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HINTERGRUND
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich generell auf eine Vorrichtung
zur Atemgasversorgung zur Verwendung in einer Respirationstherapie.
Spezieller stellt die Erfindung eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung
bereit, um einem Patienten zur Behandlung verschiedener Funktionsstörungen einschließlich der obstruktiven
Schlafapnoe (OSA), ohne jedoch auf diese beschränkt zu sein, bei denen sich
eine Atem-„Schiene” als nützlich erwiesen
hat, Atemgas zuzuführen.
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2. Allgemeiner Hintergrund und Stand der
Technik
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Behandlungen
von OSA und weitere respiratorische Behandlungen sind im Stand der
Technik gut bekannt. Im Allgemeinen werden Systeme für kontinuierlichen
Atemwegsüberdruck
(CPAP) entweder für
die Behandlung von OSA oder für
die Anwendung bei der unterstützten
Beatmung für
andere Zwecke verwendet. Die unterstützte Beatmung wird typischerweise
durch eine von außen
angetriebene Vorrichtung bereitgestellt, die einen Durchflussgenerator und
ein System zur Luftstromzuführung
umfasst, welches eine Maske, die von dem Patienten getragen wird,
einschließt.
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Wie
im
US-Patent Nr. 4,944,310 von
Sullivan gelehrt, benötigen
viele Patienten ein niedriges bis moderates Maß an Atemunterstützung. Ein
Durchflussgenerator und ein Luftkreislauf stellen ein moderates
Maß an
Atemwegsüberdruck
bereit, das verhindert, dass die Luftwege des Patienten zufallen.
Solche Patienten sind notwendigerweise darauf beschränkt, an
Orten zu schlafen, an denen externe kommerzielle oder alternative
Energie zur Verfügung steht,
um die Geräte
zur Atmungsunterstützung
zu betreiben. Überdies
wird im Fall eines Stromausfalls die Möglichkeit der Behandlung ausgeschlossen.
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Infolgedessen
besteht Bedarf, eine Vorrichtung zur Atmungsunterstützung für jene Patienten bereitzustellen,
die außerdem
von der externen Abhängigkeit
von kommerzieller oder alternativer externer Energie befreit sein
wollen.
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Die
Patentanmeldung US 2002/104541 A1 von Noam et al. offenbart eine
Vorrichtung und Verfahren, um ein Zufallen der oberen Atemwege zu
verhindern, wobei die Vorrichtung entworfen und ausgestaltet ist,
um ausgeatmete Luft aufzunehmen und die ausgeatmete Luft zur Nase
eines Patienten zu lenken. Diese Erfindung lehrt nicht, wie der
Lunge eines Patienten Frischluft zugeführt werden soll.
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Patent
US 6,595,212 B1 von
Arnott offenbart, wie ausgeatmete Luft verwendet wird, um einen unter
Druck stehenden Luftstoß durch
die Nase eines Patienten zuzuführen.
Dieser Stoß ist
ausreichend, um die Atemwege des Patienten frei zu halten. Das Patent
lehrt nicht, wie der Lunge eines Patienten Frischluft zugeführt wird.
Darüber
hinaus wird das Dokument
US
6,595,212 B1 nicht als Stand der Technik gemäß Artikel
54 (2) EPC betrachtet, da es nach dem Prioritätstag der vorliegenden Anmeldung
veröffentlicht
wurde.
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Dokument
DE 1 491 776 lehrt, wie
Frischluft einem Patienten durch eine manuelle Pumpwirkung, und
nicht durch die Atmung des Patienten per se, zugeführt wird.
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Die
Patentbeschreibung
GB 1 157 331 offenbart,
wie durch Verwendung eines Griffstücks, das eine Pump- und Saugwirkung
bereitstellt, die Einatmung und das Ausatmen eines Patienten hervorgerufen
wird. Sie lehrt nicht, wie die Atmung eines Patienten per se diese
Wirkungen erreichen kann.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung
zur Atmungsunterstützung
für jene
Patienten bereitzustellen, die außerdem von der externen Abhängigkeit
von kommerzieller oder alternativer externer Energie befreit sein
wollen. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung
einer Vorrichtung zur Atemgasversorgung für einen Patienten, die auf
eine Phase eines Atemzyklus' des
Patienten reagiert. Diese Aspekte werden durch die vorliegende Erfindung
gelöst, indem
eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung nach Anspruch 1 bereitgestellt
wird. Weitere Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden detaillierten Beschreibung der beispielhaften
Ausführungsformen
der Erfindung und den begleitenden Zeichnungen ersichtlich.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Atemgasversorgung
in einer Anfangsposition gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2–6 sind
schematische Ansichten der Vorrichtung zur Atemgasversorgung, die
in 1 gezeigt ist während ihrer nachfolgenden Anfangsinhalationspositionen,
wobei der Patient Atmungsgas aus der Atmosphäre durch das erste beziehungsweise
zweite Luftversorgungsventil einatmet;
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7–13 sind
schematische Ansichten der Vorrichtung zur Atemgasversorgung, die
in 1 gezeigt ist während ihrer nachfolgenden Ausatmungspositionen,
wobei der Patient ausatmet und das vom Patient ausgeatmete Kohlendioxid
die zweite bewegliche Struktur in ihre erste Position bewegt, sich
danach durch die dritte Leitung bewegt, um die erste bewegliche
Struktur in ihre erste Position zu bewegen, um dadurch Atemgas durch
die erste Leitung und in die Einatmungskammer bereitzustellen.
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14–18 sind
schematische Ansichten der Vorrichtung zur Atemgasversorgung, die
in 1 gezeigt ist, während ihrer nachfolgenden Einatmungspositionen.
Wie dargestellt, bewegen sich die erste und zweite bewegliche Struktur
in ihre zweiten Positionen, um dadurch zu erleichtern, dass Kohlenstoffdioxid
durch die Gasauslassentlüftungsöffnung in
die Atmosphäre
geblasen wird und Atemgas aus der Inhalationskammer durch die zweite
Leitung der Atemmaske zugeführt
wird, wodurch dem Patienten ermöglich
wird, Atemgas, das von der Inhalationskammer zugeführt wurde,
einzuatmen;
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19 ist
eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur Atemgasversorgung
in einer ihrer Anfangspositionen gemäß einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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20 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 19 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Ausatmungspositionen, wobei der Patient ausatmet
und das vom Patienten ausgeatmete Gas das obere Glied bewegt, um
frisches Atemgas in die Inhalationskammer einzuspeisen;
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21 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 19 gezeigt ist, in dem Moment,
in dem der Patient aufhört
auszuatmen, jedoch bevor die Einatmung beginnt;
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22 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 19 gezeigt ist während ihrer
nachfolgenden Anfangspositionen bei der Einatmung, wobei der Patient
das Atemgas, das in der Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet;
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23 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 19 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Einatmungspositionen, wobei der Patient das
Atemgas, das in der Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet;
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24 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung
in einer ihrer Anfangspositionen nach noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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25 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 24 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Ausatmungsposition, wobei der Patient ausatmet
und das vom Patienten ausgeatmete Gas das obere Glied bewegt, um
frisches Atemgas in die Inhalationskammer zu speisen;
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26 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 24 gezeigt ist, in dem Moment,
in dem der Patient aufhört
auszuatmen, jedoch bevor die Einatmung beginnt;
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27 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 24 gezeigt ist während einer
ihrer Einatmungsposition, wobei der Patient Atemgas, das in der
Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet.;
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28 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 24 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Inhalationspositionen, wobei der Patient Atemgas,
das in der Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet;
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29 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung
in einer ihrer Anfangspositionen nach noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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30 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 29 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Ausatmungspositionen, wobei der Patient ausatmet
und das vom Patienten ausgeatmete Gas das obere Glied bewegt, um
frisches Atemgas in die Inhalationskammer zu speisen;
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31 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 29 gezeigt ist, in dem Moment,
in dem der Patient aufhört
auszuatmen, jedoch bevor die Einatmung beginnt;
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32 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 29 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Einatmungspositionen, wobei der Patient das
Atemgas, das in der Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet;
und
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33 ist
eine schematische Ansicht der Vorrichtung zur Atemgasversorgung,
die in 29 gezeigt ist während einer
ihrer nachfolgenden Einatmungspositionen, wobei der Patient Atemgas,
das in der Inhalationskammer gesammelt wurde, einatmet.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1–18 zeigen
eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Phasen ihres Betriebszyklus', um ihre Betriebsprinzipien
darzustellen. Die Vorrichtung zur Atemgasversorgung wird grundsätzlich mit 30 gekennzeichnet.
In der dargestellten Ausfürungsform
umfasst die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30 ein System
zur Atemgasversorgung 32 und eine Atemmaskenanordnung 34.
Das System zur Atemgasversorgung 32 ist mit der Atemmaskenanordnung 34 verbunden
und ist ausgelegt, um Atemgas durch die Atemmaskenanordnung 34 dem
Patient zuzuführen.
