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Hintergrund der Erfindung
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1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht
sich im Allgemeinen auf Vorrichtungen und Verfahren, die in Verbindung
mit externer Kompression und Dekompression des Brustkorbs als Teil
von Verfahren zur kardiopulmonalen Reanimation verwendet werden.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf Vorrichtungen
und Verfahren zum Steigern der kardiopulmonalen Zirkulation, die
durch Kompression und Dekompression des Brustkorbs induziert wird,
wenn eine kardiopulmonale Reanimation erfolgt.
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Weltweit gesehen stellt plötzlicher
Herzstillstand, der auf eine Vielzahl von Umständen wie zum Beispiel Herzerkrankungen
und schwere Traumata zurückzuführen ist,
eine Haupttodesursache dar. Im Fall eines Herzstillstands werden
zahlreiche Maßnahmen
als lebenswichtig erachtet, um die Überlebenschance eines Patienten
zu erhöhen.
Diese Maßnahmen
müssen
so schnell wie möglich
getroffen werden, um zumindest teilweise die Atmung und Blutzirkulation
des Patienten wiederherzustellen. Eine allgemein verwendete Technik,
die etwa vor 30 Jahren entwickelt wurde, ist eine Technik der externen
Kompression des Brustkorbs, die im Allgemeinen als kardiopulmonale
Reanimation (CPR) bezeichnet wird. CPR-Techniken wurden in den letzten zwei
Jahrzehnten kaum verändert.
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Bei der traditionellen CPR wird auf
den Brustkorb eines Patienten Druck ausgeübt, um den Druck im Brustraum
zu erhöhen.
Eine Erhöhung
des Drucks im Brustraum führt
dazu, dass sich Blut vom Bereich des Herzens und der Lunge zu den
peripheren Arterien hin bewegt. Ein solcher Druck stellt den Blutkreislauf
des Patienten teilweise wieder her. Die traditionelle CPR erfolgt,
indem der Brustkorb aktiv komprimiert wird, indem externer Druck
auf den Brustkorb ausgeübt
wird. Nach der aktiven Kompression darf sich der Brustraum aufgrund
seiner natürlichen
Elastizität
ausdehnen, wodurch eine Ausdehnung der Brustraumwand des Patienten
ausgelöst wird.
Diese Ausdehnung ermöglicht
somit, dass Blut in die Herzkammern des Herzens eintritt. Dennoch reicht
das zuvor beschriebene Verfahren nicht aus, um den Patienten zu
ventilieren. Somit ist für
eine herkömmliche
CPR auch das periodische Ventilieren des Patienten notwendig. Dies
erfolgt normalerweise durch eine Mund-zu-Mund-Technik oder indem
mit positivem Druck arbeitende Vorrichtungen verwendet werden, so
etwa ein sich selbst aufblähender
Beutel, der funktioniert, indem ein elastischer Beutel zusammengedrückt wird,
um Luft über
eine Maske, einen Trachealtubus oder einen anderen künstlichen
Luftweg zuzuführen.
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Um die mittels Kompression des Brustkorbs induzierte
kardiopulmonale Zirkulation zu steigern, wurde eine Technik entwickelt,
die als aktive Kompression-Dekompression
(ACD) bezeichnet wird. Gemäß ACD-Techniken
wird die aktive Kompressionsphase der traditionellen CPR verstärkt, indem
ein Applikatorkörper
gegen den Brustraum des Patienten gedrückt wird, um dadurch den Brustraum
zu komprimieren. Ein solcher Applikatorkörper kann Kraft im Wesentlichen
gleichmäßig über einen
Abschnitt des Brustraums des Patienten verteilen und darauf ausüben. Wichtiger
in diesem Zusammenhang ist jedoch, dass der Applikatorkörper gegen
den Brustraum des Patienten hin abdichtet, so dass dieser angehoben werden
kann, um während
der Dekompression den Brustraum des Patienten aktiv auszudehnen.
Der sich ergebende negative Druck im Brustraum induziert einen venösen Blutstrom
aus dem peripheren venösen
Gefäßsystem
des Patienten in dessen Herz und Lunge.
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Für
die Erfindung sind auch Ventilationsquellen wichtig, die in Verbindung
mit CPR-Techniken verwendet
werden, um den Patienten richtig zu ventilieren. Ein Typus dieser
Ventilationsquelle ist der von AMBU International, Kopenhagen, Dänemark, erhältliche
AMBU-Beutel. Der AMBU-Beutel kann auch in Verbindung mit einem bei
AMBU International erhältlichen
PEEP-Ventil (positive-end-expiratory pressure valve) verwendet werden,
um gewisse Patienten mit Lungen- und Herzerkrankungen zu behandeln.
Bis zur vorliegenden Erfindung wurde jedoch für keine der CPR-Techniken ein PEEP-Ventil
in Verbindung mit einer Ventilationsquelle verwendet.
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Sowohl mit der traditionellen CPR-
als auch der ACD-CPR-Technik wäre
eine Steigerung der Menge an venösem
Blut, das vom peripheren venösen
Gefäßsystem in
das Herz und die Lunge strömt, erwünscht, um
das Volumen an mit Sauerstoff angereichertem Blut, das während der
nachfolgenden Kompressionsphase den Thorax verlässt, zu vergrößern. Somit
wäre es
wünschenswert,
verbesserte Verfahren und Vorrichtungen zum Verstärken des
venösen
Blutstroms vom peripheren venösen
Gefäßsystem
in das Herz und die Lunge eines Patienten sowohl während herkömmlicher
CPR- als auch ACD-CPR-Techniken bereitzustellen. Besonders wünschenswert
wäre es,
Techniken bereitzustellen, welche die Anreicherung mit Sauerstoff
verstärken und
die Gesamtmenge an Blut, die während
des Dekompressionsschritts von CPR und ACD-CPR, insbesondere von
ACD-CPR, in den Brustkorb zurückkehrt,
zu vergrößern. Dies
kann gemäß der vorliegenden
Erfindung erfolgen, indem sowohl der negative als auch der positive
Druck innerhalb des Brustkorbs erhöht wird, wodurch die Schwankung
des Gesamtdruckes innerhalb des Brustraums erweitert wird. Eine
Erfindung, die diese wichtige Verbesserung liefert, ist nachfolgend
beschrieben.
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2. Beschreibung des bisherigen
Standes der Technik
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ACD-CPR-Techniken sind im Detail
bei Todd J. Cohen et al., Active Compression-Decompression Resuscitation: A Novel
Method of Cardiopulmonan Resuscitation, American Heart Journal,
Band 124, Nr. 5, Seiten 1145-1150, November 1992; und bei Todd J.
Cohen et al., Active Compression-Decompression: A New Method of
Cardiopulmonan Resuscitation, The Journal of the American Medical
Association, Band 267, Nr. 21, 3. Juni 1992 beschrieben.
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Die Verwendung einer Schale vom Vakuum-Typ,
um damit aktiv den Brustkorb eines Patienten während ACD-CPR zu komprimieren
und zu dekomprimieren, ist in einer von AMBU International A/S,
Kopenhagen, Dänemark,
herausgegebenen Broschüre
mit dem Titel "Directions for Use of AMBU® CardioPumpTM", herausgegeben im September 1992, beschrieben.
Die AMBU® CardioPumpTM ist auch in der Europäischen Patentanmeldung Nr.
0 509 773 A1 offenbart.
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EP-A1-0245142 offenbart einen Tubus,
der die Atmung unterstützt,
wobei dieser einen Hauptluftweg und zumindest einen Hilfsluftweg
umfasst, wobei jener zum Hauptluftweg parallel verläuft und
sich in den Hauptluftweg, der nahe an einem Ende dessen liegt, öffnet, wobei
ein Ring innerhalb des Hauptluftwegs eine Mischkammer (Venturi)
bildet.
