DE4208096A1 - Atemmaske - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemmaske zum verbesserten versorgen von Gewebe mit Sauerstoff, insbes. um Patienten z. B. im Krisenfall oder zur Durchführung der Sauerstoff- Mehrschritt-Therapie zu beatmen.

Atemmasken sind als Sauerstoff-Atemmasken, wie sie für die Sauerstofftherapie angewendet werden, bekannt. Derartige Atemmasken dichten im Nasen-Wangen-Bereich im allgemeinen nicht vollständig ab; vielmehr verbleiben dort oft Spalträume von mehreren Millimetern Breite, die bei manchen Maskenmodel­ len sogar für das einwandfreie Atmen notwendig sind, weil der Patient sonst beim Einatmen nicht genügend Luft bekommt, sofern nicht über den Sauerstoff-Selektor Atemgas gesondert zugeführt wird; andererseits führen diese Undichtheiten auch zu erheblichen Sauerstoff-Verlusten. Des weiteren haben bekannte Atemmasken einige kleine Öffnungen für den freien Gasdurchtritt z. B. auf der dem Ausatemventil gegenüberliegen­ den Seite der Maske, die jedoch die Funktion nicht erheblich beeinflussen. Maskenkörper und Atembeutel sind über ein Anschlußstück miteinander verbunden, das einen Anschluß für den Sauerstoff-Selektor und ein Einatemventil aufweist, durch das sowohl der eingeatmete Sauerstoff als auch die Atemluft aus dem Atembeutel in den Ansaugbereich des Patienten geführt wird. Während des Ausatmens über das Ausatemventil ist das Einatemventil geschlossen und das mit Sauerstoff angereicher­ te Gas aus dem Selektor füllt den Atembeutel; beim Einatmen strömt ein Teil des Inhalts des Atembeutels durch das Einatemventil in die Maske und in den Atembereich des Maskenträgers.

Des weiteren ist bekannt, daß im menschlichen Organismus durch erhöhte Belastung, vorzugsweise durch körperliche Betätigung, eine erhöhte Menge an CO₂ anfällt. Aufgrund der Mehrbelastung ergibt der höhere CO₂-Anfall eine Intensivie­ rung von Atmung und Kreislauf, und damit eine bessere Versorgung der Gewebe mit Sauerstoff und anderen Substraten, und letztlich eine intensivierte Metaboliten-Abführung, z. B. CO₂. Durch künstliche Erhöhung des arteriellen CO₂ kann dem Körper teilweise eine erhöhte Belastung vorgetäuscht werden, auf die der Körper entsprechend reagiert, obwohl diese Belastung tatsächlich nicht aufgetreten ist. Aufgrund dieser Reaktion des Organismus kommt es zu einer zusätzlichen besseren Versorgung der Gewebe, vor allem mit Sauerstoff. Andererseits kann CO₂ auch toxisch sein, z. B. zur Bewußtlo­ sigkeit führen, wenn im Blut zuviel CO₂ gelöst ist. Der pCO₂ beträgt im arteriellen Blut z. B. ca. 40 mm Hg. Bis etwa 70 mm Hg bewirkt CO₂ einen linearen Anstieg des Atemzeitvolu­ mens; bei Werten über 70 mm Hg tritt eine zunehmende Hemmung der Atmung ein.

Diese Erkenntnisse werden in der Praxis in der Weise ausge­ nutzt, daß CO₂ aus einer Gasflasche unmittelbar dem Körper durch Einatmen zugeführt wird, oder daß der Totraum der Atmung künstlich vergrößert wird. Bei der direkten Einspei­ sung von CO₂ wird dem eingeatmeten Sauerstoff CO₂ zugemischt, bzw. ein entsprechendes Gas im Volumenverhältnis 95:5 von O₂:CO₂ eingeatmet (z. B. Carbogen-Gas). Dadurch wird eine Verarmung des Blutes an CO₂, wie sie bei intensiver Beatmung eintritt, verhindert und damit die Atmung weiter angeregt.