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Das
System zur Atemgasversorgung 32 umfasst ein Gehäuse 35 mit
einer Außenwand 36,
die eine Luftkammer 37 begrenzt. Die Luftkammer 37 ist durch
ein die Luftkammer teilendes Glied 38 geteilt, um in einem
unteren Abschnitt 41 der Außenwand 36 eine Inhalation-
oder Einatmungskammer 40 und in einem oberen Abschnitt 43 der
Außenwand 36 eine Ausatmungskammer 42 zu
begrenzen. Das die Luftkammer teilende Glied 38 ist an
der Außenwand 36 auf
deren gegenüberliegenden
Seiten beispielsweise durch Befestigungsmittel 44 fixiert.
Die Befestigungsmittel 44 erstrecken sich durch die Außenwand 36 und
sind mit dem Teilungsglied 38 durch Verschraubung befestigt.
Die Befestigungsmittel 44 können aus jeder bekannten Bauform
bestehen, wie beispielsweise Schrauben, Nägel oder Mutter und Schrauben. Das
Teilungsglied 38 kann an der Außenwand 36 auch auf
andere Weise befestigt sein. Es kann beispielsweise ein adhäsives oder
bindendes Material auf die innere Oberfläche der Außenwand 36 aufgebracht
sein, um das Teilungsglied 38 daran zu binden.
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Die
Außenwand 36 umfasst
ein Ventilsitzpaar 46, 48 (erste und zweite Leitungen),
die in ihr eingearbeitet sind. Der Ventilsitz 46 ist in
der Inhalationskammer 40 angeordnet und ist ausgelegt,
um eine Dichtstruktur 54 (eine erste Dichtstruktur) aufzunehmen.
Der Ventilsitz 46 und die Dichtstruktur 54 bilden
ein erstes Gasversorgungsventil 50. Die Dichtstruktur 54 lasst
eine fluide Verbindung durch den Ventilsitz 46 in die Inhalationskammer 40 zu,
verhindert jedoch, dass Atemgas die Inhalationskammer 40 verlässt, beispielsweise
während
der Patient einatmet.
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Der
Ventilsitz 48 ist ausgelegt, eine Dichtstruktur 56 (eine
zweite Dichtstruktur) aufzunehmen. Der Ventilsitz 48 und
die Dichtstruktur 56 bilden ein zweites Gasversorgungsventil 52.
Die Dichtstruktur 56 lässt
die fluide Verbindung durch den Ventilsitz 48 zu, verhindert
jedoch, dass Atemgas die Inhalationskammer 40 verlässt, beispielsweise
während
der Patient ausatmet. Das Gasversorgungsventil 50 ist in einem
Einatmungsventilgehäuse 58 angeordnet.
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Das
Einatmungsventilgehäuse 58 ist
an die Außenwand 36 in
fluider Verbindung mit dem Ventilsitz 48 angefügt und umfasst
einen darin gebildeten Auslass 60. Der Auslass 60 weist
einen wesentlich kleineren Querschnitt als das Gehäuse 58 auf,
das ausgelegt ist, einen Abschnitt der Maskenanordnung 34 aufzunehmen.
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In
der Außenwand 36 wird
aus der der Inhalationskammer 40 gegenüberliegenden Seite ein Luftdurchtrittsweg 62 gebildet.
Der Luftdurchtrittsweg 62 lässt den Luftdurchtritt durch
die Außenwand 36 während des
Betriebs der Vorrichtung zu Atemgasversorgung 30 zu, wie
nachfolgend detaillierter beschrieben wird.
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In
der Ausatmungskammer 42 ist ein Luftdurchtrittsweg 64 in
der Außenwand 36 gebildet.
Der Luftdurchtrittsweg 64 gleicht im Wesentlichen im Aufbau
dem Luftdurchtrittsweg 62 darin, dass er den Luftdurchtritt
durch die Außenwand 36 während des Betriebs
der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30 zulässt, wie
nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Auf der dazu gegenüberliegenden
Seite (linke Seite in 1) erstreckt sich ein Ausatmungseinlass 66 und
eine Gasauslassentlüftungsöffnung 68 aus der
Außenwand 36 in
fluider Verbindung mit der Ausatmungskammer 42. Ein Ausatmungsventilgehäuse 70 ist
in fluider Verbindung mit dem Ausatmungseinlass 66 angeordnet.
Das Ausatmungsventilgehäuse 70 erstreckt
sich von der Außenwand 36 nach
innen und in die Ausatmungskammer 42, so dass es zu der oberen
Oberfläche
des Teilungsglieds 38 benachbart ist. Das Ausatmungsventilgehäuse 70 bildet
einen Ventilsitz 72 (eine dritte Leitung), die ausgelegt
ist, um eine Dichtstruktur 74 (eine dritte Dichtstruktur) aufzunehmen.
Die Dichtstruktur 74 lässt
fluide Verbindung durch den Ventilsitz 72 in die Ausatmungskammer 42 zu,
verhindert jedoch, dass ausgeatmetes Gas aus der Ausatmungskammer 42 austritt,
indem es beispielsweise aus dem Einlass 66 während der
Einatmung eines Patienten entweicht. Der Ventilsitz 72 und
die Dichtstruktur 74 bilden ein Ausatmungsventil 76.
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Eine
bewegliche Struktur 78 (1) weist die
Form eines kolbenähnlichen
Glieds auf, welches innerhalb der Einatmungs- und Ausatmungskammern 40, 42 angeordnet
ist. Der Kolben 78 hat einen Körperabschnitt 80,
der zwischen einem unteren Endabschnitt 82 und einem oberen
Endabschnitt 84 gelegen ist. Der Körperabschnitt 80 weist
eine allgemein röhrenförmige Konfiguration
auf und erstreckt sich durch eine zentrale Öffnung 85 in das die
Luftkammer teilende Glied 38, so dass es gleitend in der Öffnung 85 aufgenommen
ist. Der Körper 80 bewegt sich
entlang der Öffnung 85,
wenn sich die bewegliche Struktur 78 gleichphasig mit einem
Atemzyklus des Patienten bewegt, wie nachfolgend detaillierter beschrieben
wird.
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Jeder
Endabschnitt 82, 84 weist eine Nut auf (nicht
gezeigt), die ausgelegt ist, um ein gegenüberliegendes Ende des Körperabschnitts 80 aufzunehmen,
und die daran beispielsweise durch Befestigungsmittel, adhäsives, bindendes
Material oder einige weitere Befestigungsmittel, die im Stand der Technik
bekannt sind, gesichert werden kann. Der untere Endabschnitt 82 des
Kolbens 78 ist in der Inhalationskammer 40 angeordnet,
während
der obere Endabschnitt 84 davon in der Ausatmungskammer 42 angeordnet
ist. Dichtungen, wie beispielsweise Kolbenringe, können zwischen
den unteren und oberen Enden 82, 84 des Kolbens 78 und
der Außenwand 36 des
Gehäuses 35 positioniert
werden, um eine wirksame Dichtung zwischen der Inhalationskammer 40 und
der Ausatmungskammer 42 bereitzustellen.
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An
dem oberen Endabschnitt 84 des Druck ausübenden Kolbens 78 ist
ein Gewicht 86 befestigt. Das Gewicht 86 kann
eine beliebige Bauform aufweisen, jedoch kann das Gewicht 86 so
gestaltet sein, dass es mit dem Kolben 78 zusammen wirkt,
um beispielsweise 12 cm Wassersäule
in der Ausatmungskammer 42 und 10 cm Wassersäule in der
Inhalationskammer 40 bereitzustellen. Die bereitgestellten Drücke von
10 und 12 cm Wassersäule
werden durch das Gewicht des Kolbens 78 und des Gewichts 86, geteilt
durch die entsprechende Fläche
der jeweiligen Kammer 40, 42, bestimmt. Der Wert
von 10 cm Wassersäule
ist der Behandlungsdruck, das heißt, der Druck, der dem Patienten
beim Einatmen zur Verfügung
gestellt wird, er ist bezeichnend für ein veranschaulichenden Beispiel.
Der Kolben 78 kann jeden geeigneten Druckwert bereitstellen,
beispielsweise einen Druckwert, der einem Bereich von 2–20 cm Wassersäule entspricht.
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Der
Druckwert, der durch den Kolben 78 bereitgestellt wird,
basiert auf der Formel P = F/A, worin P ein Druckwert ist (entweder
für die
Einatmung oder die Ausatmung), F ein Kraftwert (in Gewicht der Kolbenanordnung
ausgedrückt,
beispielsweise der Kolben 78 und das Gewicht 86)
und A ein Flächenwert ist
(das heißt,
zum Beispiel die Querschnittsfläche des
Kolbens 78 oder Teile davon). Während des Betriebs kann die
Formel P = F/A sowohl auf die Ausatmungskammer 42 als auch
auf die Inhalationskammer 40 angewendet werden, welche
beispielsweise als PAusatmung = FAusatmung/AAusatmung und
PEinatmung = FEinatmung/AEinatmung ausgedrückt werden kann. Der Flächenwert
AAusatmung in der Ausatmungskammer 42 kann
berechnet werden, indem die Querschnittsfläche des Körperabschnitts 80 des
Kolbens 78 von der Querschnittsfläche des oberen Endabschnitts 84 abgezogen
wird, womit ein Druckwert PAusatmung erzeugt
wird. In der Inhalationskammer kann der Flächenwert AEinatmung aus
der Querschnittsfläche
des unteren Endabschnitts 82 des Kolbens 78, der
größer als
der Flächenwert
AAusatmung ist, berechnet werden, womit ein
Druckwert PEinatmung erzeugt wird. Während der Ausatmung
des Patienten wird beispielsweise der Kolben 78 aufsteigen,
da der Druck in der Ausatmungskammer 42 (PAusatmung)
größer ist
als der Druck in der Inhalationskammer 40 (PEinatmung).