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US
3794043 offenbart einen Trachealtubus, dessen eines Ende
von einer aufblasbaren Manschette umgeben ist, mit welcher ein Röhrchen verbunden
ist, das sich zum gegenüberliegenden
Ende des Tubus hin erstreckt und in ein Ventilgehäuse, das eine
Lufteinlassöffnung
aufweist, von welcher sich Durchgänge zum Röhrchen und zu einem aufblasbaren
Element erstrecken. Die Öffnung
umfasst Ventilmittel, die normal die angrenzenden Enden der Durchgänge abschließen, sowie
Mittel zum Öffnen des
Ventils, um dadurch unter Druck stehende Luft in diese Durchgänge einströmen zu lassen
oder aus diesen freizusetzen. Das Ventilgehäuse weist auch eine Umgehungsleitung
auf, welche die zwei Durchgänge
verbindet und von einem Kontrollventil verschlossen ist, wodurch
ein Austreten von Luft aus der Manschette in das aufblasbare Element
verhindert wird, sollte das Manschettenäußere plötzlichem Druck ausgesetzt werden.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäß der Erfindung sind Vorrichtungen zum
Steigern der kardiopulmonalen Zirkulation bereitgestellt, welche
mittels Kompression und Dekompression des Brustraums induziert wird,
wenn eine kardiopulmonale Reanimation durchgeführt wird. Die Vorrichtungen
können
in Verbindung mit jedem allgemein anerkannten CPR-Verfahren oder
mit CPR-Techniken auf Basis aktiver Kompression-Dekompression (ACD) verwendet werden.
Vorzugsweise werden die Verfahren und Vorrichtungen in Verbindung
mit ACD-CPR verwendet.
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Kardiopulmonale Zirkulation wird
gemäß der Erfindung
gesteigert, indem der Luftstrom in die Lunge eines Patienten während der
Dekompressionsphase behindert wird. Dies steigert das Ausmaß und verlängert die
Dauer des negativen Drucks im Brustkorb während der Dekompression des
Brustraums des Patienten, d.h. die Dauer wird verlängert und
das Ausmaß gesteigert,
mit welchem der Druck innerhalb des Brustraums unter dem Druck im
peripheren venösen
Gefäßsystem
liegt. Indem die Menge an venösem
Blutstrom in das Herz und die Lunge vergrößert wird, wird die kardiopulmonale
Zirkulation gesteigert, da der Druckausgleich im Brustraum während der Dekompression
vielmehr auf verstärktem
venösen Rückstrom
basiert denn auf dem raschen Einfließen von Gasen über den
Luftweg des Patienten in dessen Brustraum.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ein Druckregelungssystem zum Regulieren von Luftstrom in die
Lunge eines Patienten bereitgestellt, wenn kardiopulmonale Reanimation
erfolgt, wobei der Brustraum eines Patienten komprimiert und dekomprimiert
wird, wobei das System ein Gehäuse
mit einem stromauf und einem stromab gelegenen Bereich umfasst,
gekennzeichnet durch ein Mittel zwischen dem stromauf und dem stromab
gelegenen Bereich, um das Strömen
von Luft vom stromauf gelegenen Bereich zum stromab gelegenen Bereich
zu hemmen, wenn der Druck im stromab gelegenen Bereich geringer
als der Druck im stromauf gelegenen Bereich ist, wobei die Perfusion
lebenswichtiger Organe verstärkt
wird; und Mittel, um das Strömen
von Luft in den stromab gelegenen Bereich freizugeben, wenn der
Patient ventiliert wird.
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Das Hemmmittel kann ein Ventil umfassen, welches
zulässt,
das Luft vom stromab gelegenen Bereich in den stromauf gelegenen
strömt,
wobei das Ventil ein Diaphragma-Element umfassen kann, das geschlossen
wird, wenn der Druck im stromab gelegenen Bereich geringer als oder
gleich groß wie
der Druck im stromauf gelegenen Bereich ist.
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Das Diaphragma kann eine flexible
Membran oder eine Kugel und vorgespannt sein, um sich zu öffnen, wenn
der Druck im stromab gelegenen Bereich etwa 2 cm H2O
oder mehr beträgt,
während
das Mittel zur Freigabe von Luft in den stromab gelegenen Bereich
ein Mittel umfassen kann, um das Diaphragma zu öffnen, wenn Luft in den stromauf
gelegenen Bereich eingepresst wird, um den Patienten zu ventilieren,
wobei das Mittel zum Öffnen
des Diaphragma-Elements einen an das Diaphragma angrenzenden Umgebungsdruckbereich
umfassen kann, wobei die Luft, die in den stromauf gelegenen Bereich
eingepresst wird, den Druck im stromauf gelegenen Bereich erhöht und das
Diaphragma in den Umgebungsdruckbereich drückt, um das Diaphragma-Element
zu öffnen
und das Strömen
von Luft in die Lunge des Patienten freizugeben.
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Praktischerweise umfasst das Mittel,
welches das Strömen
von Luft in den stromab gelegenen Bereich zulässt, ein manuell betätigbares
Ventil im stromab gelegenen Bereich, das manuell geöffnet wird,
um beim Wiedereinsetzen der Spontanatmung des Patienten das ungehinderte
Strömen
von Luft in den stromab gelegenen Bereich freizugeben.
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Das Mittel, welches den Luftstrom
in den stromab gelegenen Bereich freigibt, kann ein auf Druck ansprechendes
Ventil im stromab gelegenen Bereich umfassen, um Luft in den stromab
gelegenen Bereich strömen
zu lassen, wenn der Druck im stromab gelegenen Bereich unter einen
Grenzwert im Bereich von –5
cm H2O bis – 60 cm H2O
abfällt.
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Das System kann weiters ein Beatmungselement
umfassen, das mit dem Gehäuse
im stromauf gelegenen Bereich verbunden ist, um Luft in das Gehäuse einzupressen
und dadurch den Patienten zu ventilieren, wobei das Beatmungselement
einen Beatmungsbeutel oder ein Mundstück umfassen kann, wobei das
Gehäuse
eine Luftauslassöftnung
am stromab gelegenen Bereich umfassen kann, die sich am stromauf
gelegenen Bereich öffnet,
um Luft aus dem Gehäuse
abzugeben, und weiters ein Ventil in der Auslassöffnung, welches das Strömen von
Luft in das Gehäuse
durch die Auslassöffnung
hemmt.
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Ein solches System kann weiters ein
Mittel umfassen, das verhindert, dass Luft aus dem Gehäuse durch
die Auslassöffnung
austritt, während
Luft aus dem Beatmungsbeutel eingepresst wird, wobei dieses Mittel
ein Fishmouth-Ventil sein kann, und weiters ein Verbindungselement,
das mit dem Gehäuse
im stromab gelegenen Bereich verbunden ist, um das Gehäuse mit
dem Patienten zu verbinden, wobei das Verbindungselement einen Trachealtubus, eine
Gesichts- oder eine Kehlkopfmasse umfassen kann.
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Ein Druckregelungssystem gemäß der Erfindung
kann weiters ein Atemgerät
umfassen, das mit dem Gehäuse
im stromauf gelegenen Bereich verbunden ist, um Luft in das Gehäuse zum
Ventilieren des Patienten einzupressen; und ein Luftwegsrohr, das
mit dem Gehäuse
am stromab gelegenen Bereich zum Einführen in den Luftweg des Patienten verbunden
ist, wobei das Atemgerät
einen Beatmungsbeutel oder eine Ventilationsöffnung und das Luftwegsrohr
einen Trachealtubus umfassen kann.
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Die Vorrichtung zur Unterstützung von
kardiopulmonaler Reanimation kann ein Druckregelungssystem umfassen,
wie es zuvor definiert wurde, gemeinsam mit einem Trachealtubus
mit Tubus, der sich zum Einführen
in die Luftröhre
eignet und zumindest ein erstes Lumen zur Weiterleitung von Gasen aufweist,
wobei sich das Mittel zum Hemmen eines Lufstroms innerhalb des ersten
Lumens befindet oder in Serie mit diesem verbunden ist, um das Einströmen von
Gasen durch das erste Lumen zu behindern, wodurch in einem fixen
oder variablen Ausmaß verhindert
wird, dass Luft in die Lunge des Patienten eintritt, wodurch. das
Ausmaß und
die Dauer des negativen Drucks im Brustraum während der Dekompression des
Brustkorbs des Patienten erhöht
werden, wodurch der venöse
Blutstrom in das Herz und die Lunge aus dem peripheren venösen Gefäßsystem verstärkt wird,
wenn kardiopulmonale Reanimation durchgeführt wird.
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Das Mittel zum Hemmen eines Luftstroms kann
eine strömungsbeschränkende Öffnung umfassen,
die innerhalb des Lumens des Trachealtubus angeordnet oder mit diesem
in Serie geschaltet ist.