Bei einer weiteren Methode wird der Totraum der Atmung künstlich vergrößert. Der Totraum der Atmung umfaßt alle nicht am Gasaustausch beteiligten Volumina der Atemwege, also Mund- und Nasenraum, Luftröhre sowie Bronchien, nicht aber die Lungenbläschen. Beim erwachsenen Menschen rechnet man mit einem Totraumvolumen von 150 ml. Der Patient atmet in derartige zusätzliche Toträume aus; das dabei ausgeatmete CO₂ wird mit der sauerstoffreichen Luft vermischt wieder eingeat­ met. Durch das CO₃ wird die Atmung vertieft bzw. intensi­ viert, so daß es möglich ist, damit kaum genutzte Lungenab­ schnitte für diesen Atmungsvorgang zu erschließen und die Atemmuskulatur zu trainieren. Während Luft normalerweise ca. 0,03% CO₂ enthält, beträgt dieser Anteil in der ausgeatmeten Luft etwa 4 bis 5%, hat somit etwa den 150fachen Wert. Demgegenüber ist die Veränderung des Sauerstoffanteils relativ gering, da nur 1/5 bis 1/4 des in der Luft enthalte­ nen Sauerstoffs vom Körper aufgenommen wird. Eine künstliche Vergrößerung des Totraumes wird daher vor allem durch Erhöhung des CO₂-Anteiles wirksam.

Derartige Toträume werden in Verbindung mit Sauerstoff-Gaben mittels Spezialmasken angewendet, und es werden auf diese Weise im Gegensatz zur Totraum-Atmung ohne zusätzliche Sauerstoff-Gaben, d. h. nur mit Luft, sofortige weitere Besserungen der O₂-Werte im Organismus erzielt.

Aufgabe der Erfindung ist es, Vorkehrungen zu treffen, mit denen einer Verarmung des Blutes an CO₂ entgegengewirkt und eine erhöhte Zufuhr an O₂ nach der Methode der Sauerstoff­ therapie, insbes. der Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie, vorgenommen wird. Ferner ist Aufgabe der Erfindung, eine Atemmaske zu schaffen, mit der ein vergrößerter Totraum der Atmung geschaffen wird sowie ein höherer pCO₂-Wert und ein geringerer O₂-Verlust erreicht werden können. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, eine Atemmaske zu schaffen, bei der übergroße Toträume (bis ca. 1000 ml) für Patienten risikolos anwendbar sind, und die Sicherheitsvorkehrungen aufweist, die bei O₂-Ausfall den übergroßen Totraum völlig oder zumindest teilweise unwirksam machen, damit Gefahren für den Patienten ausgeschlossen werden, insbes. dann, wenn die Zufuhr von mit O₂ angereicherter Luft unterbrochen ist.

Das Verfahren nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1 bzw. des Anspru­ ches 2. Eine Atemmaske nach der Erfindung ist Gegenstand des Anspruches 3. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorgeschlagen, im Rahmen der Sauerstofftherapie, insbes. der Sauerstoff-Mehr­ schritt-Therapie, die erhöhte O₂-Aufnahme mit der Aufnahme von CO₂ zu verbinden, d. h. dem Organismus CO₂ zusätzlich zuzuführen, um den arteriellen pCO₂ künstlich zu erhöhen, so daß der Körper durch die damit verbundene Stimulierung der Atmung zusätzlich Sauerstoff aufnimmt, wodurch das Gewebe mit Sauerstoff und anderen Substraten besser versorgt wird. Dies kann beispielsweise mit Hilfe von getrennt zur Verfügung stehenden CO₂ und O₂-Flaschen und Schlauchleitungen, oder über Atemmasken, in die CO₂ und O₂ entweder getrennt und nacheinander oder aber in Form eines geeignetes Gemisches von CO₂ und O₂ in den Atemraum eingeführt wird, erreicht werden.

Nach einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Totraum der Atmung vergrößert und damit dem Organis­ mus zusätzlich CO₂ in Verbindung mit Sauerstoff nach dem Prinzip der Sauerstofftherapie zugeführt. Dies geschieht z. B. dadurch, daß eine Röhre an den Mund des Patienten bei zugeklemmter Nase angesetzt wird, so daß der Patient durch diese Röhre ausgeatmetes CO₂ teilweise wieder einatmet. Dabei können Teilröhren von jeweils z. B. 100 ml Volumen zusammenge­ setzt werden. Im allgemeinen tolerieren hierbei Erwachsene ein zusätzliches Totraumvolumen von 500-600 ml, Kinder von etwa 200 ml. Gleichzeitig wird dem Patienten O₂ im Rahmen der Sauerstofftherapie zugeführt, z. B. mit Hilfe einer Atemmaske, insbes. einer Atemmaske der erfindungsgemäßen Art.

