DE29816254U1

DE29816254U1 - Tragbare Behandlungseinheit zur Sauerstofftherapie

Info

Publication number: DE29816254U1
Application number: DE29816254U
Authority: DE
Original assignee: EMS ELEKTRO MECHANISCHE SYSTEM
Current assignee: EMS ELEKTRO MECHANISCHE SYSTEM
Priority date: 1998-09-10
Filing date: 1998-09-10
Publication date: 1998-12-10
Anticipated expiration: 2008-09-11

Description

:: :·: &Mgr;··:: DR-HAfNiR SfSTIPPL

PATENTANWÄLTE EUROPEAN PATENTATTORNEYS

DR. D. HAFNER, DIPL-PHYS. H. STIPPL, DIPL.-ING. OSTENDSTR. 132 90482 NÜRNBERG TEL: 0911-547031 TELEX: 622922 fxnued FAX: 0911-546565

UNSERZEiCHEN NÜRNBERG

St-He/98235 09.09.1998

Firma

EMS Elektro-Mechanische
Systeme GmbH
Waldstraße 2

91096 Möhrendorf

Tragbare Behandlungseinheit zur Sauerstofftherapie

PATNET*

X* : - - S "I * "I: DR. HAFNER & STlPPL

-6-

Firma EMS St-He/9823 5

Elektro-Mechanische-Systeme GmbH

BESCHREIBUNG

Die Neuerung betrifft eine tragbare Behandlungseinheit zur Sauerstofftherapie insbesondere bei höhenmedizinsichen Erkrankungen mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.

Die sogenannte Höhen- oder Bergkrankheit wird ausgelöst im Zusammenspiel mit anderen Umweltveränderungen durch Sauerstofiverarmung des Blutes als Folge des niederen Luftdrucks in größeren Höhen. So beträgt der Luftdruck in etwa 7.000 m Höhe nur noch etwa 40 % des nomalen Luftdruckes. Kälte und körperliche Arbeit begünstigen das Auftreten der Höhenkrankheit, welche sich durch Störungen der Sinneswahrnehmung, Verlangsamung der Willenshandlungen sowie allgemeinem Leistungsabfall bemerkbar macht.

Es hat sich gezeigt, daß durch die Mitnahme von tragbaren Behandlungseinheiten zur Sauerstofftherapie fatalen Erkrankungen vorgebeugt werden kann. Eine derartige Tragbare Behandlungseinheit besteht im wesentlichen aus einer Sauerstoffquelle, insbesondere einer Sauerstofflasche zur Versorgung des Patienten mit Sauerstoff als Atemgas sowie einem am Patienten angeordneten Beatmungsteil z. B. einer Atemmaske. Die Versorgung des Patienten mit reinem Sauerstoff führt jedoch zu einem raschen Verbrauch der Sauerstoffquelle. Besonders bei einem nur leichten Grad der Höhenkrankheit bzw.

'\ : '"I * " *·&iacgr; ! Dft. HAFNER & STIPPL

-7-

einer niederen Höhenstufe von etwa 3.000 - 4.000 m genügt auch nur eine leichtgradige Erhöhung der Sauerstoffkonzentration, um den gewünschten Genesungseffekt zu erreichen.
5

Der vorliegenden Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine tragbare Behandlungseinehit zur Sauerstofftherapie mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, daß die zugeführte Sauerstoffkonzentration reduziert wird, wodurch die Behandlungseinheit längere Zeit verwendet werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspuchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich auf den Unteransprüchen 2 -11.

Vorteilhafterweise wird zwischen Sauerstoffquelle und Beatmungsteil, insbesondere einer Atemmaske, ein Ventil zur Zuführung von Außenluft vorgesehen. Die zugefuhrte Außenluft vermischt sich somit mit dem reinen Sauerstoff, wobei die Sauerstoffkonzentration etwa auf 70 % reduziert werden kann. Eine etwa 70 %-ige Sauerstoffkonzentration ist noch hoch genug, um die Höhenkrankheit erfolgreich zu behändem. Durch die Vermischung mit Außenluft wird weniger Sauerstoff von der Sauerstoffquelle benötigt, womit diese entsprechend länger Sauerstoff liefern kann.