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Alternativ dazu kann das Mittel zum
Hemmen des Luftstroms ein auf Druck ansprechendes Ventil innerhalb
des ersten Lumens des Tubus umfassen, wobei das Ventil vorgespannt
ist, um sich zu öffnen
und somit das Einströmen
von Luft zuzulassen, wenn der Druck im Brustraum unter einen Grenzwert
im Bereich von 0 cm H2O bis –100 cm
H2O fällt,
wobei die Vorrichtung weiters ein Mittel zum Vorbeileiten von Luft
am das Einströmen
behindernden Mittel umfasst.
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Die Vorrichtung zur Unterstützung von
kardiopulmonaler Reanimation kann ein Druckregelungssystem umfassen,
wie es zuvor definiert wurde, gemeinsam mit einer komprimierbaren
Struktur mit einer ersten Öffnung
und einer zweiten Öffnung,
einem Einwegventil zum Einlassen von Luft, das in der ersten Öffnung enthalten
oder daran befestigt ist, sowie einem an der zweiten Öffnung befindlichen
Mittel, um ein vorgewähltes
Luftvolumen freizugeben, einem Mittel, um diese komprimierbare Struktur
permanent oder lösbar
mit dem Patienten zu verbinden, sowie gemeinsam mit einem Mittel,
das in der zweiten Öffnung
der komprimierbaren Struktur enthalten oder an dieser befestigt
ist, um den Strom von Gasen zur Lunge des Patienten zu behindern,
bis ein Mindestdruck innerhalb des Brustkorbs überschritten wird, wodurch
ein Anstieg des Drucks im Brustraum während der Dekompression der
Brust des Patienten verlangsamt und das Ausmaß und die Dauer des Unterdrucks
im Brustkorb erhöht
wird, um den venösen Blutstrom
in das Herz und die Lunge aus dem peripheren venösen Gefäßsystem zu verstärken, wenn kardiopulmonale
Reanimation durchgeführt
wird.
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Das Mittel zum Hemmen des Einströmens von
Luft kann weiters eine strömungsbeschränkende Öffnung umfassen,
die in einer permanenten oder lösbaren
Weise mit der komprimierbaren Struktur verbunden oder mit dieser
in Serie geschaltet ist.
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Alternativ dazu kann ein das Einströmen hemmende
Mittel ein auf Druck ansprechendes Ventil umfassen, wobei das Ventil
vorgespannt ist, um sich zu öffnen
und dadurch das Einströmen
von Luft freizugeben, wenn der Druck im Brustraum unter einen Grenzwert
im Bereich von 0 cm H2O bis –100 cm H2O fällt,
wobei das Verbindungsmittel weiters eine Gesichtsmaske, einen Trachealtubus,
einen oralpharyngealen Luftweg oder eine Kehlkopfmaske umfassen
kann.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
ein Diagramm, das die Druckänderungen
innerhalb des Brustraums über
einen Zeitraum darstellt, in welchem der Brustkorb eines Patienten
gemäß der vorliegenden
Erfindung komprimiert und dekomprimiert wird.
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2A ist
eine schematische Ansicht des Luftstroms durch einen Ventilationskreislauf,
wenn der Brustkorb eines Patienten gemäß der vorliegenden Erfindung
komprimiert wird.
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2B ist
eine schematische Ansicht des Luftstroms durch einen Ventilationskreislauf,
wenn der Brustkorb eines Patienten gemäß der vorliegenden Erfindung
dekomprimiert wird.
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3 ist
eine schematische Ansicht einer ersten alternativen Ausführungsform
einer Vorrichtung zum Behindern von Luftstrom in die Lunge eines Patienten
gemäß der vorliegenden
Endung.
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4A ist
eine schematische Ansicht einer zweiten alternativen Ausführungsform
der Vorrichtung zum Behindern von Luftstrom in die Lunge eines Patienten
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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4B ist
eine schematische Darstellung der Vorrichtung in 4A mit einer gemeinsamen Öffnung zum
Einatmen/Ausatmen.
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5A ist
eine schematische Ansicht eines Einwegventils, das in der Vorrichtung
zum Behindern von Luftstrom gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet wird.
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5B ist
eine schematische Darstellung des Einwegventils in 5A, das offen gehalten wird, nachdem
die ACD-CPR beendet ist.
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5C ist
eine schematische Ansicht eines Einwegventils, das geschlossen ist,
bis gemäß der vorliegenden
Erfindung im Tubus ein Grenzdruck erreicht ist.
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6A ist
eine schematische Darstellung eines mit einer Feder vorgespannten
Einströmventils und
eines mit einer Feder vorgespannten Ausatmungsventil, die gemäß der vorliegenden
Erfindung zu verwenden sind.
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6B ist
eine schematische Ansicht der 6A,
welche den Betrieb der Ventile während
des Ausströmens
von Luft veranschaulicht.
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6C ist
eine schematische Ansicht der 6A,
welche den Betrieb der Ventile während
des Einströmens
von Luft veranschaulicht.
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7 ist
eine schematische Darstellung eines einzelnen Ventils, das von beiden
Seiten mit einer Feder vorgespannt wird, um als Einströmventil und
als Ausatmungsventil gemäß der vorliegenden Erfindung
verwendet zu werden.
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8 ist
eine schematische Ansicht einer strömungsbeschränkenden Öffnung, die gemäß der vorliegenden
Erfindung mit einer strömungsbeschränkenden
Vorrichtung zu verwenden ist.
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9 ist
eine schematische Darstellung einer beispielhaften Ausführungsform
der Vorrichtung zum Behindern von Luftstrom in die Lunge eines Patienten
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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10A-10C sind schematische Ansichten einer
anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die eine periodische Ventilation des
Patienten durch ein Umgehungsventil ermöglicht.
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11 ist
eine schematische Darstellung eines beispielhaften Druckregelungssystems
zum Regulieren des Luftstroms in die Lunge eines Patienten gemäß der vorliegenden
Erfindung. Das Druckregelungssystem ist so dargestellt, dass Luft
von der Lunge eines Patienten während
der Kompression des Brustkorbs des Patienten abgegeben wird.
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12 zeigt
das Druckregelungssystem der 11 während der
Dekompression oder dem Ruhezustand des Brustkorbs des Patienten.
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13 veranschaulicht
das Druckregelungssystem der 11,
wobei ein auf Druck ansprechendes Ventil geöffnet wird, wenn der negative Druck
im Brustkorb des Patienten während
der Dekompression des Brustkorbs des Patienten einen Grenzwert überschreitet.
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14 zeigt
das Druckregelungssystem der 11,
wobei ein Diaphragma-Element während
des Einpressens von Luft in das Gehäuse, wenn der Patient ventiliert
wird, geöffnet
wird.
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15 veranschaulicht
das Druckregelungssystem der 11,
wobei ein manuell betätigbares
Ventils geöffnet
wird, um Luft in die Lunge des Patienten einströmen zu lassen, nachdem die
spontane Zirkulation wieder eingesetzt hat.
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16A ist
ein Seitenschnitt eines beispielhaften Druckregelungssystems gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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16B ist
eine Draufsicht auf einen Deflektor und eine Fensterfassung des
Druckregelungssystems der 16A.
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16C ist
eine alternative Ausführungsform
des Druckregelungssystems der 16A.
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17 ist
eine schematische Darstellung einer alternativen Ausführungsform
eines Druckregelungssystems, das als Diaphragma-Element eine Kugel
aufweist.
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Detaillierte
Beschreibung von spezifischen Ausführungsformen
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Gemäß der vorliegenden Erfindung
sind Verfahren und Vorrichtungen zum Steigern der kardiopulmonalen
Zirkulation, die durch Kompression und Dekompression des Brustkorbs
im Zuge einer kardiopulmonalen Reanimation induziert wird, bereitgestellt.