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Ein
Ventil oder eine Röhre 88 mit
einer im Wesentlichen hohlen Gestaltung steht mit der Außenwand 36 durch
den Einlass 66 und die Entlüftungsöffnung 68 in fluider
Verbindung mit der Ausatmungskammer 42. Das Ventil 88 weist
ein verengtes Ende 90 auf, das an seinem unteren Teil 92 angeordnet
ist. Das verengte Ende 90 ist ausgelegt, um einen Teil
der Maskenanordnung 34 aufzunehmen, wie nachfolgend detaillierter
beschrieben wird. Das Ventil 88 begrenzt eine Öffnung 94 an
seinem oberen offenen Teil 96. Der Gasauswasch-Entlüftungsschlitz 68 ist
ausgelegt, um ausgeatmetes Gas, wie beispielsweise Kohlendioxid,
durch die Öffnung 94 in
die Atmosphäre
freizugeben.
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In
dem Ventil 88 ist eine weitere bewegliche Struktur in Form
eines Luftleitelements 98 angeordnet, welches gleitend
zwischen seiner ersten Position und seiner zweiten Position beweglich
ist. In seiner ersten Position wird das Luftleitelement 98 gleitend
in den unteren Teil 92 des Ventils 88 bewegt,
wo es das ausgeatmete Gas leitet, so dass es durch die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 und
aus der Öffnung 94 strömt, indem
es den Ausatmungseinlass 66 abdichtet. In seiner zweiten
Position wird das Luftleitelement 98 gleitend in den oberen
Teil 96 des Ventils 88 bewegt, wo es das ausgeatmete
Gas leitet, so dass es durch den Ausatmungseinlass 66 strömt, indem
es die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 abdichtet.
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Das
Gehäuse 35,
der Kolben 78 und das Luftleitelement 98 können jede
Querschnittsform aufweisen, wie beispielsweise komplementäre rechteckige
oder runde Querschnittsabschnitte. Obwohl das Gehäuse 35,
der Kolben 78 und das Luftleitelement 98 mit jeden
beliebigen Abmessungen oder jeder beliebigen Größe gebildet werden können, könnte das
Gehäuse 35 zum
Beispiel eine Höhe
von 10–15
cm, einen Innendurchmesser von 10–15 cm und ein Volumen von
0,75–1,5
Litern aufweisen.
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Das
Luftleitelement 98 und der Kolben 78 bilden eine
Druckbetätigungsanordnung
der Vorrichtung 30. Das Luftleitelement 98 kann
jede beliebige Konfiguration einnehmen, es ist aber als ein Gewicht dargestellt,
das beispielsweise 11 cm Wassersäule bereitstellen
kann, welche bestimmt ist durch das Gewicht des Luftleitelements 98 geteilt
durch seine Fläche.
Der Wert von 11 cm Wassersäule
ist der Druck, der benötigt
wird, um das Luftleitelement 98 zu heben, und er ist bezeichnend
für ein
Ausführungsbeispiel.
Das Luftleitelement 98 kann ein beliebiges Gewicht aufweisen,
das einen geeigneten Druckwert, beispielsweise einen Druckwert im
Bereich von 2–20 cm
Wassersäule,
bereitstellen kann. Prinzip bedingt muss der Druck lediglich zwischen
den jeweiligen Drücken
der Inhalationskammer 40 und der Ausatmungskammer 42 eingestellt
werden. Obwohl die Vorrichtung stabiler ist, wenn der Druck zwischen
den jeweiligen Drücken
der Inhalationskammer 40 und der Ausatmungskammer 42 eingestellt
wird, könnte der
Anfangsdruck, der benötigt
wird, um das Luftleitelement 98 zu heben, der gleiche sein
wie der Druck, der benötigt
wird, um den Kolben 78 zu heben.
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Die
Atemmaskenanordnung 34 umfasst eine Atemmaske 100 mit
einem darin gebildeten Einatmungsanschluss 102 und einem
Ausatmungsanschluss 104. Die Atemmaske 100 kann
die Nase, den Mund oder das gesamte Gesicht (Kombination von Nase
und Mund) des Patienten umfassen und ist vorzugsweise für die Anwendung
einer CPAP-Behandlung geeignet konstruiert. Die Maske 100 kann
zum Beispiel bei der Behandlung der gestörten Atmung im Schlaf (Sleep
Disordered Breathing, SDB) verwendet werden. Die Atemmaske 100 kann
ferner Stutzen für die
Nase (Kanülen)
umfassen, die in die Nasenlöcher eines
Patienten an dem Eingang der Luftwege eingeführt werden kann. Die Atemmaske 100 kann
Rückhaltebänder oder
Gurte umfassen, um das Ausströmen
von Luft zu verhindern, wenn sie fest an dem Patienten gesichert
wird.
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Eine
flexible Leitung 106 erstreckt sich von dem Einatmungsanschluss 102 der
Atemmaske 100, und eine flexible Leitung 108 erstreckt
sich von dem Ausatmungsanschluss 104 der Atemmaske 100.
Die flexiblen Leitungen 106, 108 können mit
den Anschlüssen 102 beziehungsweise 104 einstückig gebildet
werden oder können
auch daran durch adhäsive
oder andere bekannte Sicherungsmittel, wie Klemmen, gesichert werden.
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Ein
Ende 110 der Leitung 106 ist lösbar, zum Beispiel durch Reibpassung,
mit dem Röhrenaufnahmeauslass 60 des
Einatmungsventilgehäuses 58 verbunden,
um den Luftdurchtritt aus der Inhalationskammer 40 durch
das Ventil 52 und in die Atemmaske 100 zuzulassen.
Ein Ende 112 der Leitung 108 ist lösbar, beispielsweise
durch Reibpassung, mit dem verengten Ende 90 des Ventils 88 verbunden,
um den Luftdurchtritt aus der Atemmaske 100 durch das Ausatmungsventil 76 in
die Ausatmungskammer 42 zuzulassen.
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In
einer nicht gezeigten Ausführungsform kann
die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 in
die Atemmaske 100 eingearbeitet sein, um die Zirkulation
der Strömung
innerhalb der Atemmaske 100 zu fördern und um ausgeatmetes Kohlendioxidgas
dort hindurch auszuleiten und die Eigenatmung des bereitgestellten
Atemgases aus der Inhalationskammer 40 zu fördern. Ferner
wird die Entlüftungseffizienz
erhöht,
indem die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 eng
benachbart zu der Atemmaske 100 angeordnet wird, und der
gesamte Gasabluftstrom wird minimiert, wodurch die Möglichkeit
zur Lärmverringerung
während
des Betriebs der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30 verringert
wird.
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Alternativ
könnte
das Luftversorgungsventil 52 in die Maske 100 eingearbeitet
sein, wobei das Luftversorgungsventil 52 das Einströmen von
Atemgas in die Maske 100 aus der Inhalationskammer 40 zulassen
würde,
jedoch verhindern würde,
dass das Atemgas aus der Maske 100 austritt.
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Nun
wird Bezug auf 1–18 genommen,
die den Betrieb der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30 darstellen,
wenn sie in Verbindung mit einem spontan atmenden Patienten eingesetzt
wird. Eine Patientenlunge P ist schematisch gezeigt, wobei die Atemmaske 100 fest über Nase,
Mund oder Gesicht, wie zuvor beschrieben, gesichert ist. Bewegungen
der Patientenlunge sowie Bewegungen der beweglichen Teile der Vorrichtung 30 sind
in aufeinander folgenden Positionen während ihres Betriebs dargestellt.
In 2, 6–7, 13, 14 und 17 ist
eine Druckmessvorrichtung 101 gestrichelt gezeigt, um verschiedene
Druckänderungen darzustellen,
die der Patient, der die Maske 100 trägt, während des Betriebs der Vorrichtung 30 erfährt.
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1 zeigt
die Vorrichtung 30 in einer Anfangsposition. Die Ventile 50, 52 und 76 sind
geschlossen, um einen Luftdurchtritt durch sie hindurch zu verhindern,
und der Kolben 78 ist in seiner Gasversorgungsposition
angeordnet, wobei der obere Endabschnitt 84 geringfügig oberhalb
der Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 angeordnet
ist. Das Luftleitelement 98 ist an dem unteren Teil 92 des
Ventils 88 in seiner ersten Position angeordnet. Wenn die Vorrichtung 30 in
dieser Anfangsposition ist und ein Patient beispielsweise einatmet,
können
die Ventile 50, 52 geöffnet werden, um den Patienten
Atemluft aus der Atmosphäre
einatmen zu lassen. In diesem Fall würde die Einatmung des Patienten
das Ventil 52 öffnen.