Die Zuführung von Außenluft kann zweckmäßigerweise über die Saugwirkung des durchströmenden Sauerstoffs erfolgen, wobei ein relativ einfach aufgebautes, kostengünstiges Ventil eingesetzt werden kann. Eine zusätzliche Saugvorrichtung zur Einleitung der Außenluft ist demnach nicht erforderlich.

&iacgr; &iacgr; '..j . *..i*_:tift. HAFNER & STIPPL

-8-

Das Ventil zur Zuführung von Außenluft kann als Venturi-Ventil ausgebildet sein, mit welchem eine größere Menge an Luft angesaugt werden kann.

Das Ventil zur Zuführung von Außenluft kann in einem Schlauch zwischen Sauerstoffquelle und Beatmungsteil angeordnet sein. Der durch den Schlauch durchströmende Sauerstoff saugt über das Ventil Außenluft an, so daß dem Patienten lediglich ein geringer konzentrierter Sauerstoff zugeleitet wird.

Es ist aber auch möglich, das Ventil zur Zuführung von Außenluft an einen Druckminderer, welcher an der Sauerstoffquelle vorgesehen ist, anzuordnen. Der Druckminderer kann dabei derart konstruiert sein, daß sowohl der Druck des Sauerstoffs als auch die Zuführung der Außenluft entsprechend den Anfordernissen eingestellt werden kann.

Es besteht auch die Möglichkeit, das Ventil zur Zuführung von Außenluft an einem Demand-Ventil im Bereich des Beatmungsteils anzuordnen. Die Zuführung von Außenluft kann dabei vorteilhafterweise durch ein einstellbares Ventil geregelt werden. Das Demand-Ventil ist derart konstruiert, daß lediglieh beim Ansaugen von Atemluft die Ventilklappe für deren Zuleitung sich öffnet. Damit dem Patienten als Atemluft eine bereits fertige Mischung aus Sauerstoff und Außenluft zugeleitet wird, ist das Ventil zur Zuführung von Außenluft vorteilhafterweise kurz vor dem Demand-Ventil angeordnet.

Die tragbare Behandlungseinheit kann vorteilhafterweise als geschlossenes System ausgebildet sein, bei welchem vom Patienten ausgeatmete Atemluft in das System zurückfließt. Ein CO2-Absorber zur Aussonderung des im Atemgas des Patienten befindlichen CO2 ist in dem geschlossenen System inte-

': : :»: &iacgr;⁵.·· · *···;bH.hafner&stippl

-9-

griert, wobei der Ersatz des verbrauchten Sauerstoffs durch Sauerstoffzufuhr von der SauerstofFquelle erfolgt. Es ist ein Reservoirbeutel zur kurzzeitigen Aufiiahme der ausgeatmeten Luft in der Behandlungseinheit vorgesehen. Ein solches geschlossenes System erweist sich bezüglich des Sauerstofifvorrates im Vergleich zu konventionell offenen Systemen als besonders sparsam. Bei offenen Systemen werden demgegenüber ca. 95 % Sauerstoff in die Umgebung ausgeatmet und gehen damit verloren. Während des Stoffwechsels verbraucht der Körper Sauerstoff und produziert Kohlendioxid, welches in das System ausgeatmet wird und anschließend durch den CO2-Absorber abgesondert wird. Eine derartige tragbare Behandlungseinheit ist bereits in dem Gebrauchsmuster G 92 08 860.0 unter Schutz gestellt. Auf sämtliche Merkmale der Vorrichtung, die aus dem genannten Gebrauchsmuster hervorgehen, wird vollinhaltlich Bezug genommen.

Zur Gewichtsreduzierung kann als Sauerstoffflasche eine Leichtgewichtsflasche, insbesondere Composite-, Alu- und Carbonflasche vorgesehen sein, welche jedoch ebenso druckbeständig wie eine Stahlflasche ist.