Solche Verfahren und Vorrichtungen können in Verbindung mit jedem
beliebigen CPR-Verfahren zur Anwendung kommen, in welchen Drucke
innerhalb des Brustraums absichtlich manipuliert werden, um die
kardiopulmonale Zirkulation zu verbessern. So verbessert z.B. die
vorliegende Erfindung die manuelle Standard-CPR, "Vest"-CPR, CPR mit einem neu beschriebenen
Hiack-Osizillator-Ventilationssystem, das
im Wesentlichen wie eine Eisenlungen-artige Vorrichtung funktioniert,
wie interponierte abdominelle Kompressions-Dekompressions-CPR sowie
aktive Kompressions-Dekompressions-CPR-Techniken (ACD-CPR). Obwohl
die vorliegende Erfindung alle diese Techniken verbessern kann,
bezieht sich die folgende Beschreibung vor allem auf Verbesserungen
hinsichtlich der ACD-CPR-Techniken,
um auf diese Weise die Diskussion zu vereinfachen. Die beanspruchten
Vorrichtungen sind aber keineswegs auf ACD-CPR-Techniken allein
beschränkt.
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Die richtige Durchführung von
ACD-CPR zur Steigerung der kardiopulmonalen Zirkulation erfolgt, indem
der Brustkorb eines Patienten aktiv mit einem Applikatorkörper komprimiert
wird. Vorzugsweise ist dieser Applikatorkörper eine Vorrichtung vom Ansaug-Typ,
die am Brustkorb des Patienten anhaftet, so etwa die AMBU® CardioPumpTM von AMBU International, Kopenhagen, Dänemark.
Nach dem Kompressionsschritt ermöglicht
das Anhaften des Applikatorkörpers
am Brustkorb des Patienten, dass der Brustkorb des Patienten angehoben
wird, um auf diese Weise aktiv den Brustraum des Patienten zu dekomprimieren.
Diese aktive Kompression-Dekompression bewirkt, dass der Druck im
Inneren des Brustraums während
der Kompressionsstufe ansteigt und sich auch der negative Druck
im Inneren des Brustkorbs während
der Dekompressionsstufe erhöht,
so dass auf diese Weise die Anreicherung des Bluts mit Sauerstoff
und auch die kardiopulmonale Zirkulation verstärkt werden. ACD-CPR-Techniken
sind detailliert bei Todd J. Cohen et al., Active Compression-Decompression
Resuscitation: A Novel Method of Cardiopulmonary Resuscitation,
American Heart Journal, Band 124, Nr. 5, Seite 1145-1150, November 1992;
Todd J. Cohen et al., Active Compression-Decompression: A New Method of Cardiopulmonary Resuscitation,
The Journal of the American Medical Association, Band 267, Nr. 21,
3. Juni 1992; sowie J. Schultz, P. Cofteen, et al., Circulation,
89, 684-693, 1994 beschrieben.
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Die vorliegende Erfindung ist in
Verbindung mit ACD-CPR-Techniken besonders nützlich. Insbesondere verbessert
die Erfindung ACD-CPR, indem Verfahren und Vorrichtungen bereitgestellt
werden, die den Luftstrom in die Lunge eines Patienten behindern,
um somit negativen Druck im Brustkorb während der Dekompression des
Brustkorbs des Patienten zu verstärken, wodurch Ausmaß und Dauer
eines Druckdifferentials zwischen dem Thorax (einschließlich Herz
und Lunge) und dem peripheren venösen Gefäßsystem gesteigert werden.
Auf diese Weise vergrößert die
Verstärkung
des negativen Drucks im Brustkorb mit gleichzeitiger Behinderung
der Bewegung von Gasen in den Luftweg den venösen Blutstrom in das Herz und
die Lunge und steigert somit die kardiopulmonale Zirkulation.
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Im weiten Sinn schafft es die vorliegende
Erfindung, den Luftweg eines Patienten zu verschließen, um
zu verhindern, dass Fremd-/Außenluft
während
der aktiven Dekompression zur Lunge eines Patienten fließt, und
die Dauer des negativen Drucks im Brustkorb zu halten und die Anreicherung
des Bluts mit Sauerstoff sowie die kardiopulmonale Zirkulation während der
aktiven Dekompressions- als auch der nachfolgenden Kompressionsphase
zu verstärken. Der
Luftweg des Patienten kann durch jede geeignete Vorrichtung oder
jeden geeigneten Mechanismus, so etwa durch einen Trachealtubus,
eine am Trachealtubus angebrachte Vorrichtung eine Gesichtsmaske,
ein Mundstück
im Fall einer Mund-zu-Mund-Wiederbelebung, einen oralpharyngealen
Luftweg, einen Kehlkopfmasken-Luftweg und dergleichen, verschlossen
oder das Einströmen
von Gasen kann behindert werden.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung sichert, dass daran gehinderte Luft während der aktiven Dekompressionsstufe
der ACD-CPR in die Lunge des Patienten strömt, um auf diese Weise den Patienten
ein wenig zu ventilieren, während
gleichzeitig noch immer Ausmaß und
Dauer des negativen Drucks im Brustkorb zur Verstärkung der
Anreicherung des Bluts mit Sauerstoff verstärkt werden. Der Luftstrom zur
Lunge des Patienten kann durch ein srömungsbeschränkendes Element wie eine Öffnung,
ein Einwegventil, ein durch eine Feder vorgespanntes oder ein anderes
Ventil, behindert werden, das so eingestellt ist, dass es sich öffnet, wenn
der negative Druck im Brustkorb im Bereich von etwa 0 cm H2O bis –100
cm H2O oder dergleichen liegt. Ein Ventil,
das so eingestellt ist, dass es sich bei einem Grenzdruckwert öffnet, kann
entweder fix oder variabel sein, d.h. der Druck, bei welchem sich
das Ventil öffnet,
kann eingestellt oder permanent fixiert werden.
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Auf ähnliche Weise ist durch einen
weiteren Aspekt der Erfindung bereitgestellt, dass Luft daran gehindert
wird, die Lunge des Patienten während
der Kompression des Brustkorbs des Patienten zu verlassen, wodurch
die kardiopulmonale Zirkulation weiter verstärkt wird, indem der Druck im
Brustkorb während
der Kompressionsphase verstärkt
wird. Typischerweise wird Luft daran gehindert, die Lunge während der
Kompressionsphase zu verlassen, wenn der positive Druck im Brustkorb
im Bereich von etwa 2 cm H2O bis 50 cm H2O liegt.
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Ein weiterer Aspekt der vorliegenden
Erfindung sieht das Ventilieren des Patienten während ACD-CPR vor. Die Ventilation
des Patienten erfolgt etwa alle 2 bis 10 Kompressionen, vorzugsweise
alle fünf
Kompressionen, wodurch für
ausreichend Frischluft für
einen adäquaten
Gasaustausch mit dem Blut in der Lunge des Patienten gesorgt ist.
Das Ventilieren des Patienten kann durch jede beliebige Vorrichtung
oder jedes beliebige Verfahren erfolgen, so etwa Mund-zu-Mund-Beatmung, durch eine
komprimier- oder kollabierbare Struktur, durch einen Ventilationsbeutel
wie den von AMBU, Kopenhagen, Dänemark,
erhältlichen
AMBU-Beutel oder
dergleichen. Die Ventilation könnte
auch auf die Kompressionsphase folgen, um den positiven Druck im
Brustkorb weiter zu steigern. Weiters könnte eine periodische Ventilation
erfolgen, indem entweder der Schritt des Behinderns ausgeführt wird
oder dieser Schritt zur Gänze
umgangen wird.
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In 1 ist
ein Diagramm dargestellt, das die Druckänderungen im Brustkorb über den
Zeitraum veranschaulicht, in welchem der Brustkorb des Patienten
komprimiert und dekomprimiert wird. Die Fläche 10 stellt die
Menge an Druck im Brustraum während
der Kompressionsphase von ACD-CPR dar. Die strichlierte Fläche 12 stellt
den negativen Druck im Brustkorb während der Dekompressionsstufe
von ACD-CPPR dar,
jedoch ohne ein strömungsbeschränkendes
Mittel, um den Luftstrom in die Lunge des Patienten zu beschränken. Die
doppelt strichlierte Fläche 14 stellt
den negativen Druckanstieg im Brustkorb dar, wenn der Luftweg des
Patienten gemäß der vorliegenden
Erfindung während
des ACD-CPR-Dekompressionsschritts verschlossen wird. Die Bedeutung
des Anstiegs von negativem Druck im Brustkorb während der Dekompressionsstufe
liegt darin, dass mehr venöses
Blut vom peripheren venösen
Gefäßsystem
in den Brustkorb gedrängt
wird. Daraus ergibt sich, dass mehr Blut mit Sauerstoff angereichert
werden kann und auch mehr Blut während
der nächsten
Kompression aus dem Brustkorb herausgedrängt wird.