Für die einwandfreie Funktion einer erfindungsgemäßen Atemmaske ist wichtig, daß sie am Gesicht vollständig abdichtet, insbesondere im Nasen-Backen-Bereich, so daß Gas nur dort ausgetauscht werden kann, wo es erwünscht ist, und daß ein zusätzlicher Totraum von unbedenklichem Ausmaß geschaffen wird. Des weiteren ist wesentlich, daß der bei bisherigen Atemmasken verwendete Atembeutel als Totraum-Atem­ beutel funktioniert, wobei sichergestellt sein muß, daß der Atembeutel nicht soweit zusammenfällt, daß der Atemgas­ durchtritt behindert wird, sondern ein minimaler Totraum von etwa 200 ml sichergestellt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß der Atembeutel entweder an sich relativ steif ausgebildet ist, so daß eine Okklusion bei Entleerung des Beutels verhindert wird, oder daß die Mantelfläche des Beutels in sich versteifend ausgebildet ist, oder aber daß im Inneren des Atembeutels ein Gittergestell vorgesehen ist, das den Beutel zentral von oben nach unten durchsetzt, so daß auf alle Fälle ein ausreichender Atemweg innerhalb des Beutels aufrechterhalten, die Einatmung sichergestellt und der Träger der Maske nicht gefährdet wird. Die sauerstoffreiche Luft aus dem Selektor wird in den Totraum-Atembeutel eingeleitet, die eine untere Öffnung entsprechend einem Totraumtubus aufweist; durch diese Öffnung, die insbesondere in ihrer Größe ver­ stellbar ist, kann der Träger der Maske behinderungsfrei atmen, auch wenn der Selektor nicht angeschlossen bzw. nicht in Betrieb ist, d. h. kein sauerstoffreiches Gas zugeführt wird. Das Ausatmen erfolgt in den Atembeutel hinein - das CO₂ der Ausatemluft vermischt sich im Atembeutel mit dem O₂ bzw. dem mit O₂ angereichertem Atemgas des Selektors, so daß ein Gemisch aus O₂ und CO₂ beim Einatmen aus dem Atembeutel in die Atemmaske eingeführt wird.

Die erfindungsgemäße Maske weist keine Ventile auf, was die Maske erheblich vereinfacht. Die Atemmaske ist ferner so konstruiert, daß sie ohne aktive Gaszuleitung ein ausreichen­ des freies Atmen in Ruhe ermöglicht. Damit stellt eine derartige Atemmaske eine Sicherheitsmaske dar. Des weiteren ermöglicht der Atembeutel anstelle eines starren Totraumes aufgrund seiner Bewegung bzw. verschiedener Aufblaszustände eine bessere Beobachtung der Atmung bzw. des Gleichgewichtes der Gasaustauschvorgänge.

Der gesamte Totraum in der erfindungsgemäßen Atemmaske (Atemmaske + Atembeutel + Gittergestell) hat ein Volumen von etwa 500-600 ml, was innerhalb der Tolerierbarkeit bei einem Erwachsenen ohne Atmungsprobleme liegt. Damit ist diese Maske auch ohne Sauerstoffzufuhr anlegbar. Normalerweise wird die Atemmaske nur bei einem Gasstrom von 4 l/min aus dem Selektor getragen. Dies bedeutet, daß der Totraum zusätzlich gespült, d. h. bei einem Atemvolumen von 8 l/min nur noch einem verminderten Totraum von ca. 300 ml - bei Atemtherapie ohne zusätzliche Sauerstoffgabe - entspricht. Ein solcher Totraum ist jedoch bis auf eine verschwindende Minderheit von Fällen unbedenklich. Entsprechend unbedenklich ist auch die Erhöhung des pCO₂ in der Einatmungsluft bzw. im Blut des Maskenträgers.

Bedingt durch die CO₂-Anreicherung mit Hilfe der neuen Maske wird eine Verbesserung der Wirksamkeit der Sauerstoff-Mehr­ schritt-Therapie (SMT) und damit eine Verkürzung der SMT- Langzeitprozesse erreicht, ferner die Wirksamkeit einer zusätzlichen Belastung simuliert. In den Fällen, in denen eine ergometrische Belastung nicht möglich ist, z. B. bei Bewegungsbehinderung, kann durch die neue Maske eine solche Belastung teilweise ersetzt werden. Bei Verwendung dieser Atemmaske und der hierbei erwiesenen besseren Sauerstoffaus­ nutzung bzw. Wirksamkeit lassen sich Selektoren mit kleinerer Leistung von 4 oder nur 3 l/min. verwenden.