In Kombination zu dem Einsatz einer leichten, allerdings hochfesten Sauerstoffflasche der vorgeschriebenen Art (z.B. bestehend aus Composite) ist neuerungsgemäß ein erhöhter Fülldruck im Bereich von 200 - 350 bar, insbesondere 280 - 320 bar vorgesehen, so daß insgesamt ein erhöhter Anteil an verfügbarem Sauerstoff erzielbar ist (z.B. 540 1 bei einem Innenvolumen der Sauerstoffflasche von etwa 1,8 1).

Die Sauerstoffflasche kann ein Füllvolumen von 1-3 Litern aufweisen. Vorzugsweise wird eine Sauerstoffflasche mit einem Füllvolumen von 2 Litern eingesetzt, damit eine ausreichende Sauerstoffversorgung gewährleistet ist.

: : :.: :**.»» "*;dh.hafner&stippl

-10-

Die tragbare Behandlungseinheit kann auch derart gestaltet sein, daß das Beamtmungsteil unmittelbar mit der Sauerstoffquelle bzw. dem Druckminderer in Verbindung steht. Das Ventil zur Zufuhrung von Außenluft kann beispielsweise am Druckminderer oder am Beatmungsteil vorgesehen sein. Mit einer derartigen Ausführungsvariante der Behandlungseinheit wird ein kompaktes Therapiegerät geschaffen, welches einfach zu transportieren ist und sich durch eine praktische Handhaberkeit auszeichnet. Alternativ hierzu kann das Beatmungsteil auch über ein kurzes Verbindungsstück mit der Sauerstoffquelle in Verbindung stehen. Das kurze Verbindungsstück ist zweckmäßigerweise ein steifes Rohrmaterial, an welchem der Druckminderer und das Ventil zur Zuführung von Außenluft angeordnet sein können.

Die Neuerung ist anhand von vorteilhaften Ausfuhrungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Diese zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der neuerungsgemäßen Behandlungseinheit,
20

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfüh

rungsmöglichkeit der neuerungsgemäßen Behandlungseinheit,

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausfuh

rungsmöglichkeit der neuerungsgemäßen Behandlungseinheit,

ji : , : ts.i . ···. dr. hafner & stippl ·* · · · .· ..··

- 11-

Fig. 4 eine schematische, vergrößerte Querschnittsdarstellung des

Ventilbereichs aus Fig. 1,

Fig. 5 eine schematische, vergrößerte Querschnittsdarstellung ei

ner weiteren Ausfuhrungsmöglichkeit des Ventilbereichs gemäß Fig. 1 sowie

Fig. 6 eine Darstellung einer geschlossenen Behandlungseinheit

sowie

Fig. 7 eine schematische Darstellung einer alternativen Ausfüh

rungsvariante der neuerungsgemäßen Behandlungseinheit.

Bezugsziffer 1 bezeichnet die tragbare Behandlungseinheit in ihrer Gesamtheit. Die tragbare Behandlungseinheit 1 dient der Sauerstofftherapie insbesondere bei höhenmedizinsichen Erkrankungen wie Höhenkrankheit, Höhenlungenödem, Hypothermie usw.. Die Behandlungseinheit 1 in den Figuren 1 3 ist jeweils als offenes SauerstofFsystem ausgeführt, d. h. der Sauerstoff wird über eine Atemmaske 3 eingeatmet und die ausgeatmete Luft fließt in die Umgebung ab. Dabei wird die Atemmaske 3 an den Mund- Nasenbereich gehalten und gleichzeitig ein Ventil der Sauerstoffflasche 2 zum Zuführen von Sauerstoff geöffnet. An der Sauerstoffflasche 2 ist ein Druckminderer 7 angeordnet, um die gewünschte Sauerstoffzufuhr einstellen zu können. Sauerstoffflasche 2 und Atemmaske 3 sind über einen Schlauch 6 miteinander verbunden. An den Schlauch 6 ist ein Ventil 4 zur Zuführung von Außenluft angeordnet, so daß der Patient mit einer Mischung aus reinem Sauerstoff und Außenluft (in einem definierten Verhältnis) versorgt wird. Bei einer leichten

V":

• J \.\ I**.; ·'···; DR. HAFNER & STlPPL

-12-

höhenmedizinsichen Erkrankung ist eine 100 %-ige Sauerstoffversorgung nicht notwendig und der gewünschte Therapieeffekt setzt schon bei einer niedrigeren Sauerstoffkonzentration ein.
5

Folglich kann die Sauerstoffflasche über eine längere Zeit verwendet werden, da aufgrund der Zuführung von Außenluft weniger Sauerstoff für die Therapie benötigt wird.