Es würde
eine Druckänderung
in der Inhalationskammer 40 erzeugt, welche veranlassen
würde, dass
sich das Ventil 50 öffnet,
um Atemluft aus der Atmosphäre
durch das Ventil 52 in die Inhalationskammer 40 und
zu dem Patienten zuzulassen.
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2–6 sind
sequenzielle Ansichten der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30,
die darstellen, wie sich die Patientenlunge P aufbläst, wenn der
Patient eine Portion Atemgas, so wie Sauerstoff, aus der Atmosphäre einatmet.
Wenn ein Patient anfangt einzuatmen, öffnen sich die Luftversorgungsventile 50, 52,
um den Luftdurchtritt durch sie hindurch zuzulassen, und der Patient
kann Luft aus der Atmosphäre
in die Maske 100 durch die Luftversorgungsventile 50, 52,
die flexible Leitung 106 und den Einatmungsanschluss 102 einziehen.
Die Portion Atemgas tritt in die Patientenlunge P ein, bis der Patient
die Einatmung beendet.
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Zu
Beginn der Ausatmung, wie in 7 gezeigt,
schließen
die Ventile 50, 52, um zu verhindern, dass Atemgas
durch sie hindurch tritt.
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Sowie
der Patient ausatmet, wie gezeigt in 7 und 8,
wird durch das Luftversorgungsventil 52 verhindert, dass
ausgeatmetes Gas, wie Kohlendioxid, durch den Anschluss 102 und
die Leitungen 106 strömt.
Das Atemgas strömt
aus dem Anschluss 104 und durch die Leitung 108.
Der Druck in der Maske 100 steigt, bis der Druck ein bestimmtes Niveau
erreicht. Das Druckniveau, um das Luftleitelement 98 zu
bewegen, kann beispielsweise 11 cm Wassersäule betragen. Wenn zum Beispiel
der Druck das bestimmte Druckniveau erreicht, wie in 7 gezeigt,
bewegt sich das Luftleitelement 98 in seine zweite Position.
In seiner zweiten Position leitet das Luftleitelement das ausgeatmete
Gas, so dass es durch den Ausatmungseinlass 66 und das
Ausatmungsventil 76 strömt,
so dass das ausgeatmete Gas anfängt,
die Ausatmungskammer 42 zu füllen.
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Wenn
die Ausatmung andauert, steigt der Druck weiterhin in der Ausatmungskammer 42,
bis der Druck das Gewicht des Kolbens 78 und des Gewichts 86 übersteigt.
Wenn beispielsweise der Druck multipliziert mit der Fläche einen
Betrag erreicht, der im Wesentlichen gleich dem Gewicht des Kolbens 78 und
dem Gewicht des Gewichts 86 ist, beginnt der Kolben 78,
sich in seine zweite Position zu bewegen. Wenn sich der Kolben 78 in
seine zweite Position bewegt, lassen die Durchlässe 62, 64 den
Gasdurchtritt durch sie hindurch zu. Der Druck in der Vorrichtung 30 zieht
das Luftversorgungsventil 50 in seine offene Position,
so dass eine Portion Atemgas durch es hindurch in die Inhalationskammer 40 eingesaugt
wird.
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Während der
Ausatmung des Patienten bewegt sich der Kolben 78 gegen
die Wirkung der Schwerkraft und des Gewichts 86 aus seiner
Gasversorgungsposition (1), in der der obere Endabschnitt 84 etwas
von der Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 beabstandet
ist, in seine Gasaufnahmeposition (12, 13, 14 und 15),
bei der der obere Endabschnitt 84 benachbart zu dem Luftdurchtritt 64 liegt.
Das Ausmaß der Aufwärtsbewegung
des oberen Endteils 84 des Kolbens 78 wird abhängig von
der Patientenatmung variieren. Während
der Ausatmung wird die mechanische Arbeit, die durch den Patienten
ausgeführt
wurde, in Form potentieller Energie gespeichert, wenn sich der Kolben 78 nach
oben bewegt.
-
Wenn
die Ausatmung unterbleibt, ist der Kolben 78 in seiner
zweiten Position angeordnet, bei der der obere Endabschnitt 84 neben
dem Durchtritt 64 liegen kann und sich das Luftleitelement 98 in
seine erste Position bewegt, um ausgeatmetes Gas in die Atmosphäre entweichen
zu lassen. Frisches Atemgas wird kontinuierlich in die Inhalationskammer 40 gesaugt,
bis der Kolben 78 die zweite Position erreicht. Wenn die
Einatmung beginnt, schließen
die Ventile 50 und 76, um zu verhindern, dass
Gas durch sie strömt
und damit die Inhalationskammer 40 eine Portion von frischem
Atemgas darin halten kann. Während
der Einatmung benützt
der Patient lediglich die gespeicherte mechanische Energie, die
dann auf den Patienten durch den Kolben 78 übertragen
wird, um die Atmungsbemühungen
des Patienten zu unterstützen,
wenn sich der Kolben 78 nach unten bewegt.
-
14–18 zeigen,
wie der Patient beginnt, die Portion an Atemgas innerhalb der Inhalationskammer 40 durch
das Ventil 52 und die Maske 100 einzuatmen. Die
Einatmung des Patienten bewirkt, dass sich das Ventil 52 öffnet, um
die Portion an Atemgas in die Maske 100 durch es hindurch
eintreten zu lassen. Der Druck in der Atemmaske 100 und den
flexiblen Leitungen 106, 108 sinkt beispielsweise auf
10 cm Wassersäule,
was durch das Gewicht des Kolbens 78 dividiert durch seine
Fläche
bestimmt wird. Dieser Druckwert kann verändert werden, beispielsweise
basierend auf der Größe des Kolbens 78.
-
Falls
der Patient fortfährt,
einzuatmen, nachdem er die gesamte Portion Atemgas in der Inhalationskammer 40 eingeatmet
hat (d. h. der Patient benötigt
mehr Luft, als in der Inhalationskammer 40 akkumuliert
wurde), können
die Ventile 50, 52 geöffnet werden, um den Patienten
zusätzliche
Atemluft aus der Atmosphäre
einatmen zu lassen. In diesem Fall würde die Einatmung des Patienten
das Ventil 52 öffnen.
Es würde
eine Druckänderung
in der Inhalationskammer 40 erzeugt, die bewirken würde, dass sich
das Ventil 50 öffnet,
um Atemluft in die Inhalationskammer 40 und zu dem Patienten
durch das Ventil 52 aus der Atmosphäre zuzulassen.
-
Sobald
der Druck unter 11 cm Wassersäule fällt, unterstützt der
Einfluss der Schwerkraft und des Gewichts des Luftleitelements 98 die
Bewegung des Luftleitelements 98 in seine erste Position,
wie in 15 gezeigt, wo es ausgeatmetes
Gas von der Ausatmungskammer 42 leitet, um durch die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 zu
strömen.
Das Gewicht 86 und der Einfluss der Schwerkraft bewegen den
Kolben 78 in seine erste Position. Als Ergebnis drängt das
obere Teil 84 des Kolbens 78 ausgeatmetes Kohlendioxid
aus der Ausatmungskammer 42 durch die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68,
das Ventil 88, die Öffnung 94 und
in die Atmosphäre.
Der untere Abschnitt 82 des Kolbens 78 leitet
die Atemgasportion, die in der Inhalationskammer 40 angesammelt
wurde, durch das Luftversorgungsventil 52, die Leitung 106,
den Einatmungsanschluss 102 und in die Maske 100,
um die Einatmung des Patienten zu unterstützen.
-
Während der
Einatmung des Patienten bewegt der Einfluss der Schwerkraft in Kombination
mit dem Gewicht 86 den obere Endabschnitt 84 des
Kolbens 78 aus einer Position, in der er von dem Luftdurchtritt 64 (12–15)
geringfügig
beabstandet ist, in eine Position, in der er von der Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 68 (1)
geringfügig
beabstandet ist.
-
Sowie
der Patient mit der Atmung fortfährt,
d. h., Atmen durch Einatmen aufeinander folgender Atemzüge, wird
die Vorrichtung 30 kontinuierlich weiterarbeiten, wie zuvor
beschrieben, besonders in Übereinstimmung
mit 7–18,
die einen vollen Atmungszyklus (Einatmung und Ausatmung) des Patienten
bilden. 14–18 bilden
die Einatmungshälfte
des Atmungszyklus' des
Patienten und 7–13 bilden
die Ausatmungshälfte
des Atmungszyklus' des
Patienten. Wenn aber die Maske 100 von dem Patienten entfernt
wird oder falls der Patient aufhört
auszuatmen, kehrt die Vorrichtung 30 in ihre Anfangsposition,
die in 1 gezeigt ist, zurück, die zum Beispiel verwendet
werden kann, wenn die Vorrichtung 30 aufbewahrt wird.
-
Prinzip
bedingt können
die beispielhaften Drücke,
die zuvor unter Bezug auf die Vorrichtung 30 beschrieben
wurden, innerhalb des Bereichs von zum Beispiel 2–20 cm Wassersäule eingestellt
werden. Der Druck, der nötig
ist, um das Luftleitelement 98 zu heben, hängt von
dem Ausatmungsdruck ab, d. h., dem Druck, mit dem der Patient ausatmet.