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In einer beispielhaften Ausführungsform kann
der Luftstrom in die Lunge des Patienten während der Dekompression seines
Brustkorbs dadurch behindert werden, dass eine Ventilationsmaske über Mund
und Nase des Patienten angebracht wird. Die Ventilationsmaske weist
auch ein auf Druck ansprechendes Ventil auf, das daran befestigt
ist, um einen Luftstrom zur Lunge des Patienten zu verhindern, bis der
negative Druck im Brustkorb des Patienten einen Grenzwert erreicht.
An der Maske und dem auf Druck ansprechenden Ventil ist auch eine
Ventilationsquelle befestigt, um den Patienten zu ventilieren. Die
Ventilationsquelle kann jede Vorrichtung und jedes Verfahren sein,
das zum richtigen Ventilieren des Patienten geeignet ist. Vorzugsweise
ist die Ventilationsquelle ein AMBU-Beutel. Muss ventiliert werden,
so kann der AMBU-Beutel zusammengedrückt werden, um Luft in die
Lunge des Patienten zu drängen.
Der AMBU-Beutel ist im US-Patent Nr. 5.163.424 beschrieben.
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In einer alternativen Ausführungsform
wird eine Ventilationsquelle, vorzugsweise ein AMBU-Beutel, in Verbindung
mit einem verbesserten Trachealtubus verwendet. Ein auf Druck ansprechendes
Ventil oder ein anderes strömungsbeschränkendes
Element werden zwischen dem AMBU-Beutel und dem Tracheltubus angeordnet.
Vorzugsweise wird das Ventil innerhalb eines Tubus angeordnet, der
den AMBU-Beutel
mit dem Trachealtubus verbindet. Die Kombination des Trachealtubus
mit dem AMBU-Beutel mit Adapter kann in der Definition eines "Ventilationstubus"
beinhaltet sein. Bevor der Patient einer ACD-CPR unterzogen wird,
bringt man den Trachealtubus in der Luftröhre des Patienten an. Während der
Dekompression des Brustkorbs des Patienten verhindert das Ventil
einen Luftstrom zur Lunge des Patienten, bis der Druck im Brustkorb
einen Grenzwert erreicht. Zusätzlich
dazu kann der AMBU-Beutel dazu verwendet werden, den Patienten zu
einem bestimmten Zeitpunkt zu ventilieren. In dieser Ausführungsform
ist auch ein Einweg-Ausatmungsventil
umfasst. Das Ventil ermöglicht
während des
Kompressionsschrittes, dass der Patient Luft ausatmet.
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In einer Modifikation der ersten
zwei Ausführungsformen
kann auch ein auf Druck ansprechendes Ausatmungsventil zwischen
dem AMBU-Beutel (oder einer vergleichbaren Ventilationsquelle) und der
Maske oder dem Trachealtubus eingesetzt werden. Dieses Ventil arbeitet
so ähnlich
wie das auf Druck ansprechende Ventil, welches den Luftstrom in die
Lunge des Patienten beschränkt.
Somit beschränkt
das auf Druck ansprechende Ausatmungsventil den Luftstrom von der
Lunge des Patienten während
des Kompressionsschritts von ACD-CPR. Ein gleichwertiges Ventil
ist das PEEP-Ventil (positive-end-exspiratory valve) von AMBU International, Kopenhagen,
Dänemark.
Die Verwendung eines solchen auf Druck ansprechenden Ausatmungsventils während der
Kompression kann den Druck im Brustkorb weiter steigern und auf
diese Weise mehr Blut aus dem Thorax hinausdrängen.
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In einer weiteren alternativen Ausführungsform
wird ein verbesserter Trachealtubus verwendet, um den Luftstrom
in die Lunge des Patienten während
der aktiven Dekompression zu beschränken. Im Trachealtubus ist
ein strömungsbeschränkendes
Element umfasst, das Luft dabei behindert, in die Lunge des Patienten
zu strömen.
Wird der Trachealtubus in die Luftröhre des Patienten eingeführt und
der Brustkorb des Patienten aktiv dekomprimiert, behindert das strömungsbehindernde
Element Luft dabei, zur Lunge des Patienten zu strömen, der
Druckanstieg im Brustkorb wird verlangsamt und auf diese Weise die
Anreicherung von Blut mit Sauerstoff verstärkt.
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Wird während ACD-CPR der verbesserte Trachealtubus
verwendet, erfolgt die periodische Ventilation des Patienten gewöhnlich,
um den Gasaustausch mit dem Patienten zu verstärken. Mit dem verbesserten
Trachealtubus kann eine solche manuelle Ventilation durchgeführt werden,
indem eine Ventilationsquelle an der Öffnung des Trachelatubus angeordnet
wird, um Sauerstoff durch den Trachealtubus und in die Lunge des
Patienten zu drängen.
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In 2A ist
eine schematische Darstellung des Luftstroms durch einen Ventilationskreislauf 20 während der
Kompression des Brustkorbs eines Patienten gemäß der vorliegenden Erfindung
zu sehen. Während
ACD-CPR wird der Brustkorb aktiv komprimiert und somit Luft aus
den Lungen hinausgedrängt. Diese
Luft kann durch ein Einweg-Ausatmungsventil 22 innerhalb
eines Ventilationskreislaufs 20 entweichen.
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2B ist
die gleiche schematische Abbildung, welche den Luftstrom durch den
Ventilationskreislauf 20 während der Dekompression des
Brustkorbs des Patienten veranschaulicht. Wird der Brustraum des
Patienten aktiv dekomprimiert, so wird ein negativer Druck im Brustkorb
erzeugt. Erreicht dieser Druck einen Schwellenwert, so öffnet sich
das Einströmventil 24,
wodurch Luft durch den Ventilationskreislauf 20 in die
Lunge des Patienten geleitet wird. Luft kann durch ein Ventilationsventil 26 in
den Ventilationskreislauf 20 und in einen Ventilationsbeutel 28 hineinströmen. Vom Ventilationsbeutel 28 durchströmt die Luft
das Einströmventil 24,
wenn der negative Druck im Brustraum den Grenzwert erreicht. Der Ventilationsbeutel 28 wird
auch dazu verwendet, den Patienten während ACD-CPR bei Bedarf manuell
zu ventilieren.
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Für
das in Verbindung mit den 2A und 2B diskutierte Verfahren
ist es erforderlich, dass der Brustraum bei Erwachsenen im Bereich
von etwa 3,5 cm bis 5 cm pro Kompression und mit einer Rate von etwa
60 bis 100 Kompressionen pro Minute komprimiert wird.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer ersten alternativen Ausführungsform
einer Vorrichtung 35 zum Behindern des Luftstroms in die
Lunge eines Patienten gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Vorrichtung 35 umfasst einen Trachealtubus 36,
der in der Luftröhre
des Patienten angeordnet wird und einen Ventilationsdurchgang schafft.
Mit dem Trachealtubus 36 ist ein Übergangstubus 38 verbunden,
welcher den Trachealtubus 36 mit dem Ventilationsbeutel 28 verbindet.
Obwohl dargestellt ist, dass der Trachealtubus 36 mit dem
Ventilationsbeutel 28 verbunden ist, kann der Trachealtubus 36 allein
oder in Verbindung mit dem Ventilationsbeutel 28 verwendet
werden. Der Ventilationsbeutel 28 kann jede beliebige Ventilationsquelle
umfassen, mit welcher der Patient ventiliert werden kann, so etwa einer
komprimierbaren oder kollabierbaren Struktur. Vorzugsweise besteht
der Ventilationsbeutel 28 aus einem AMBU-Beutel. An das
Ende des Ventilationsbeutels 28 ist ein Einweg-Ventilationsventil 26 angeschlossen.
Das Ventilationsventil 26 dient dazu, Luft in die Vorrichtung 35 einzuführen. Mit
dem Übergangstubus 38 verbunden
oder an diesem befestigt ist ein auf Druck ansprechendes Einströmventil 24.