Die Zuführung von Außenluft erfolgt über die Saugwirkung des durchströmenden Sauerstoffs, wobei durch entsprechende Einstellung des Ventils 4 die Außenluftzufuhr geregelt werden kann.

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Darstellung des Ventilbereichs aus Fig. 1. Fig. 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung des Ventilbereichs aus Fig. 1, wobei der Schlauch 6 bzw. eine andere Verbindungsleitung kurz nach dem Ventil eingeengt ist. Durch die aufgrund der Einengung wechselnden Druckverhältnisse des durchströmenden Sauerstoffs kann im Vergleich zur Ausgestaltung gemäß Fig. 4 mehr Außenluft angesaugt werden. Diese konstruktive Ausgestaltung wird als Venturi-Ventil 5 bezeichnet.

Das Ventil 4 zur Zuführung von Außenluft kann auch direkt am Druckminderer 7 angeordnet sein (vgl. Fig. 2). Durch diese Anordnungsmöglichkeit kann in einfacher Weise mit dem Druckminderer 7 gleichzeitig die Sauerstoff - sowie Außenluftzufuhr eingestellt werden.

Entsprechend der Ausführungsvariante in Fig. 3 ist am Beatmungsteil ein Demand-Ventil 8 angeordnet, an welchem zusätzlich das Ventil 4 zur Zufüh-

. *.,: ÜR. HAFNER & STIPPL

-13-

rung von Außenluft angeordnet ist. Diese Ausfuhrungsmöglichkeit ermöglicht dem Patienten in einfacher Weise, selbst die Außenluftzufuhr zu bestimmen.
5

In Fig. 6 ist die Behandlungseinheit 1 als geschlossenes System ausgebildet. Dabei fließt die vom Patienten ausgeatmete Atemluft in das System zurück, wobei die Ausatmung (Expiration) in einen Reservoirbeutel 10 erfolgt, die Einatmung (Inspiration) erfolgt aus dem Reservoirbeutel 10 durch den CO2-Absorber 9.

Aus der Darstellung der Fig. 6 wird deutlich, wie die Strömungsrichtung während der Atmung im System verläuft. Ein- und Ausatmung werden automatisch durch Ventile im CO2-Absorber 9 getrennt. Der Ersatz des verbrauchten Sauerstoffs erfolgt durch Sauerstoffzufuhr von der Sauerstoffflasche 2. Durch die Anordnung eines Ventils 4 zur Zufuhrung von Außenluft wie auch in dem geschlossenen System eine längere Nutzbarkeit der Sauerstoffflasche 2 gewährleistet. In der Zeichnungsfigur 6 ist das Ventil 4 nur beispielhaft am Sauerstoffschlauch 11 angeordnet. Es kann jedoch wie beim offenen System auch am Druckminderer 7 oder im Bereich des Demand-Ventils 8 bzw. im Bereich des Atemmaske 3 angeordnet sein.

Als Sauerstoffflasche 2 dient eine Leichtgewichtsflasche, insbesondere Composite-, Alu- und Carbonflache, um das Gewicht der tragbaren Behandlungseinheit 1 zu reduzieren.

"· 1 :·: :'··: · ""::Ue. hafner & stippl

-14-

Die Sauerstoffflasche weist vorzugsweise ein Füllvolumen von 2 Litern auf, so daß die Kompaktheit der tragbaren Behandlungseinheit 1 sowie gleichzeitig eine ausreichende SauerstofrVersorgung über ca. 14 Stunden gewährleistet ist.