Die Vorrichtung 30 weist beispielsweise einen Ausatmungsdruck und
einen Behandlungsdruck auf, der niedriger als der Ausatmungsdruck
ist. Die Druckdifferenz zwischen dem Behandlungsdruck und dem Ausatmungsdruck
ist ausreichend, so dass das Luftleitelement 98 erfolgreich
bei einem Druck arbeiten kann, der zwischen dem Ausatmungsdruck
und dem Behandlungsdruck eingestellt ist.
-
19–23 zeigen
eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 für einen
Patienten, die eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30 ist. In der folgenden
Beschreibung der in 19–23 dargestellten
Ausführungsform werden
lediglich die Merkmale der Ausführungsform, die
sich von der in 1–18 dargestellten
Ausführungsform
unterscheiden, beschrieben. Das heißt, dass die einzelnen Teile
in jenen Ausführungsformen,
die die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform sind, in den Zeichnungen
mit entsprechenden Bezugszeichen versehen sind, und dass die Beschreibung
darüber
weggelassen wird. Die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 arbeitet
im Wesentlichen auf gleiche Weise wie die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 30,
setzt aber eine stärker
vereinfachte Konstruktion um.
-
Die
Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 umfasst ein Gehäuse 131 und
eine Atemmasken-Anordnung 34, die die gleiche Atemmaskenanordnung ist,
die in 1 dargestellt ist. Das Gehäuse 131 ist mit der
Atemmaskenanordnung 34 verbunden und ist ausgelegt, Atemgas
durch die Atemmaskenanordnung 34 dem Patienten zuzuführen und
vom Patienten ausgeatmetes Gas durch die Atemmaskenanordnung 34 zu
entfernen, wie nachfolgend detaillierter beschrieben wird. Die Atemmaskenanordnung 34 kann
mit dem Ventil 88 und dem Luftleitelement 98 in einer
Weise verbunden sein, die der zuvor unter Bezug auf die Vorrichtung 30,
die in 1 gezeigt ist, beschriebenen gleicht.
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Das
Gehäuse 131 weist
ein oberes Element 132 und ein unteres Element 134 auf,
die in fluider Verbindung miteinander stehen, so dass sich das obere
Element 132 in Bezug auf das untere Element 134 bewegen
kann. Das obere Element 132 und das untere Element 134 können die
Form konzentrischer Zylinder aufweisen oder sie können gestaltet
sein, jede andere komplementäre
Konfiguration aufzuweisen. Obwohl das obere Element 132 und
das untere Element 134 mit jeden beliebigen Abmessungen oder
jeder beliebigen Größe gebildet
werden können, können das
obere Element 132 und das untere Element 134 eine
Höhe von
10–15
Zentimetern, einen Innendurchmesser von 10–15 Zentimetern und ein Volumen
von 0,75–1,5
Litern aufweisen, falls sie die Form konzentrischer Zylinder aufweisen.
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Wie
in 19 gezeigt, umfasst das obere Element 132 eine
obere Wand 136 mit einer Innenwand 138 und einer
Außenwand 140,
die von dort nach unten verläuft.
Die Innenwand 138 und die Außenwand 140 verlaufen
im Wesentlichen parallel zueinander. Ein Gewicht 142 kann
beispielsweise einen Teil der oberen Wand 136 bilden (angeordnet
gezeigt zwischen der Innenwandung 138 des oberen Elements 132 in 19),
oder kann fest an der oberen Wand 136 durch eine Befestigungsvorrichtung,
ein Bindungsmaterial oder einen Klebstoff angefügt werden.
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Das
untere Element 134 umfasst eine untere Wand 144 mit
einer Innenwandstruktur 146 und einer Außenwandstruktur 148,
die sich von dort nach oben erstreckt. Die Innenwandstruktur 146 und
die Außenwandstruktur 148 erstrecken
sich im Wesentlichen parallel zueinander. Die Innenwandstruktur 146 umfasst
ein Wändepaar 150A, 150B,
die die Innenwand 148 des oberen Elements 132 zwischen
sich aufnehmen. Ein Fluid 152, wie beispielsweise Wasser, Öl, ein Schmiermittel
oder ein anderes Fluid, wird im Wesentlichen von den Wänden 150A, 150B, 154A, 154B umgeben.
Die Fluidmenge 152 zwischen den Wänden 150A, 150B und 154A, 154B misst
eine Druckänderung
zwischen der Einatmungskammer 156, beziehungsweise der
Ausatmungskammer 158. Für
den Betrieb der Vorrichtung 130 ist die Fluidmenge 152 nicht
entscheidend. Das Fluid 152 kann jedes Fluid sein, obwohl
Wasser bevorzugt wird, da ein Patient oder Pfleger die Vorrichtung 130 mit
Wasser wieder auffüllen
kann, wenn es nötig
ist.
-
Alternativ
könnte
diese Konstruktion umgekehrt werden, indem die Innenwand 138 und
die Außenwand 140 an
dem unteren Element 134 vorgesehen sind und die Innenwandstruktur 146 und
die Außenwandstruktur 148 an
dem oberen Element 132 vorgesehen sind.
-
Das
Fluid 152 lässt
zu, dass sich die Innenwand 138 relativ zu den Wänden 150A, 150B bewegt.
Die Außenwandstruktur
umfasst ein Wändepaar 154A, 154B,
die die Außenwand 140 des
oberen Elements 132 zwischen sich aufnehmen. Die Wände 154A, 154B umgeben
im Wesentlichen die Außenwand 140 und
das Fluid 152, wodurch eine relative Bewegung zwischen
der Außenwand 140 und den
Wänden 154A, 154B zugelassen
wird. Die Wand 150A begrenzt eine Einatmungs- oder Inhalationskammer 156 und
die Wände 154A wirken
zusammen, um eine Ausatmungskammer 158 zu definieren.
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Das
Fluid 152 ist zwischen den nach oben verlaufenden 150A, 150B, 154A, 154B angeordnet und
umgibt im Wesentlichen die Innen- und Außenwände 138, 140.
Wie in 19 gezeigt, steht das Fluid
zwischen der Wand 150A und der Innenwand 138 in
Verbindung mit der Einatmungskammer 156 und das Fluid zwischen
der Wand 150B und der Innenwand 138 in Verbindung
mit der Ausatmungskammer 158. Das Fluid zwischen der Wand 154B und
der Außenwand 140 steht
in Verbindung mit einer Atmosphäre,
und das Fluid zwischen der Wand 154A und der Außenwand 140 steht
in Verbindung mit der Ausatmungskammer 158.
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Das
Fluid 152 kann eine relative Druckdifferenz zwischen der
Einatmungskammer 156 und der Ausatmungskammer 158 zeigen.
Die Druckdifferenz kann in der Ausführungsform, die in 19–23 gezeigt
ist, durch die Höhendifferenz
des Fluidpegels auf gegenüberliegenden
Seiten der Innen- und Außenwände 138, 140 gezeigt
werden. Falls beispielsweise der Fluidpegel zwischen der Wand 154B und der
Außenwand 140 im
Wesentlichen gleich dem Fluidpegel zwischen der Wand 154A und
der Außenwand 140 ist,
dann ist die Druckdifferenz zwischen der Atmosphäre und der Ausatmungskammer 158 minimal
(19). Falls jedoch der Fluidpegel zwischen der
Wand 150A und der Innenwand 138 sich von dem Fluidpegel
zwischen der Wand 150E und der Innenwand 138 unterscheidet,
haben die Einatmungskammer 156 und die Ausatmungskammer 158 verschiedene
Drücke
(20 und 22–23). Wie
in 20 und 22–23 gezeigt,
wird die Druckdifferenz zwischen der Einatmungskammer 156 und
der Ausatmungskammer 158 durch die Höhendifferenz ΔP zwischen
den jeweiligen Fluidpegeln dargestellt.
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Obwohl
das Fluid 152 in 19 so
dargestellt ist, als läge
im Wesentlichen der gleiche Pegel sowohl zwischen den Wänden 154A, 154B und
der Außenwand 140 als
auch zwischen den Wänden 150A, 150B und
der Innenwand 138 vor, könnte das Fluid 152 mit
unterschiedlichen Pegeln zwischen jenen Wänden vorgesehen sein. Die Fluidmenge 152 zwischen
den Wänden 154A, 154B und
der Außenwand 140 und
zwischen den Wänden 150A, 150B und
der Innenwand 138 misst eine Druckänderung zwischen der Einatmungskammer 156 und
der Ausatmungskammer 158. Daher ist die Fluidmenge zwischen
den Wanden 138, 140, 150A, 150B, 154A und 154B nicht
für den
Betrieb der Vorrichtung 130 entscheidend.
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Wenn
sich das obere Element 132 relativ zu dem unteren Element 134 in
einer nach unten gerichteten Richtung bewegt, wird das Fluid 152 durch
die Innen- und Außenwände 138, 140 verdrängt. Der Druck
entweder in der Einatmungskammer 156 oder der Ausatmungskammer 158 verändert sich,
d. h., steigt oder sinkt, nicht zwangsläufig, obwohl das Fluid 152 zwischen
den Wänden 150A, 38, 150B und 154A, 40, 154B verdrängt worden
ist.