Die erfindungsgemäße Atemmaske weist zweckmäßigerweise Vorkehrungen auf, um das pCO₂ und pO₂ in der Atemluft zu messen. Dies kann z. B. dadurch geschehen, daß ein dünner Schlauch im Nasen-Mund-Bereich in die Maske eingeführt wird, daß durch eine Membranpumpe Atemluft abgesaugt wird und daß diese abgesaugte Atemluft externen Sensoren und Meßgeräten zugeführt wird. Bei einer Absaugleistung von 100 ml/min beträgt die Meßwertverzögerung dadurch lediglich ca. 3 bis 5 sec. Für den praktischen Betrieb bzw. spezielle Forderungen kann eine Beistelleinheit vorgesehen sein, die das abgesaugte Atemgas einem pCO₂-Kontroller zuleitet. Des weiteren kann die Kontrolle des pO₂ vorgesehen sein.

An Hand einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird eine Atemmaske vorgeschlagen, bei der dem Totraum eine Sicherheitseinrichtung vorgeschaltet ist, die aufgrund des Druckes der zugeführten, mit O₂ angereicherten Luft den Totraum freigibt, und die bei Ausfall eine zusätzliche, weitgehend totraumfreie Atemöffnung wirksam macht, und zwar die Verbindung zwischen Totraum und Atemweg unterbricht. Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung geschieht dies in der Weise, daß ein Ventilelement, z. B. ein Ventilballon, durch den Gasstrom entgegen der Wirkung einer Feder bewegt und dadurch der Totraum freigegeben sowie der totraumfreie Atemweg geschlossen wird. Bei einer anderen Ausführungsform wird ein Druckelement, vorzugsweise ein expandierfähiger Körper aus elastischem Material aufgrund des Sauerstoff­ druckes aufgeblasen und ein Ventil, z. B. ein Klappenventil gesteuert, das die Eingangsöffnungen zum Totraum und zum totraumfreien Atemweg öffnet bzw. schließt. Hierbei kann der expandierfähige Körper eine zusätzliche totraumfreie Atem­ öffnung verschließen, sobald Sauerstoff einströmt und der Körper aufgebläht wird, so daß der Benutzer dann nur über den Totraum arbeiten kann. Die vom Sauerstoffdruck gesteuerte Vorrichtung kann beispielsweise einen elektrischen Kontakt steuern, der bewirkt, daß über einen Stromkreis, z. B. mit Hilfe externer Aggregate, ein Steuerventil in der Maske elektrisch betätigt wird.

Bei einer abgeänderten Ausführungsform der Erfindung ist der Kolben einer leicht gängigen, kleinen medizinischen Spritze, z. B. einer Vollglasspritze, durch den Sauerstoffdruck gegen eine Feder bewegbar angeordnet, wodurch mit dem Griffende eine zusätzliche Atemöffnung verschlossen wird und der Patient die Atemluft aus dem Totraum erhält. Fällt der O₂-Druck ab, drückt die Feder den Kolben der Spritze zurück, und die mit dem Griffende verbundene Klappe gibt eine Verbindung nach außen zum Atmen frei.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeich­ nung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Atemmaske,

Fig. 2 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Atemmaske,

Fig. 3 praktische Meßergebnisse mit der bekannten und der erfindungsgemäßen Atemmaske,

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer abgeänderten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Atemmaske,

Fig. 5 eine Ausführungsform einer Sicherheitseinrichtung, wie sie in Fig. 4 angedeutet ist, als Klappenventil im Schnitt, und

Fig. 6 eine Teilschnittansicht der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 5 um 90° gedreht.

Die Atemmaske nach Fig. 1 besteht aus dem Maskenkörper 1 und dem Atembeutel 2. Der Maskenkörper 1 weist im Nasen-Wangen- Bereich 3 undichte Stellen zwischen dem Rand des Körpers und dem Gesicht des Maskenträgers auf, die notwendig sind, damit der Maskenträger aus der Umgebung Atemluft aufnehmen und ausreichend atmen kann. Im Maskenkörper ist ein Ausatemventil 4 vorgesehen, ferner eine Reihe von kleinen freien Öffnungen 5 für den freien Luftaustausch mit dem Inneren des Masken­ körpers. Mit 6 ist ein Gummiband bezeichnet, mit dessen Hilfe die Maske am Kopf des Trägers festgelegt wird. Der Masken­ körper 1 und der Atembeutel 2 sind durch ein Verbindungsstück 7 miteinander verbunden. Der Atembeutel 2 ist z. B. ein elastischer Gummi- oder Kunststoffbeutel, der während des Ausatmens über das Ausatemventil (bei geschlossenem Einatem­ ventil 9) mit sauerstoffreichem Gas aus dem Selektor gefüllt wird und der damit einen Gasvorrat beinhaltet, der in der Einatmungsphase zusätzlich zur Verfügung steht. Hierzu ist vom Verbindungsstück 7 ein Anschluß 8 zum Selektor geführt, über den sauerstoffreiches Gas in der gewünschten Zusammen­ setzung in die Atemmaske eingeführt wird. Durch das Einatem­ ventil 9 atmet der Maskenträger die sauerstoffreiche Luft ein. 10 bezeichnet eine Versteifung des Materials des Maskenkörpers in Form eines Steges, der z. B. auf den Nasen­ teil der Maske aufgesetzt wird.