Das Einströmventil 24 wird
vorgespannt, so dass es sich öffnet,
wenn der negative Druck im Brustraum des Patienten einen Grenzwert
erreicht. Wie dargestellt, umfasst die Vorrichtung 35 nur
ein Einströmventil 24. Die
Endung ist jedoch nicht auf nur ein Einströmventil 24 beschränkt. Alternativ
dazu könnte
eine Vielzahl von Einströmventilen
entlang des Ventilationstubus 38 geschaltet sein. Weiters
besteht keine Beschränkung
darauf, dass das Einströmventil 24 im
Mittelpunkt des Übergangstubus 38 verbunden
sein muss, vielmehr kann dieses beliebig entlang des Übergangstubus 38 positioniert
werden. Das Einströmventil 24 kann
permanent am Ventilationsbeutel 28 oder am Übergangstubus 38 befestigt
sein, oder es kann abnehmbar sein. Alternativ dazu kann das Einströmventil 24 mit
dem Ventilationsbeutel 28 selbst oder mit dem Trachealtubus 36 verbunden
sein.
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Die Vorrichtung 35 enthält auch
ein Einweg-Ausatmungsventil 22, das zulässt, dass Luft aus der Lunge
des Patienten ausgeatmet wird. Dies erfolgt im Allgemeinen während der
Kompressionsphase von ACD-CPR. Um sicherzustellen, dass die Luft, die
aus der Lunge des Patienten ausgeatmet wird, durch das Ausatmungsventil 22 ausströmt, kann
ein Einweg-Fishmouth-Ventil 37 (das bevorzugte Ventil) oder
jedes andere Einwegventil zwischen dem Einströmventil 24 und dem
Ausatmungsventil 22 angeordnet werden. Alternativ dazu
kann das Einströmventil 24 selbst
als Einwegventil konfiguriert werden. Auf jeden Fall wird Luft,
die aus dem Trachealtubus 36 zum Ventilationsbeutel 28 hin
strömt,
dazu gedrängt, über das
Ausatmungsventil 22 ausgeatmet zu werden.
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Die Vorrichtung 35 kann
weiters modifiziert werden, um ein auf Druck ansprechendes Ausatmungsventil
(nicht dargestellt) zu umfassen, das zwischen dem Trachealtubus 36 und
dem Übergangstubus 38 angeordnet
ist. Das auf Druck ansprechende Ausatmungsventil arbeitet auf entgegengesetzte Weise
zum Einströmventil 24.
Spezifisch gesehen wird das auf Druck ansprechende Ausatmungsventil so
vorgespannt, dass während
dieser ACD-CPR-Kompressionsstufe
Luft aus der Lunge des Patienten nur dann austreten kann, wenn der Druck
im Brustkorb einen Grenzwert erreicht. Der während der Kompression durch
das auf Druck ansprechende Ausatmungsventil hervorgerufene Druckanstieg
im Brustkorb kann dabei unterstützen, mehr
Blut aus dem Thorax hinauszudrängen
und somit Atelektase der Lunge zu reduzieren.
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Der Zweck des Ventilationsbeutels 28 besteht
darin, den Patienten während
ACD-CPR zu ventilieren.
Umfasst der Ventilationsbeutel 28 einen AMBU-Beutel oder
einen ähnlichen
zur Ventilation verwendeten Beutel, so kann der Patient ventiliert werden,
indem der AMBU-Beutel mit der Hand zusammengedrückt wird. Dies drückt wie
gewünscht Luft
in die Lunge des Patienten.
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In 4A ist
eine zweite alternative Ausführungsform
der Vorrichtung dargestellt, die den Luftstrom in die Lunge eines
Patienten gemäß der vorliegenden
Erfindung behindert. Diese bestimmte Ausführungsform ist ein modifizierter
und verbesserter Trachealtubus. Somit umfasst die zweite alternative Ausführungsform
einen Trachealtubus 36 mit zwei Lumen an seinem proximalen
Ende. Das erste Lumen ist ein Ausströmlumen 40, das zweite
Lumen ein Einströmlumen 42.
Ein auf Druck ansprechendes Einweg-Ausatmungsventil 44,
das ähnlich
jenem in 3 diskutierten
arbeitet, ist innerhalb des Ausströmlumens 40, angeordnet,
nur dass hier das Ausatmungsventil 44 spezifisch als Einwegventil
konzipiert ist. Im Einströmlumen 42 ist
ein auf Druck ansprechendes Einweg-Einströmventil 45 angeordnet, das
so arbeitet, dass es den Luftstrom zur Lunge behindert, wie dies
in Zusammenhang mit 3 ausgeführt wurde,
nur dass das Einströmventil 45 ebenfalls spezifisch
als Einwegventil konzipiert ist. Im Einströmlumen 42 und im Ausströmlumen 40 ist
auch ein O-Ring 46 dargestellt, der nachfolgend näher ausgeführt wird.
Das Einströmventil 45 und
das Ausatmungsventil 44 sind als Einwegventile konzipiert, so
dass während
der Kompressionsphase Luft nur durch den Trachealtubus 36 vom
Patienten ausgeatmet werden kann, wenn der Druck im Brustkorb einen
Grenzwert erreicht. In diesem Moment öffnet sich das Ausatmungsventil 44 und
Luft tritt aus dem Patienten durch das Ausströmlumen 40 aus. Während der
Dekompression kann Luft nicht durch den Trachealtubus 36 in
die Lunge des Patienten strömen,
bis der negative Druck im Brustkorb einen Grenzwert erreicht. Zu
diesem Zeitpunkt öffnet
sich das Einströmventil 45,
wodurch Luft durch das Einströmlumen 42 zur
Lunge des Patienten strömen kann.
Durch das Einweg-Ausatmungsventil 44 wird Luft
daran gehindert, durch das Ausströmlumen 40 einzuströmen.
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Mit der in den 4A und 4B offenbarten Ausführungsform
ist Ventilation möglich,
wenn das Einströmlumen 42 mit
einer Ventilationsquelle wie einem Ventilationsbeutel verbunden
ist. Wird der Ventilationsbeutel zusammengedrückt, kann Luft durch das Einströmlumen 42,
durch den Trachealtubus 36 und in die Lunge des Patienten
strömen.
In dieser Ausführungsform
ist das Ausatmungsventil 44 so konzipiert, dass während der
Ventilation das Ausatmungsventil 44 vorübergehend geschlossen bleibt, wodurch
verhindert wird, dass Luft durch das Einströmlumen 42 strömt und durch
das Ausströmlumen 40 austritt.
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5A ist
eine schematische Darstellung eines Einweg-Einströmventils 45,
das in einer Vorrichtung verwendet wird, um gemäß der vorliegenden Erfindung
einen Luftstrom zu behindern. Das Einströmventil 45 funktioniert
so, dass es nur einen Luftstrom in eine Richtung zulässt. Wie
dargestellt, ist das mit einer Feder vorgespannte Einströmventil 45 vollständig geöffnet. Die
Erfindung funktioniert jedoch auch, wenn das mit einer Feder vorgespannte
Einströmventil 45 oder
das mit einer Feder vorgespannte Ausatmungsventil 44 nicht
zur Gänze
geöffnet
sind. Nach dem erfolgreichen Abschluss von ACD-CPR wird der O-Ring 46,
der oberhalb des Einströmventils 45 angeordnet
ist, wieder so positioniert, dass das Einströmventil 45, wie in 5B dargestellt, offengehalten
wird. Eine solche Positionierung des O-Rings 46 ermöglicht einen
ungehinderten Luftstrom zum Patienten, wenn die spontane Zirkulation
wiedergekehrt und das Einströmventil 45 nicht
mehr länger
erforderlich ist. Ein O-Ring 46 wird auch auf ähnliche
Weise eingesetzt, um das Einweg-Ausatmungsventil 44 in einer
geöffneten
Position festzuhalten, nachdem die spontane Zirkulation wiedergekehrt
ist. 5C zeigt das Einweg-Einströmventil 45 in
einer geschlossenen Position. Im geschlossenen Zustand wird das Einströmen von
Luft durch das Einströmventil 45 verschlossen.