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Das
obere Element 132 ist konstruiert und eingerichtet, um
sich während
einer Ausatmungsphase eines Atemzyklus' des Patienten als Reaktion auf eine
Kraft der Ausatmung des Patienten zu heben, um Frischluft in die
Einatmungskammer 156 einzusaugen und zuzulassen, dass sich
vom Patienten ausgeatmete Luft in der Ausatmungskammer 158 ansammelt.
Das obere Element 132 ist auch konstruiert und eingerichtet,
um während
einer Einatmungsphase des Atemzyklus' des Patienten eine Quelle von druckbeaufschlagter
Frischluft dem Patienten bereit zu stellen und eine Kraft zu liefern,
um die in der Ausatmungskammer 158 angesammelte ausgeatmete Luft
auszustoßen.
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Die
untere Wand 144 umfasst ein Paar darin gefertigter Ventilsitze 160, 162.
Die Ventilsitze 160, 162 sind im Wesentlichen
mit den Ventilsitzen 46, 48 bezüglich Konstruktion
und Betriebsweise identisch. Die untere Wand 144 wirkt
mit einem ersten und einem zweiten Gasversorgungsventil 164, 166 und Dichtstrukturen 168, 170 zusammen,
um fluide Verbindung durch die entsprechenden Ventilsitze 160, 162 zuzulassen.
Die ersten und zweiten Gasversorgungsventile 164, 166 und
die Dichtstrukturen 168, 170 sind im Wesentlichen
mit den ersten und zweiten Gasversorgungsventilen 50, 52 und
den Dichtstrukturen 54, 56 bezüglich Konstruktion und Betriebsweise
identisch. Die Versorgungsventile 164, 166 können in
Ventilgehäusen,
wie beispielsweise dem Gehäuse 58 angeordnet
werden.
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Von
der Ausatmungskammer 158 erstreckt ein Luftdurchgang 172.
Der Luftdurchgang 172 ermöglicht den Luftdurchtritt während des
Betriebs der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 in die
und aus der Ausatmungskammer 158, wie nachfolgend detaillierter
beschrieben wird. Der Luftdurchtritt 172 schließt an einen
Ausatmungseinlass 174 und eine Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 176 an,
die mit der Ausatmungskammer 158 in fluider Verbindung
verbunden sind.
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Ein
Ausatmungsventilgehäuse 178 ist
in fluider Verbindung mit dem Ausatmungseinlass 174 angeordnet
und bildet einen Ventilsitz 180, der ausgelegt ist, um
eine Dichtstruktur 182 aufzunehmen. Der Ventilsitz 180 und
die Dichtstruktur 182 bilden ein Ausatmungsventil 184,
welches im Wesentlichen mit dem Ausatmungsventil 76 bezüglich Konstruktion und
Betriebsweise identisch ist. Der Ausatmungseinlass 174 und
die Gasauswasch-Entlüftungsöffnung 176 sind
mit dem Ventil 88 und dem Luftleitelement 98 verbunden,
die beide oben beschrieben und in 1 dargestellt
sind. Die Atemmaskenanordnung 34 kann mit der Ausatmungskammer 158 der
Vorrichtung 130 in fluider Verbindung mit dem Ventil 88 und dem
Luftleitelement 98 verbunden werden.
-
Alternativ
können
Dichtungen, so wie Kolbenringe, beispielsweise in der Vorrichtung
zur Atemgasversorgung 130 verwendet werden, um eine wirksame
Dichtung zwischen der Einatmungskammer 156 und der Ausatmungskammer 158 bereitzustellen.
Beispielsweise können
die Dichtungen zwischen den oberen Enden der nach oben verlaufenden
Wände 150A, 150B und
der Innenwand 138 angeordnet werden und können zwischen
den oberen Enden der nach oben verlaufenden Wände 154A, 154B und
der Außenwand 140 angeordnet
werden. Zusätzlich
zur Bereitstellung einer wirksamen Dichtung zwischen der Einatmungskammer 156 und
der Ausatmungskammer 158 können die Dichtungen auch als
Anschlag für
das obere Element 132 dienen, wenn es in eine Lagerposition
bewegt wird, wobei die obere Wand 136 des oberen Elements 132 die
nach oben verlaufenden Wände 150A, 150B, 154A, 154B kontaktieren
und die Innen- und Außenwände 138, 140 die
untere Wand 144 des unteren Elements 134 kontaktieren.
In der Lagerposition kann die Vorrichtung 130 zum Beispiel
gelagert werden, während
sie nicht von den Patienten benutzt wird.
-
Nun
wird Bezug auf 19–23 genommen,
die den Betrieb der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 darstellen,
wenn sie in Verbindung mit einem spontan atmenden Patienten eingesetzt wird.
Die Atemmaske 100 ist gezeigt und kann fest über der
Nase, dem Mund oder dem Gesicht des Patienten fixiert werden, wie
zuvor beschrieben. Bewegungen der beweglichen Teile der Vorrichtung 130 sind
in aufeinander folgenden Positionen während ihres Betriebs dargestellt.
Während
des Betriebs der Vorrichtung 130 kann das Fluid 152 die
Druckdifferenz zwischen den Einatmungs- und Ausatmungskammern 156, 158 anzeigen.
Die Druckdifferenz ist als ΔP
in 20 und 22 angezeigt
und kann in einer Weise abgelesen werden, die ähnlich der Art ist, nach der
ein Druckmanometer abgelesen wird.
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19 zeigt
die Vorrichtung 130 in einer Anfangsposition, gerade vor
der Patientenausatmung. Die Ventile 164, 166 und 184 sind
geschlossen, um Luftdurchtritt zu verhindern, und das obere Element ist
in einer Gasversorgungsposition angeordnet, wobei Frischluft in
die Einatmungskammer 156 eingesaugt wurde und ausgeatmete
Luft in der Ausatmungskammer 158 angesammelt wurde. Ähnlich der Vorrichtung 30 ist
das Luftleitelement 98 an dem unteren Teil 92 des
Ventils 88 in seiner ersten Position angeordnet. Wenn die
Vorrichtung 130 in dieser Anfangsposition ist und ein Patient
beispielsweise einatmet, können
sich die Ventile 164, 166 öffnen, um den Patienten Atemluft
aus der Atmosphäre
einatmen zu lassen. In diesem Fall würde die Einatmung des Patienten
das Ventil 166 öffnen.
Es würde
eine Druckänderung
in der Inhalationskammer 40 erzeugt, welche bewirken würde, dass
sich das Ventil 164 öffnet,
um Atemluft in die Einatmungskammer 156 und zu dem Patienten
durch das Ventil 166 aus der Atmosphäre zuzulassen.
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Wenn
der Patient ausatmet, wie in 20 gezeigt,
wird durch das Luftversorgungsventil 166 verhindert, dass
ausgeatmetes Gas, wie beispielsweise Kohlendioxid, durch den Anschluss 102 und die
Leitung 106 strömt.
Das ausgeatmete Gas strömt aus
dem Anschluss 104 und durch die Leitung 108. Der
Druck in der Maske 100 steigt an, bis der Druck ein bestimmtes
Niveau erreicht, das geeignet ist, um das Luftleitelement 98 zu
bewegen. Das Druckniveau, um das Luftleitelement 98 zu
bewegen, kann beispielsweise 11 cm Wassersäule betragen. Wenn der Druck
beispielsweise das bestimmte Druckniveau erreicht, wie in 20 gezeigt,
bewegt sich das Luftleitelement 98 in seine zweite Position.
In seiner zweiten Position leitet das Luftleitelement 98 das ausgeatmete
Gas, so dass es durch den Ausatmungseinlass 174 und das
Ausatmungsventil 184 strömt, so dass das ausgeatmete
Gas anfängt,
die Ausatmungskammer 158 zu füllen.
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Wenn
die Ausatmung weiter andauert, steigt der Druck in der Ausatmungskammer 158 weiterhin, bis
der Druck das Gewicht des oberen Elements 132 und des Gewichts 142 übersteigt.
Wenn der Druck zum Beispiel einen Wert erreicht, der im Wesentlichen
gleich dem Gewicht des oberen Elements 132 und des Gewichts 142 ist,
fängt das
obere Element 132 an, sich in Bezug auf das untere Element 134 nach
oben zu bewegen. Sowie sich das obere Element 132 nach
oben bewegt, sammelt sich vom Patienten ausgeatmete Luft in der
Ausatmungskammer 158 an. Der Druck in der Vorrichtung 130 zieht
das Gasversorgungsventil 164 in seine geöffnete Position,
so dass eine Portion frisches Atemgas aus der Atmosphäre durch
es hindurch in die Einatmungskammer 156 gesaugt wird.
-
Während der
Ausatmung des Patienten bewegt sich das obere Element 132 gegen
die Schwerkraft und das Gewicht 142 aus einer abgesenkten Position
(bei der die obere Wand 136 in enge Nähe mit den nach oben verlaufenden
Wanden 150A, 150B, 154A, 154B bewegt
wird, und bei der die Innen- und Außenwände 138, 140 in
enge Nähe
mit der unteren Wand 144 bewegt werden) in eine Zwischenposition
(21). 21 zeigt die Vorrichtung 130 in ihrer
Zwischenposition, wobei der Patient aufhört auszuatmen, aber vor der
Einatmung. Das Ausmaß der
Aufwärtsbewegung
des oberen Elements 132 wird von dem ausgeatmeten Atemzug
des Patienten abhängen.