Der Maskenkörper 11 nach Fig. 2 weist an seinem Umfangsrand eine kontinuierliche oder aus einzelnen Abschnitten bestehen­ de Dichtung 12 auf, die insbes. zwischen dem Maskenrand und dem Nasen-Backen-Bereich des Maskenträgers ausreichend ab­ schließt, damit an diese Stelle kein Luftaustausch möglich ist. Der Maskenkörper ist auf seiner gesamten Oberfläche ohne Öffnungen ausgebildet, so daß das Ausatemventil 4 und die kleinen Öffnungen 5 nach Fig. 1 fehlen und damit ein Luftaus­ tausch des Innenraumes zwischen Atemmaske und Gesicht des Maskenträgers über den Maskenkörper nicht stattfindet. Der Maskenkörper 11 ist mit dem Atembeutel 13 über ein Verbin­ dungsstück 14 verbunden, an das ein Totraum-Anfangsstück 15 anschließt, das über ein Gittergerüst 16 mit einem Totraum- Endstück 17 am unteren Ende des Gerüstes 16 und am Boden des Atembeutels 13 verbunden ist. Das Totraum-Endstück 17 ist am unteren Ende offen, so daß Atemluft von dort über den Atembeutel in den Maskenkörper eintreten kann. 18 bezeichnet einen Schlauch für den Anschluß eines Selektors, über den sauerstoffreiches Atemgas in das Innere des Beutels und von dort in den Bereich des Maskenkörpers strömt und eingeatmet werden kann. Die ausgeatmete Luft strömt in den Atembeutel 13. Über den Selektor wird sauerstoffreiche Luft in den Atembeutel eingeführt und dort mit dem CO₂ bzw. der im Atembeutel teilweise angesammelten Ausatemluft gemischt. Damit wird eine Anreicherung der Einatemluft mit CO₂ in Verbindung mit einer erhöhten Sauerstoffzuführung nach dem Prinzip der Sauerstofftherapie erzielt.

Die in Fig. 4 dargestellten Versuchsergebnisse zeigen jeweils die Meßergebnisse mit einer bekannten und einer erfindungsge­ mäßen Atemmaske in bezug auf den pO₂ in der Atemmaske und den transkutanen pO₂ während der Durchführung der Sauerstoff- Mehrschritt-Therapie. Der bei diesen Versuchen verwendete Selektortyp gab bei einem Gasstrom von 4 l/min. 86%igen Sauerstoff ab; der Sauerstoffanteil der Atemluft in der Atemmaske betrug nur 58%. Dies bedeutet, daß selbst nach dem Maßstab der Beatmung von Patienten mit chronischer Hyperkap­ nie die Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie mit der erfindungs­ gemäßen Maske unbedenklich ist. Bei einem 86%igen O₂-Strom von 4 l/min und Verwendung einer bekannten Atemmaske erhöhte sich der transkutane pO₂ nur auf 100 mmHg (Ausgangswert 67), mit der erfindungsgemäßen Maske jedoch auf 177 mm Hg (Torr bzw. 23,6 kPa). Die Erhöhung des transkutanen pO₂ war damit in diesem Fall bei Gebrauch der erfindungsgemäßen Atemmaske um den Faktor 3 größer als im Vergleich zur bekannten Atemmaske. Bei gleichem Sauerstoffangebot durch den Selektor (86%, 4 l/min.) betrug der pO₂ bei dem Versuch mit der Atemmaske nach dem Stande der Technik 294 mm Hg, mit der Maske nach der Erfindung hingegen 440 mm Hg entsprechend O₂-Anteilen von ca. 39 bzw. 58 kPa. Somit war der Ausnut­ zungsgrad des Selektor-Sauerstoffs bei den Versuchen mit der erfindungsgemäßen Atemmaske wesentlich besser (um den Faktor 1,5) als bei Verwendung der bekannten Atemmaske. Der pCO₂ war bei der erfindungsgemäßen Maske im Rahmen der Toleranz wesentlich höher als bei der bekannten Atemmaske.