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6A veranschaulicht
ein Einströmventil 47,
das mit einer Feder vorgespannt ist, sowie ein Ausatmungsventil 48,
das ebenfalls mit einer Feder vorgespannt ist. Das Einströmventil 47 und
das Ausatmungsventil 48 sind in Serie geschaltet und können in
der ersten alternativen Ausführungsform,
wie in Zusammenhang mit 3 ausgeführt, verwendet werden,
oder sie finden eine Anwendung in der bevorzugten Ausführungsform,
die nachfolgend in Zusammenhang mit 9 diskutiert
ist. Wie in 6C dargestellt,
wird während
des aktiven Dekompressionsschritts das Einströmventil 47 so vorgespannt, dass
es sich öffnet,
wenn der negative Druck im Brustkorb einen Grenzwert erreicht. Während der Kompressionsphase
von ACD-CPR öffnet sich
das Ausatmungsventil 48, um dadurch Luft aus der Lunge des
Patienten ausströmen
zu lassen, wenn der Druck im Brustkorb des Patienten einen Grenzwert
erreicht, wie dies 6B zeigt.
Da weder das Einströmventil 47 noch
das Ausatmungsventil 48 ein Einwegventil ist, muss ein
Fishmouth-Ventil 37, das, wie in Zusammenhang mit 3 ausgeführt, in Verbindung mit einem
Einweg-Ausatmungsventil 22 verwendet
wird, zum Einsatz kommen. Andere Ventile, die nach einem ähnlichen
Prinzip wie die Fishmouth-Ventil-Kombination mit einem Einweg-Ausatmungsventil konzipiert
sind, können
ebenfalls eine Anwendung finden. In den 6A-6C sind nur ein Einströmventil 24 und ein
positive-end-Druckventil 44 dargestellt. Es kann jedoch
eine Vielzahl von Einströmventilen 47 und/oder
Ausatmungsventilen 48 permanent oder lösbar in Serie verbunden werden,
um das Ein- und Ausströmen
von Luft zu verhindern.
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Obwohl die Ventile in den 6A-6C als
mit einer Feder vorgespannt dargestellt sind, funktionieren andere
Ventile, die nach einem ähnlichen
Prinzip konzipiert sind, ebenfalls gleich gut. Die Verwendung solcher
Ventile, wie dies in den 6A-6C offenbart ist, stellt nur eine Ausführungsform
dar, und Ventile, die gemäß verschiedener
anderer Verfahren und aus anderen Materialien konstruiert werden,
liegen ebenfalls innerhalb des Schutzumfangs dieser Erfindung.
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Wie in 7 dargestellt
ist, können
das Einströmventil 47 und
das Ausatmungsventil 48 in einem dargestellten gemeinsamen
Verbundventil 49 kombiniert werden. Das Verbundventil 49 arbeitet ähnlich wie
die zwei Ventile 47 und 48, die in Zusammenhang mit 6 beschrieben sind.
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8 zeigt
eine strömungsbeschränkende Öffnung 50,
die entweder dazu verwendet, wird, den Luftstrom in die Lunge eines
Patienten oder aus dieser heraus zu behindern. Die strömungsbeschränkende Öffnung 50 wirkt
so, dass während
des Dekompressionsschritts von ACD-CPR der Luftstrom daran gehindert
wird, in die Lunge des Patienten einzutreten, wodurch der negative
Druck im Brustkorb gesteigert wird. Während des Kompressionsschritts steigert
die strömungs beschränkende Öffnung 50 den
Druck im Brustkorb des Patienten, indem verhindert wird, dass Luft
die Lunge des Patienten verlässt.
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9 zeigt
eine beispielhafte Ausführungsform
zum Behindern eines Luftstroms in die Lunge eines Patienten gemäß der vorliegenden
Erfindung. Wie dargestellt umfasst die Vorrichtung 51 einen Ventilationsbeutel 28,
der mit einer Gesichtsmaske 52 mittels eines Einströmventils 24 und
eines Ausatmungsventils 22 verbunden ist. Obwohl dargestellt ist,
dass die Gesichtsmaske 52 mit dem Ventilationsbeutel 28 verbunden
ist, kann die Gesichtsmaske 52 sowohl alleine als auch
in Kombination mit dem Ventilationsbeutel verwendet werden. Zwischen
dem Einströmventil 24 und
dem Ausatmungsventil 22 befindet sich ein Einweg-Fishmouth-Ventil 37 oder
ein Einwegventil eines anderen Typs, um auf diese Weise zu verhindern,
dass Luft die Lunge des Patienten verlässt und zum Ventilationsbeutel 28 hin
strömt. Der
Ventilationsbeutel 28 enthält auch ein Einweg-Ventilationsventil 26,
um somit ein Einströmen von
Luft in die Vorrichtung 51 zuzulassen. Die beispielhafte
Ausführungsform
arbeitet ähnlich
wie die erste alternative Ausführungsform,
die in Zusammenhang mit 3 diskutiert
wurde. Anstelle davon, dass ein Trachealtubus 36 in den
Luftweg des Patienten eingesetzt wird, wird hier die Gesichtsmaske 52 über Mund
und Nase des Patienten angebracht. Ein Gesichtsband (nicht dargestellt)
kann ebenfalls um den Kopf des Patienten herum angebracht werden, um
die Ventilationsmaske 52 auf dem Gesicht des Patienten
zu fixieren.
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Die Vorrichtung 51 wird
vorzugsweise in Verbindung mit einer oralen Luftwegvorrichtung (nicht dargestellt)
verwendet, um zu verhindern, dass der Luftweg des Patienten z. B.
durch seine Zunge verschlossen wird. Die orale Luftwegvorrichtung
kann jede Vorrichtung sein, die dazu verwendet wird, die Zunge des
Patienten davon abzuhalten, nach hinten zu rutschen und den Luftweg
zu verschließen.
Vorzugsweise ist die orale Luftwegvorrichtung gekrümmt und
besteht aus einem Kunststoffmaterial; sie kann wahlweise auch an
der Vorrichtung 51 befestigt sein.
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Während
der Dekompressionsphase von ACD-CPR wird verhindert, dass Luft in
die Lunge des Patienten durch das Einströmventil 24 eintritt,
wodurch der negative Druck im Brustkorb gesteigert wird. Während der
Kompressionsphase wird es der Luft ermöglicht, die Lunge des Patienten
durch das Ausatmungsventil 22 verlassen. Auch kann der
Patient während
ACD-CPR ventiliert werden, indem der Ventilationsbeutel 28 manuell
zusammengedrückt wird.
Daraus ergibt sich, dass die bevorzugte Ausführungsform dazu dient, die
kardiopulmonale Zirkulation zu verstärken, indem der negative Druck
im Brustkorb gesteigert wird, um mehr Blut aus dem venösen peripheren
Gefäßsystem
in den Brustkorb zu drücken.
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Die 10A-10C zeigen eine andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, welche zulässt, dass der Patient ventiliert
wird, indem der Schritt des Behinderns umgangen wird. Die Ausführungsform
umfasst einen Ventilationstubus 60 mit einem proximalen
Ende 62 und einem distalen Ende 64, der mit dem
Patienten verbunden ist. Der Ventilationstubus 60 weist
ein Einweg-Umgehungsventil 66 und ein auf Druck ansprechendes
Einwegventil 68 auf. Der Ventilationstubus 60 kann
auch über
einen manuellen Schalter 70 verfügen, der am Umgehungsventil 66 befestigt
ist und sich durch eine Seite des Ventilationstubus 60 erstreckt.
Wie in 10A dargestellt,
kann der Schalter 70 in eine geschlossene Position gestellt
werden, so dass sich das auf Druck ansprechende Einwegventil 68 öffnet, wenn der
Grenzdruck des Ventils 68 überschritten wird. An diesem
Punkt öffnet
sich das Ventil 68, wodurch der Patient ventiliert werden
kann. Wie dies in 10B dargestellt
ist, kann das auf Druck ansprechende Einwegventil 68 überhaupt
umgangen werden, indem der Schalter 70 manuell in die geöffnete Position
geschaltet wird, so dass das Umgehungsventil 66 geöffnet wird
und Luft zum Patienten hin strömen
kann. 10C veranschaulicht
den Betrieb des Umgehungsventils 66, wobei sich der Schalter 70 in
einem inaktiven Modus befindet. In diesem Fall kann die Rettungsperson,
die den Ventilationsvorgang ausführt,
auf zusätzliche
Unterstützung
durch den Behinderungsschritt, siehe 10A,
verzichten. Statt dessen öffnet
sich das Umgehungsventil 66 nur, wenn der Druck am proximalen
Ende des Tubus 62 größer als
der atmosphärische
Druck (0 mmHg) ist, vorzugsweise in einem Bereich von etwa 0 mmHg
bis 5 mmHg. Während
der Brustkorb des Patienten dekomprimiert wird, bleibt das Einweg-Umgehungsventil 66 geschlossen,
wenn nicht der atmosphärische Druck überschritten
wird. Auf diese Weise wird der Patient nur ventiliert, wenn die
die Ventilation ausführende
Rettungsperson den Druck am proximalen Ende des Tubus 62 über den
atmosphärischen
Druck hinaus ansteigen lässt.