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Während der
Ausatmung wird die mechanische Arbeit, die durch den Patienten ausgeübt wird, in
Form von potentieller Energie gespeichert, wenn sich das obere Element 132 nach
oben bewegt. Wenn die Ausatmung ausbleibt, ist das obere Element 132 in
seiner Zwischenposition angeordnet, wie in 21 gezeigt,
und das Luftleitelement 98 bewegt sich in seine erste Position,
um die ausgeatmete Luft in die Atmosphäre entweichen zu lassen. Frisches Atemgas
wird kontinuierlich in die Einatmungskammer 156 gesaugt,
bis das obere Element 132 seine höchste Position erreicht.
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Nachdem
die Ausatmung aufhört
und vor der Einatmung schließen
sich die Ventile 164, 166, 184, um zu
verhindern, dass Gas hindurchtritt (wie in 21 gezeigt). 21 könnte ein
typisches Beispiel einer Situation sein, in der ein Patient ausatmet, jedoch
die Kraft, mit der der Patient ausatmet nicht groß genug
ist, um das Luftleitelement 98 anzuheben.
-
22 und 23 sind
sequenzielle Ansichten der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130, die
darstellen, wie ein Patient eine Portion frisches Atemgas wie beispielsweise
Sauerstoff aus der Einatmungskammer 156 einatmet. Wenn
der Patient beginnt einzuatmen, öffnet
sich das Luftversorgungsventil 166, um den Luftdurchtritt
zuzulassen, und der Patient kann frische Atemluft aus der Einatmungskammer 156 in
die Maske 100 durch das Luftversorgungsventil 166,
die flexible Leitung 106 und den Einatmungsanschluss 102 einsaugen.
Die Portion frisches Atemgas tritt in die Patientenlunge ein, bis
die Einatmungsphase des Atemzyklus' des Patienten beendet ist.
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Wenn
die Einatmung beginnt, schließen
sich die Ventile 164 und 184, um zu verhindern,
dass Gas durch sie strömt
und damit die Einatmungskammer 156 eine Portion frisches
Atemgas in sich halten kann. Während
der Einatmung verwendet der Patient lediglich die gespeicherte mechanische
Energie, die dann auf den Patienten durch das obere Element 132 übertragen
wird, um die Atemtätigkeit
des Patienten zu unterstützen,
wenn sich das obere Element 132 nach unten bewegt.
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Während der
nachfolgenden Einatmung des Patienten hilft der Einfluss der Schwerkraft
in Kombination mit dem Gewicht 142, das obere Element 132 relativ
zu dem unteren Element 134 in einer nach unten gerichteten
Richtung zu bewegen. Die Abwärtsbewegung
des oberen Elements 132 drängt frische Luft aus der Einatmungskammer 156 und
lässt vom Patienten
ausgeatmete Luft, die sich in der Ausatmungskammer 158 angesammelt
hat, in die Atmosphäre
entweichen.
-
Falls
der Patient fortfährt
einzuatmen, nachdem er die gesamte Portion Atemgas in der Einatmungskammer 156 eingeatmet
hat (d. h., der Patient benötigt
mehr Luft als sich in der Einatmungskammer 156 angesammelt
hat), können
sich die Ventile 164, 166 öffnen, um den Patienten zusätzliche
Atemluft aus der Atmosphäre
einatmen zu lassen.
-
In
diesem Fall würde
die Einatmung des Patienten das Ventil 166 öffnen. Es
würde eine Druckänderung
in der Einatmungskammer 156 erzeugt, die bewirken würde, dass
sich das Ventil 164 öffnet,
um Atemluft aus der Atmosphäre
durch das Ventil 166 in die Einatmungskammer 156 und
zu dem Patienten zu lassen.
-
Wenn
der Patient aufhört
einzuatmen, und gerade vor der Ausatmung des Patienten, ist die
Vorrichtung 130 in ihrer Anfangsposition angeordnet, wie in 19 gezeigt.
Aus ihrer Anfangsposition arbeitet die Vorrichtung 130,
wie zuvor unter Bezug auf die 20–23 gezeigt
und beschrieben.
-
Wenn
der Patient die Respiration, d. h. das Atmen, fortsetzt, indem er
aufeinander folgende Atemzüge
holt, wird die Vorrichtung 130 kontinuierlich wie zuvor
beschrieben arbeiten, besonders in Übereinstimmung mit 20–23,
die einen vollen Atemzug (Ausatmung und Einatmung) des Patienten
bilden. 22–23 bilden
die Einatmungsphase des Patientenatemzugs (Atemzyklus) und 20 bildet
die Ausatmungsphase des Patientenatemzugs (Atemzyklus). Wenn die
Maske 100 jedoch von dem Patienten entfernt wird, oder
falls der Patient aufhört
auszuatmen, kehrt die Vorrichtung 130 in ihre abgesenkte
Position, die in 19 gezeigt ist, zurück, die
zum Beispiel verwendet werden kann, wenn die Vorrichtung 130 aufbewahrt
wird.
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24–28 zeigen
eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung 230 für einen
Patienten, die eine weitere Ausführungsform
der Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 ist. In der folgenden
Beschreibung der in 24–28 dargestellten
Ausführungsform
werden lediglich die Merkmale der Ausführungsform beschrieben, die
sich von der in 19–23 dargestellten
Ausführungsform
unterscheiden. Das heißt,
dass die einzelnen Teile in jenen Ausführungsformen, die die gleichen
wie jene in der ersten Ausführungsform
sind, in den Zeichnungen mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen
sind, und dass deren Beschreibung weggelassen wird. Die Vorrichtung
zur Atemgasversorgung 230 arbeitet im Wesentlichen in der
gleichen Weise wie die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130, setzt
jedoch eine alternative Konstruktion um.
-
Die
Vorrichtung zur Atemgasversorgung 230 umfasst ein Gehäuse 231 mit
einem oberen Element 232 und einem unteren Element 234,
die in fluider Verbindung miteinander stehen, so dass das obere Element 232 sich
in Bezug auf das untere Element 234 bewegen kann (26).
Das obere Element 232 und das untere Element 234 können die
Form konzentrischer Zylinder aufweisen, oder sie können gestaltet
sein, jede andere komplementäre
Konfiguration aufzuweisen, beispielsweise mit rechteckigen oder
runden Querschnittsabschnitten. Obwohl das obere Element 232 und
das untere Element 234 mit jeden beliebigen Abmessungen
oder jeder beliebigen Größe ausgebildet
sein können,
können
zum Beispiel das obere Element 232 und das untere Element 234 eine
Höhe von
10–15
Zentimetern, einen Innendurchmesser von 10–15 Zentimetern und ein Volumen
von 0,75–1,5
Liter aufweisen, falls sie in der Form konzentrischer Zylinder vorliegen.
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Das
untere Element 232 umfasst eine untere Wand 236 mit
einer Innenwand 238 und einer Außenwand 240, die von
dort nach oben verläuft
(25). Die Innenwand 238 und die Außenwand 240 verlaufen
im Wesentlichen parallel zueinander.
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Wie
in 26 gezeigt, weist das obere Element 232 die
Form einer oberen Wand 244 mit einer Innenwandstruktur 246 und
einer Außenwandstruktur 248 auf,
die sich von dort nach oben erstreckt. Die Innenwandstruktur 246 und
die Außenwandstruktur 248 erstrecken
sich im Wesentlichen parallel zueinander. Die Innenwandstruktur 246 umfasst
ein paar Wände 250A, 250B,
die die Innenwand 238 des unteren Elements 234 zwischen
sich aufnehmen. Ein Fluid 152 wie beispielsweise Wasser, Öl, ein Schmiermittel
oder ein anderes Fluid, ist im Wesentlichen durch die Innen- und
Außenwände 238, 240 umgeben.
Eine Fluidmenge 152 zum Beispiel ist durch die Innenwand 238 umgeben,
so dass es ein bestimmtes Fluidniveau in der Einatmungskammer 256 aufweist,
und eine weitere Fluidmenge ist durch die Außenwand 240 umgeben,
so dass es ein bestimmtes Fluidniveau in der Ausatmungskammer 258 aufweist.
Obwohl das Fluid 152 so dargestellt ist, dass es im Wesentlichen
das gleiche Niveau sowohl in der Einatmungskammer 256 als
auch in der Ausatmungskammer 258 aufweist, könnte das
Fluid 152 mit beispielsweise unterschiedlichen Niveaus
in der Einatmungskammer 256 und der Ausatmungskammer 258 vorgesehen
sein. Die Fluidmenge 152 in der Einatmungskammer 256 und
der Ausatmungskammer 258 misst eine Druckdifferenz zwischen
der Einatmungskammer 256 und der Ausatmungskammer 258 und
ist für
den Betrieb der Vorrichtung 230 nicht entscheidend. Das
Fluid 152 kann jedes Fluid sein, obwohl Wasser bevorzugt
wird, da ein Patient oder Pfleger die Vorrichtung 230 mit
Wasser wieder auffüllen
kann, falls es nötig
ist.