Ein Maskenkörper 101, der außer der Atemöffnung 102 keine weiteren Öffnungen im Atembereich aufweist, ist mit einem gegenüber herkömmlichen Masken verstärkten Halteband 103 versehen, mit dessen Hilfe die Atemmaske einwandfrei abdich­ tend im Gesicht des Benutzers anliegt. Die Atemöffnung 102 des Maskenkörpers 101 ist an ein Gehäuse 104, 105 angeschlos­ sen, das bei der speziellen Ausführungsform aus einem oberen Teil 104 und einem unteren Teil 105 besteht; der untere Teil 105 nimmt die Sicherheitseinrichtung 106 auf, die in den Fig. 5 und 6 näher dargestellt ist.

Die Sicherheitseinrichtung 106 kann bei abgenommenem oberem Teil 104 von oben in den unteren Teil 105 des Gehäuses eingesetzt werden und wird nach Aufsetzen des oberen Teils 104 festgelegt. Sie bildet den unteren Abschluß des nach unten offenen Teiles 105; diese Öffnung stellt eine Verbin­ dung zur Außenluft her. An das Gehäuseteil 104 schließt der Atemgasspeicher bzw. Totraum 107 an, der aus mehreren Segmenten 108, 108′, 108′′, z. B. in Form von Schlauchsegmen­ ten, besteht, die ebenso wie ein Sauerstoff-Zuführschlauch 109 mit der Sicherheitseinrichtung 106 verbunden sind. Die Totraum-Schlauchsegmente 108, 108′, 108′′ sind so ausgelegt, daß bei ausschließlicher Verwendung des Segmentes 108 der Gesamttotraum ca. 500 ml beträgt, während durch zusätzlichen Anschluß der Segmente 108′ und 108′′ der Gesamttotraum auf z. B. 750 und 1000 ml erweiterbar ist.

Wie in Fig. 5 im einzelnen dargestellt, ist die Sicherheits­ einrichtung 106 im unteren Teil des Gehäuses aufgenommen, schließt diesen nach unten ab und wird in dieser Position vom unteren Teil des Gehäuses durch Aufsetzen auf einen gekrümm­ ten Rohrteil 110 festgelegt. Oberer Teil 104 und unterer Teil 105 sind durch eine Klemm-, Schraub- oder dergl. Verbindung miteinander lösbar befestigt. Das gekrümmte Rohrteil 110 ist über seine Endöffnung 111 nach außen geführt, es verläuft im Inneren des unteren Teils 105 des Gehäuses in Richtung eines kurzen Rohrteiles 112, das zum Anschluß der Totraumschläuche 108, 108′, 108′′ dient und im Boden 113 des unteren Teiles 105 des Gehäuses angeordnet ist. Zwischen dem freien Ende des Rohrteiles 110 und dem zugewandten Rohrteil 112 ist eine Unterbrechung ausgebildet, und die beiden einander zugewand­ ten freien Enden der Rohrteile 111 und 112 können im Gegen­ takt geöffnet und geschlossen werden. Auch ein Sauerstoff­ röhrchen 114, an das der Sauerstoffschlauch 109 angeschlossen ist, führt vom unteren Teil 105 des Gehäuses nach außen; es endet mit seinem Abschnitt 114′ im oberen Teil 104 des Gehäuses und besitzt, wie in Fig. 6 näher dargestellt, eine seitliche Abzweigung 115, wobei die Teile 114, 114′ und 115 ein T-Stück bilden, das an ein expandierfähiges bzw. aufblas­ bares Druckelement 116, z. B. in Form eines Gummiballons, angeschlossen ist. Da das Sauerstoffröhrchen 114 in seinem Verlauf bei 117 als Übergang zum Abschnitt 114′ verjüngt ist, entsteht bei Zufuhr von Sauerstoff in das Sauerstoffröhrchen ein Staudruck, der das Druckelement 116 aufbläht. Über dem Druckelement 116 ist eine Ventilklappe 118 in einem Lager 119 schwenkbar angeordnet; die Ventilklappe 118 wird entgegen der Kraft einer Feder 120 an das Ende 121 des gekrümmten Rohr­ teiles 110 gedrückt und schließt dieses ab. Dadurch wird verhindert, daß bei Zustrom von Sauerstoff über das gekrümmte Rohrteil eine nahezu totraumfreie Atmung freier Außenluft erfolgen und der Sauerstoff über diesen kurzen Weg nach außen entweichen kann. Wird die Sauerstoffzufuhr verringert oder unterbrochen, fällt das Druckelement 116 in sich zusammen, und die Feder 120 drückt die Ventilklappe 118 auf das kurze Rohrteil 112, wodurch der Atemweg zu den Totraumsegmenten 108, 108′, 108′′ gesperrt wird. Auf diese Weise ist der Benutzer in der Lage, praktisch totraumfrei über das gekrümmte Rohrteil 110 Außenluft einzuatmen.