Fig. 7 zeigt eine kompakte Ausfuhrungsform der tragbaren Behandlungseinheit 1. Die Atemmaske 3 ist dabei über ein kurzes Verbindungsstück 12 mit der Sauerstoffflasche 2 verbunden. Der Druckminderer 7, welcher an dem kurzen Verbindungsstück 12 befestigt ist, weist das Ventil 4 zur Zufuhrung von Außenluft auf. Eine derartige kompakte Behandlungseinheit 1 ist einfach zu transportieren und praktisch in der Handhabung.

-15-

Finna EMS St-He/98235

Elektro-Mechanische Systeme GmbH

BEZUGSZEICHEN

1	Behandlungseinheit
2	Sauerstoffflasche
3	Atemmaske
4	Ventil
5	Venturi-Ventil
6	Schlauch
7	Druckminderer
8	Demand-Ventil
9	COr-Absorber
10	Reservoirbeutel
11	Sauerstoffschlauch
12	kurzes Verbindungsstück

Claims

-1- FirmaEMS St-He/98235 Elektro-Mechanische-Systeme GmbH SCHUTZANSPRÜCHE

1. Tragbare Behandlungseinheit zur Sauerstofftherapie insbesondere bei höhenmedizinischen Erkrankungen wie Höhenkrankheit, Höhenlungenödem, Hypothermie usw. mit einer Sauerstoffquelle, insbesondere Sauerstoffflasche zur Versorgung des Patienten mit Sauerstoff als Atemgas sowie einem am Patienten angeordneten Beatmungsteil z. B. Atemmaske

dadurch gekennzeichnet, daß

zwischen Sauerstoffquelle und Beatmungsteil ein Ventil (4) zur Zuführung von Außenluft vorgesehen ist.

2. Tragbare Behandlungseinheit nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Zuführung von Außenluft über die Saugwirkung des durchströmenden Sauerstoffs erfolgt.

• ··

:: :*i :"···· *^#*::dk.hafner&stippl

-2-

3. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der Ansprüche 1 oder 2,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Ventil zur Zuführung von Außenluft als Venturi-Ventil (5) ausgebildet ist.

4. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (4) zur Zuführung von Außenluft einem Schlauch (6) zwischen Sauerstoffquelle und Beamtmungsteil vorgesehen ist.

S. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüehe,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Ventil (4) zur Zufuhrung von Außenluft an einem Druckminderer (T) vorgesehen ist.

• ••j il·» ····

: : : · : : *·/.' "^::.D.fe. hafner&stippl

-3-

6. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Ventil (4) zur Zuführung von Außenluft an einem Demand-Ventil, z.B. Lungenautomat, (8) im Bereich des Beamtmungsteils vorgesehen ist.
10

7. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Behandlungseinheit (1) als geschlossenes System ausgebildet ist, bei dem vom Patienten ausgeatmete Atemluft in das System zurückfließt, ein CO₂-Absorber (9) zur Aussonderung des im Atemgas des Patienten befindlichen CO2 vorgesehen ist sowie gegebenenfalls ein Reservoirbeutel (10) zur kurzzeitigen Aufnahme der ausgeatmeten Luft vorgesehen ist.

8. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

• · i''·.} &Ggr;/ * !/^:JJR-HAFNER & STlPPL

-A-

als Sauerstofflasche (2) eine Leichtgewichtsflasche, insbesondere Composite-, Alu- und Carbonflasche vorgesehen ist.

9. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Sauerstoffflasche (2) ein Füllvolumen von 1-31, insbesondere von 21 aufweist.

10. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

der Fülldruck im Bereich von 200 - 350 bar, insbesondere 280 - 320 bar, liegt.

11. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüehe,

dadurch gekennzeichnet, daß

Ii i*i ^:*'*|'·* "^PAhAFNER⁸¹ST¹PP¹-

-5-

das Beatmungsteil unmittelbar mit der Sauerstoffquelle bzw. dem Druckminderer (7) in Verbindung steht.

12. Tragbare Behandlungseinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß

das Beatmungsteil über ein kurzes Verbindungsstück (12) mit der Sauerstoffquelle in Verbindung steht.