre Ausführung in der bestimmten Reihenfolge erfordern, die erörtert oder dargestellt wird, es sei denn, sie sind ausdrücklich als eine Reihenfolge der Ausführung gekennzeichnet. Es versteht sich auch, dass zusätzliche oder alternative Schritte eingesetzt werden können.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 8960195 [0011]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Leigh JM, „Variation in der Leistung von Sauerstofftherapiegeräten“ erörtert. Annalen des Royal College of Surgeons of England. 1973;52(4):234-253 [0007]

Claims

Eine Sauerstoffmaske, umfassend: einen Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der konfiguriert ist, um über Mund und Nase eines Patienten positioniert zu werden, eine Sauerstofföffnung, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers gebildet ist, einen ringförmigen Durchlass, der am Maskenkörper gebildet ist, und mindestens eine Entlüftungsöffnung, die am Maskenkörper gebildet ist, wobei jede Entlüftungsöffnung an der unteren Hälfte des Maskenkörpers auf eine Weise gebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten zur Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 1, ferner mit einem Vorsprung, der in einem Innenraum des Maskenkörpers ausgebildet ist, der den Innenraum des Maskenkörpers teilweise in einen Nasenabschnitt und einen Mundabschnitt trennt.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Vorsprung so konfiguriert ist, dass die Wahrscheinlichkeit einer Luftverdünnung von Sauerstoff im Innenraum mit Gas, das aus dem Mund des Patienten ausgeatmet wird, verringert wird.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Maske zwei Entlüftungsöffnungen aufweist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 4, wobei der Maskenkörper eine erste Entlüftungsöffnung auf der linken Seite des Maskenkörpers und eine zweite Entlüftungsöffnung auf der rechten Seite des Maskenkörpers aufweist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 5, ferner umfassend: mindestens eine Naseninstrumentöffnung an der oberen Hälfte des Maskenkörpers und eine Saugöffnung, die zwischen einer Naseninstrumentöffnung und einer Entlüftungsöffnung gebildet ist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 6, ferner umfassend: mindestens einen Schlitz an der unteren Hälfte des Maskenkörpers.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 1, ferner mit mindestens einer Auslassung, die an dem Maskenkörper ausgebildet ist, wobei jede Auslassung so konfiguriert ist, dass eine externe Sauerstoffquelle direkt auf die Nasenlöcher des Patienten zugreifen kann.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 8, wobei die Maske zwei Auslassungen aufweist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffanschluss mit einem Schlauch gekoppelt ist, um die direkte Zufuhr von Sauerstoff in den Nasenabschnitt oder die direkte Entnahme von Kohlendioxid aus dem Nasenabschnitt zu ermöglichen.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 10, wobei jede Entlüftungsöffnung innerhalb von drei Zoll von dem untersten Punkt des Maskenkörpers ausgebildet ist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 11, wobei jede Entlüftungsöffnung innerhalb von zwei Zoll vom untersten Punkt des Maskenkörpers ausgebildet ist.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 12, wobei der Innenraum des Maskenkörpers so konfiguriert ist, dass er etwa 25 bis etwa 100 Kubikzentimeter Sauerstoff speichert, wenn die Sauerstoffmaske getragen wird.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 13, wobei die Sauerstoffmaske so konfiguriert ist, dass sie dem Patienten während der Einatmungsphase des Atems des Patienten ca. 95% bis ca. 100% Sauerstoff zuführt.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 6, ferner umfassend eine Schnittstelle, um einen Innenraum des Maskenkörpers vor einer wesentlichen Kontamination mit Raumluft zu verhindern, wenn sich die Sauerstoffmaske im Patienten befindet, wobei die Schnittstelle ausgewählt ist aus der Gruppe, bestehend aus: Kissen, Polsterung, Schaumstoff und Gummi.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 15, wobei jede Entlüftungsöffnung so konfiguriert ist, dass sie einen Filter aufnimmt.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 16, wobei der Schlauch so konfiguriert ist, dass er Medikamente und Gase in den Innenraum abgibt.
Eine Sauerstoffmaske, umfassend: einen Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der konfiguriert ist, um über Mund und Nase eines Patienten positioniert zu werden, eine Sauerstofföffnung, die an der oberen Hälfte des Maskenkörpers ausgebildet ist, einen Sauerstoffspeicherschlauch, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers gekoppelt ist, einen ringförmigen Durchlass, der auf dem Maskenkörper ausgebildet ist, und eine Entlüftungsöffnung, die an dem Sauerstoffspeicherschlauch ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsöffnung an dem Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten in Richtung der Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 18, wobei der Sauerstoffspeicherschlauch verstellbar ist, um das Speichervolumen des Sauerstoffspeicherschlauchs zu vergrößern oder zu verringern.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 19, wobei die Sauerstoffmaske so konfiguriert ist, dass sie mehr als etwa 20 cm³ Sauerstoff speichert, wenn die Sauerstoffmaske getragen wird.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Sauerstoffspeicherschlauch mit einem Filter oder einer Maschine mit kontinuierlichem Überdruck der Atemwege gekoppelt ist.
Eine Sauerstoffmaske, umfassend: einen Maskenkörper, der einen Hohlraum definiert, der so konfiguriert ist, dass er über der Nase eines Patienten positioniert wird, ohne den Mund des Patienten zu bedecken, eine Sauerstofföffnung, die etwa an der mittleren oder oberen Hälfte des Maskenkörpers ausgebildet ist, ein Sauerstoffspeicherschlauch, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers gekoppelt ist, eine Entlüftungsöffnung, die an dem Sauerstoffspeicherschlauch ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsöffnung an dem Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten in Richtung der Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 22, wobei der Sauerstoffspeicherschlauch verstellbar ist, um das Speichervolumen des Sauerstoffspeicherschlauchs zu vergrößern oder zu verringern.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 23, wobei die Sauerstoffmaske so konfiguriert ist, dass sie mehr als oder gleich etwa 15 Kubikzentimeter Sauerstoff speichert, wenn die cm³ getragen wird.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 24, wobei die Sauerstoffmaske so konfiguriert ist, dass sie mehr als etwa 100 cm³ Sauerstoff speichert, wenn die Sauerstoffmaske getragen wird.
Eine Sauerstoffmaske, umfassend: einen Maskenkörper, der so konfiguriert ist, dass er in der Nähe der Nase eines Patienten positioniert wird, ohne den Mund des Patienten zu bedecken, ein oder zwei Nasenkissenstopfen, die so konfiguriert sind, dass sie an eine Sauerstoffquelle, einen Sauerstoffanschluss, einen Sauerstoffreservoirschlauch angeschlossen werden können, der direkt mit der unteren Hälfte des Maskenkörpers gekoppelt ist, eine Entlüftungsöffnung, die an dem Sauerstoffspeicherrohr ausgebildet ist, wobei die Entlüftungsöffnung an dem Sauerstoffspeicherschlauch in einer Weise ausgebildet ist, dass die ausgeatmeten Gase des Patienten in Richtung der Entlüftungsöffnung geleitet werden.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 26, wobei der Sauerstoffspeicherschlauch verstellbar ist, um das Speichervolumen des Sauerstoffspeicherschlauchs zu vergrößern oder zu verringern.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Nasenkissenstopfen so konfiguriert sind, dass sie in die Nasenlöcher eines Patienten passen.
Sauerstoffmaske nach Anspruch 26, umfassend zwei Reservoirschläuche, wobei einer der Schläuche auf der linken Seite und der andere Schlauch auf der rechten Seite platziert ist.