Fig. 6 zeigt in einer um 90° gegenüber Fig. 5 gezeigten Ansicht lediglich den unteren Teil 105 des Gehäuses sowie das Sauerstoffröhrchen 114, 114′, das Druckelement 116 und die T-förmige Abzweigverbindung vom Sauerstoffröhrchen 115 zum Druckelement 116. Dieses T-Stück besteht aus dem großlumigen Zuführungsschenkel 114, dem großlumigen Seitenschenkel 115 und dem kleinlumigen Ausströmschenkel 114′.

Claims (23)

1. Verfahren zur verbesserten Versorgung von Gewebe mit Sauerstoff durch Erhöhen des arteriellen CO₂-Anfalles im menschlichen Organismus, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Prinzip der Sauer­ stofftherapie (Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie) eine erhöhte Menge an Sauerstoff durch ein mit Sauerstoff angereichertes Atemgas, insbesondere unter Verwendung eines O₂-Selektors, eingeatmet wird, und daß gleichzeitig oder schrittweise nacheinander eine erhöhte Menge an CO₂ bis maximal ca. 60 mm Hg CO₂-Partialdruck im arteriellen Blut eingeatmet wird.

2. Verfahren zur verbesserten Versorgung von Gewebe mit Sauerstoff durch Erhöhen des arteriellen CO₂-Anfalles im menschlichen Organismus, dadurch gekennzeichnet, daß der Totraum der Atmung durch Schaffung eines zusätzlichen, in den Atmungsprozeß eingeschalteten Volumens, z. B. in Form eines Atembeutels, vergrößert wird, daß nach dem Prinzip der Sauerstofftherapie (Sauerstoff-Mehrschritt-Therapie) eine erhöhte Menge an Sauerstoff durch ein mit Sauerstoff angereichertes Atemgas eingeatmet wird, und daß die sauerstoffreiche Atemluft in das Zusatzvolumen, z. B. den Atembeutel, eingeführt und die im Zusatzvolumen vorhan­ dene, mit einem erhöhten CO₂-Anteil und einem erhöhten O₂-Anteil versehene Atemluft eingeatmet wird.

3. Atemmaske, bestehend aus einem insbes. der Form des Nasen-Backen-Bereiches angepaßten Maskenkörper, einem an den Maskenkörper angeschlossenen Atemgasspeicher, und einer Sauerstoff-Zuführung, dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Maskenkörper (11) zumindest im Nasen-Backen- Bereich an seinem Rand mit einer Dichtung (12) versehen ist, die ein dichtes Anliegen der Maske am Gesicht des Trägers bewirkt,
• b) ein am unteren Ende mit einer Öffnung (bei 17) versehener Atemgasspeicher in Form eines Atembeutels (13) vorgesehen ist, der mit dem Maskenkörper (11) verbunden ist und eine Versteifung (16) aufweist, die ein vollständiges Zusammenfallen verhindert,
• c) der Atembeutel (13) als künstlicher, zusätzlicher Atemtotraum ausgebildet ist, und
• d) in den Atembeutel (13) ein Anschluß (18) eines Sauerstoff- Selektors eingeführt ist.

4. Atemmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Versteifung (16) als ein im Inneren des Atembeutels (13) von oben nach unten durchgehendes, zylindrisches Gerüst ausgebildet ist.

5. Atemmaske nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenkörper (11) eine geschlossene Oberfläche ohne Öffnungen für ein Ausatemventil oder dergleichen, mit lediglich einer Öffnung für den Atemweg, aufweist.

6. Atemmaske nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenkörper (11) eine geschlossene Oberfläche mit mindestens einer Öffnung zur Aufnahme eines Atemweg­ ventiles aufweist.

7. Atemmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Anschlußende des Atembeu­ tels (13) mit dem Maskenkörper (11) ein Totraum-Anschluß­ stück (15) und am unteren Ende des Atembeutels (13) ein Totraum-Endstück (17) vorgesehen ist.

8. Atemmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffnung (bei 17) im Querschnitt veränderbar ausgebildet ist.

9. Atemmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Öffnung (bei 17) im Atembeutel (13) einen Durchlaß für die Umgebungsluft zur Atemmaske (11) hat und diese Verbindung so ausgebildet ist, daß sie ein einwandfreies Atmen des Maskenträgers auch ohne Sauerstoff-Selektor gewährleistet.

10. Atemmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (18) des Selektors durch das Totraum-End­ stück (17) in den Atembeutel (13) eingeführt ist.

11. Atemmaske nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Verbindung mit der Atemmaske Meßvorrichtungen zur Messung von pCO₂ und pO₂ in der Atemluft vorgesehen sind.

12. Atemmaske nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßvorrichtung einen mit dem Nasen-Mund-Bereich der Maske verbundenen Schlauch, eine Membranpumpe zum Absaugen der Atemluft und externe Sensoren und Meßgeräte aufweist.

13. Atemmaske nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Beistelleinheit vorgesehen ist, die das abgesaugte Atemgas einem pCO₂-Kontroller und gegebenenfalls einem pO₂-Kontroller zuleitet.

14. Anwendung der Sauerstofftherapie bzw. Sauerstoff-Mehr­ schritt-Therapie in Verbindung mit einem erhöhten CO₂- Angebot durch Totraumvergrößerung.

15. Anwendung der Sauerstofftherapie bzw. Sauerstoff-Mehr­ schritt-Therapie in Verbindung mit einer künstlichen Erhöhung des partiellen pCO₂.

16. Atemmaske nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Maskenkörper (101) ein Gehäuse (104, 105) aufweist, das mit dem Atemgasspeicher (107) verbunden ist, und daß im Gehäuse (104, 105) eine Sicherheitseinrichtung (106) vorgese­ hen ist, die wechselweise den Atemgasspeicher (107) oder die Öffnung (110) einer nach außen führenden Verbindungsleitung (112) schließt.

17. Atemmaske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauerstoff-Zuführleitung (109) über ein im Gehäuse (104, 105) angeordnetes T-Stück (114, 114′, 115) in den Bereich des Maskenkörpers (101) mündet, und daß an das T-Stück die Sicherheitseinrichtung (106) angeschlossen ist.

18. Atemmaske nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeich­ net, daß der Atemgasspeicher (107) aus mehreren Segmenten (108, 108′, 108′′) zusammengesetzt ist.

19. Atemmaske nach einem der Ansprüche 16-18, dadurch gekennzeichnet, daß die an das T-Stück (114, 114′, 115) angeschlossene Sicherheitseinrichtung (106) ein durch Sauerstoff beaufschlagtes Druckelement (116) aufweist, an dem ein mit einer Zugfeder (120) verbundenes Schließele­ ment (121) angeordnet ist, derart, daß bei Beaufschlagung des Druckelementes (116) mit Sauerstoff das Schließele­ ment (121) gegen die innere Öffnung (110) der Verbin­ dungsleitung (112) im Gehäuse (104) drückt und im drucklosen Zustand durch die Federkraft den Atemgasspei­ cher (107) schließt.

20. Atemmaske nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (106) ein Ventil ist.

21. Atemmaske nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (116) ein aufblasbarer elastischer Körper ist.

22. Atemmaske nach einem der Ansprüche 16-19, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckelement (116) mit elektri­ schen Kontakten verbunden ist, daß das Schließelement (121) mit einem Elektromagneten verbunden ist, und daß der Elektromagnet über die Kontakte steuerbar ist.

23. Atemmaske nach einem der Ansprüche 16-22, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitseinrichtung (106) eine an sich bekannte medizinische Spritze ist, die über das T-Stück (114, 114′, 115) an die Sauerstoff-Zuführleitung (109) angeschlossen und dadurch deren Kolben bewegbar ist, daß mit dem Kolben eine gegen den Druck wirkende Feder und mit dem Griff der Spritze das Schließelement (121), insbes. eine Ventilklappe verbunden ist, die bei fehlendem Sauerstoffdruck den Atemgasspender schließt und die innere Öffnung der Leitung (113) nach außen freigibt.