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Alternativ
könnte
diese Konstruktion umgekehrt werden, indem die Innenwand 238 und
die Außenwand 240 auf
dem oberen Element 232 vorgesehen sind und indem die Innenwandstruktur 246 und die
Außenwandstruktur 248 an
dem unteren Element 234 vorgesehen sind.
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Ein
Gewicht 242 kann zum Beispiel einen Abschnitt der oberen
Wand 244 bilden (gezeigt zwischen der Innenwandstruktur 246 des
oberen Elements 232 in 24) oder
kann fest an der oberen Wand 244 durch einen Befestigungsvorrichtung,
ein Bindematerial oder einen Klebstoff befestigt sein.
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Die
Innenwand 238 kann sich relativ zu den Wanden 250A, 250B bewegen.
Die Außenwandstruktur 248 umfasst
ein Wändepaar 254A, 254B,
die die Außenwand 240 des
unteren Elements 234 zwischen sich aufnehmen. Die Wände 254A, 254B umgeben
im Wesentlichen die Außenwand 240,
und die Wand 254A wirkt mit der Außenwand 240 zusammen,
um im Wesentlichen das Fluid 152 zu umgeben, wodurch eine
relative Bewegung zwischen der Außenwand 240 und den
Wänden 254A, 254B zugelassen
wird. Die Wand 250A begrenzt die Einatmungs- oder Inhalationskammer 256 und
die Wände 250B, 254A wirken
zusammen, um eine Ausatmungskammer 258 zu definieren.
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Die
Einatmungskammer 256 und die Ausatmungskammer 258 sind
im Wesentlichen bezügliche Konstruktion
und Betriebsweise die gleichen wie die Einatmungskammer 156 und
die Ausatmungskammer 158.
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Ein
erstes Gasversorgungventil 264 ist im Wesentlichen bezüglich Konstruktion
und Betriebsweise mit dem ersten Gasversorgungsventil 50,
das in 1 gezeigt ist, und dem ersten Gasversorgungsventil 164,
das in 19 gezeigt ist, identisch. Das
Gasversorgungsventil 266 ist das gleiche wie das Gasversorgungsventil,
das in 19 gezeigt ist, aber es ist
in einem längs
verlaufenden Ventilgehäuse 202 angeordnet.
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Das
Ventilgehäuse 202 erstreckt
sich über die
untere Wand 236 und das Fluid 152, um mit der Einatmungskammer 256 in
Verbindung zu stehen.
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Ein
ausgedehnter Luftdurchtritt 204 erstreckt sich über die
untere Wand 236 und das Fluid 152, um mit der
Ausatmungskammer 258 in Verbindung zu stehen. Der Luftdurchtritt 204 verläuft von
der Ausatmungskammer 258 zu einem Luftdurchtritt 272.
Die Luftdurchtritte 204, 272 ermöglichen
den Luftdurchtritt in die und aus der Ausatmungskammer 258 während des
Betriebs der Vorrichtung zu Atemgasversorgung 230 in einer
Weise, die ähnlich
der in Bezug auf den Luftdurchtritt 172 der Vorrichtung
zur Atemgasversorgung 130 zuvor beschriebenen ist.
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In
der Vorrichtung zu Atemgasversorgung 230, wie gezeigt in 25–28,
arbeiten die Ventile 264, 266 und 184 und
das Luftleitelement 198 in der gleichen Weise (für die gleichen
Phasen des Atemzyklus' des
Patienten) wie zuvor in Bezug auf die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 beschrieben,
wie in 20–23 gezeigt.
Insbesondere arbeiten die Ventile 264 und 266 im
Wesentlichen in der gleichen Weise wie zuvor in Bezug auf die Ventile 164 und 166 der
Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 beschrieben.
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29–33 zeigen
eine Vorrichtung zur Atemgasversorgung 330 für einen
Patienten, die noch eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung zur
Atemgasversorgung 130 ist. In der folgenden Beschreibung
der in 29–33 dargestellten
Ausführungsform
werden lediglich die Merkmale der Ausführungsform, die sich von der
in 29–33 dargestellten
Ausführungsform
unterscheiden, beschrieben. Das bedeutet, dass die einzelnen Teile
in jenen Ausführungsformen,
die die gleichen wie jene in der ersten Ausführungsform sind, in den Zeichnungen
mit den entsprechenden Bezugszeichen versehen sind, und dass die
Beschreibung darüber
weggelassen wird.
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Die
Vorrichtung zur Atemgasversorgung 330 arbeitet im Wesentlichen
in der gleichen Weise wie die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130,
setzt jedoch hinsichtlich einiger Gesichtspunkte eine stärker vereinfachte
Konstruktion um. Beispielsweise und ähnlich der Vorrichtung 130 umfasst
die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 330 eine Innenwandstruktur 346 und
eine Außenwandstruktur 348,
die zwischen einer oberen Wand 136 und einer unteren Wand 144 verlaufen.
In der Vorrichtung 330 jedoch sind die Innenwandstruktur 346 und
die Außenwandstruktur 348 durch
flexible mechanische Strukturen gebildet, wie Blasebälge und
Ziehharmonikas. Die inneren und äußeren flexiblen
mechanischen Strukturen 346, 348 können mit
der oberen Wand 136 und der unteren Wand 144 beispielsweise
durch Befestigungsmittel, Bindematerial oder Klebstoffe verbunden
werden. Die innere flexible mechanische Struktur 346 begrenzt
eine Einatemkammer 356 und die inneren und äußeren flexiblen
mechanischen Strukturen 346, 348 wirken zusammen,
eine Ausatmungskammer 358 zu definieren. Wie in 29–33 gezeigt,
ist die Einatmungskammer 356 im Wesentlichen im Betrieb
die gleiche wie die Einatmungskammer 156 (19–23)
und die Ausatmungskammer 358 ist im Wesentlichen im Betrieb
die gleiche wie die Ausatmungskammer 158 (29–33).
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29–33 zeigen,
dass die inneren und äußeren flexiblen
mechanischen Strukturen 346, 348 während der
Einatmungsphase des Atemzyklus' des Patienten
kontrahieren und während
der Ausatmungsphase des Atemzyklus' des Patienten expandieren. Die Ventile 164, 166 und 184 und
das Luftleitelement 198 arbeiten in der gleichen Weise
(für die gleichen
Phasen des Atemzyklus' des
Patienten) wie zuvor in Bezug auf die Vorrichtung zur Atemgasversorgung 130 beschrieben.
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Beispielsweise
könnte
eine externe Energiequelle verwendet werden, um Energie für den zumindest
einen Kolben 78, das Luftleitelement 98 und die oberen
Elemente 132, 232 zu liefern, um die Inhalationskammer 40, 156, 256 unter
Druck zu setzen. Sowohl der Kolben 78 als auch das Luftleitelement 98 könnten angetrieben
werden, oder eins der oberen Elemente 132, 232 und
das Luftleitelement 98 könnten angetrieben werden. Auf
diese Weise könnte elektrische
Energie verwendet werden, um die Atemtätigkeit zu unterstützen. Zum
Beispiel kann in der Vorrichtung 30 die Inhalationskammer 40 mit
Druck beaufschlagt werden, um das Gewicht 86 und den Kolben 78 in
ihre Gasaufnahmeposition zu bewegen, während einer anfänglichen
Einatmungsphase des Atemzyklus' des
Patienten. In der Vorrichtung 130 könnte die Einatmungskammer 156 beispielsweise auch
unter Druck gesetzt werden, und in der Vorrichtung 132 könnte die
Einatmungskammer 256 ebenfalls mit Druck beaufschlagt werden.
Die Energiequelle könnte
niederenergetisch sein und könnte
beispielsweise Batterieenergie oder Wechselstrom verwenden. Eine
externe Energiequelle könnte
auch verwendet werden, um Energie der oberen Wand 136 der
Vorrichtung zur Atemgasversorgung 330 zuzuführen, um
die inneren und äußeren flexiblen
mechanischen Strukturen 346, 348 zu kontrahieren
oder zu expandieren, um beispielsweise die Einatmungskammer 356 unter
Druck zu setzen.
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Die
externe Energiequelle könnte
in der Vorrichtung zur Atemgasversorgung auch auf andere Weise eingesetzt
werden. Zum Beispiel kann die Vorrichtung zur Atemgasversorgung
ein angetriebenes System zur Atemgasversorgung und eine Energieversorgung
umfassen. Die Energieversorgung kann mit dem angetriebenen System
zur Atemgasversorgung verbunden werden, um die Atemtätigkeit
des Patienten, beispielsweise wie zuvor beschrieben, zu unterstützen.
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Während die
Prinzipien der Erfindung in den beispielhaften Ausführungsformen,
die zuvor dargelegt wurden, verdeutlicht wurden, wird der Schutzumfang
der vorliegenden Erfindung nur durch die folgenden beigefügten Ansprüche beschränkt.
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Die
vorstehenden bevorzugten besonderen Ausführungsformen wurden zum Zweck
der Darstellung der funktionellen und strukturellen Prinzipien dieser
Erfindung gezeigt und beschrieben, die nur durch die beigefügten Ansprüche beschränkt ist,
und können
der Veränderung
unterzogen werden, ohne von diesen Prinzipien abzuweichen.