Viele verschiedene Schwellenventil-Konstruktionen, die aus dem Stand
der Technik bekannt sind, können
die Funktion des Einweg-Umgehungsventils 66 nachbilden.
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In einem weiteren Aspekt der Erfindung
ist ein beispielhaftes Druckregelungssystem bereitgestellt, um die
Dauer und das Ausmaß des
negativen Drucks im Brustkorb während
der CPR-Dekompressionssphase zu verstärken, während gleichzeitig der Patient
noch ausreichend ventiliert wird. Das Druckregelungssystem wird
angewendet, um den raschen Druckausgleich im Brustkorb während der
Dekompression zu verlangsamen, indem der Luftstrom in den Brustraum
des Patienten behindert oder gehemmt wird. Wird der Druck im Brustkorb
auf diese Weise gesenkt, so liefert dies einen größeren Koronarperfusionsdruck
und mehr venöses
Blut wird in den Thorax gedrängt.
Das Druckregelungssystem kann in vielen verschiedenen CPR-Verfahren
eingesetzt werden, in denen die Drücke im Brustraum absichtlich
manipuliert werden, um die kardiopulmonale Zirkulation zu verbessern,
so etwa "Vest"-CPR, CPR, umfassend ein Heimlich-Ventilationssystem,
interponierte abdominelle Kompressions-Dekompressions-CPR, manuelle
Standard-CPR und dergleichen; am häufigsten findet es jedoch in
Zusammenhang mit der ACD-CPR seine Anwendung.
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In den 11-15 ist eine beispielhafte
Ausführungsform
eines Druckregelungssystem 100 schematisch dargestellt.
Das Druckregelungssystem 100 umfasst ein Gehäuse 101 mit
einem stromauf gelegenen Bereich 102 und einem stromab
gelegenen Bereich 104. Zwischen dem stromauf gelegenen Bereich 102 und
dem stromab gelegenen Bereich 104 befindet sich ein Diaphragma-Element 106.
Das Diaphragma 106 ist vorzugsweise eine flexible oder elastische
Membran, die über
dem stromab gelegenen Bereich 104 angebracht ist, um zu
verhindern, dass Luft vom stromauf gelegenen Bereich 102 zum stromab
gelegenen Bereich 104 strömt, wenn der Druck im stromab
gelegenen Bereich 104 geringer als der Druck im stromauf
gelegenen Bereich 102 ist, außer wenn positiver Druck, d.h.
Druck der größer als atmosphärischer
Druck ist, während
der Ventilation des Patienten im stromauf gelegenen Bereich 102 entwickelt
wird. Das Druckregelungssystem 100 umfasst weiters ein
Ventil 108 mit einem Stöpsel 110. Wie
nachfolgend detailliert ausgeführt
ist, ist das Ventil 108 umfasst, um den Patienten im geöffneten Zustand
zu ventilieren. Das Ventil 108 kann manuell mittels axialer
Translation geöffnet
werden, oder es kann automatisch geöffnet werden, wenn der Druck im
stromab gelegenen Bereich 104 einen Grenzwert erreicht
oder überschreitet,
oder es kann sowohl manuell als auch automatisch geöffnet werden.
Am stromauf gelegenen Bereich 102 sind weiters eine Lufteinlassöffnung 112 und
eine Luftauslassöffnung 114 umfasst.
Luft wird in das Gehäuse 101 durch
die Lufteinlassöffnung 112 zugeführt, während Luft
vom Gehäuse 101 über die
Luftauslassöffnung 114 abgegeben
wird. Ein Faltenventil 116, ein Fishmouth-Ventil oder Ähnliches
ist zwischen der Lufteinlassöffnung 112 und
der Luftauslassöffnung 114 vorgesehen.
Wie nachfolgend im Detail beschrieben ist, wird das Faltenventil 116 verwendet,
um Luft, die in die Lufteinlassöffnung 112 eingepresst
wird, daran zu hindern, durch die Luftauslassöffnung 114 auszutreten,
wenn der Patient ventiliert wird. Ein Filter 117 ist vorgesehen,
um die in das Gehäuse 101 eingepresste
Luft zu filtern. Gegebenenfalls kann ein Filter 119 im
stromab gelegenen Bereich 104 vorgesehen sein, um zu verhindern,
dass eine übermäßig große Menge
an Körperflüssigkeiten
in das System 100 eintritt.
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Der Betrieb des Druckregelungssystems 100 während der
Kompression des Brustkorbs eines Patienten ist in 11 dargestellt. Wird der Brustraum des
Patienten komprimiert, so wird Luft aus der Lunge des Patienten
hinaus und in den stromab gelegenen Bereich 104 gedrückt. Die
in den stromab gelegenen Bereich 104 gedrückte Luft
wird gegen das Diaphragma-Element 106 geleitet, wodurch
dieses in einen Umgebungsdruckbereich 118 gedrängt wird. Luft
im stromab gelegenen Bereich 104 wird daraufhin in den
stromauf gelegenen Bereich 102 austreten gelassen, wo sie
durch die Luftauslassöffnung 114 abgegeben
wird. Gegebenenfalls kann das Diaphragma 106 so vorgespannt
werden, dass es nicht in den Umgebungsdruckbereich 118 gedrückt werden
kann, bis der Druck im stromab gelegenen Bereich 104 etwa
2 cm H2O oder mehr und insbesondere etwa
2 cm H2O bis 4 cm H2O
beträgt.
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Der Betrieb des Druckregelungssystems 100 während der
Dekompression (oder dem Ruhezustand) des Brustraums des Patienten
ist in 12 veranschaulicht.
Wird der Brustkorb des Patienten aktiv angehoben (oder darf sich
dieser selbst ausdehnen), so wird Luft aus dem stromab gelegenen Bereich 104 und
in die Lunge des Patienten gezogen, wodurch sich der Druck im stromab
gelegenen Bereich 104 reduziert. Das sich ergebende Druckdifferential
zwischen den Bereichen 102, 104 hält das Diaphragma-Element 106 über dem
stromab gelegenen Bereich 104, um Luft aus dem stromauf
gelegenen Bereich 102 daran zu hindern, in den stromab gelegenen
Bereich 104 zu strömen.
Auf diese Weise wird Luft daran gehindert, während der Dekompression in
die Lunge des Patienten zu strömen,
wodurch der Druck im Brustkorb gesenkt wird, um auf diese Weise
den Koronarperfusionsdruck zu steigern und mehr venöses Blut
in den Thorax zu drängen.
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In den 13-15 sind verschiedene Ventilationsformen
an einem Patienten unter Verwendung des Druckregelungsystems 100 beschrieben. 13 zeigt den Luftstrom in
den stromab gelegenen Bereich 104 und zur Lunge des Patienten
während
der Dekompression des Brustkorbs, nachdem ein Grenzwert des negativen
Drucks im Brustkorb erreicht wurde. Eine auf diese Weise durchgeführte Ventilation
ist vorteilhaft, da das Druckregelungssystem 100 eingesetzt
werden kann, um zumindest eine Schwellenmenge an Druck im Brustkorb
zu erzeugen, um auf diese Weise den Blutstrom in das Herz und die
Lunge zu verstärken.
Ist ein solcher Druck erreicht, darf etwas Luft in die Lunge des
Patienten strömen,
um diesen zu ventilieren.
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Luft darf in den stromab gelegenen
Bereich 104 eindringen, wenn der Druck im Brustkorb seinen Grenzwert
erreicht, wobei das Ventil 108 als Schwellenventil konfiguriert
ist. Das Ventil 108 kann verschiedenste Konfigurationen
aufweisen, wobei eine Primärfunktion
darin besteht, dass das Ventil 108 zulässt, dass Luft in den stromab
gelegenen Bereich 104 strömt, wenn ein Grenzwert des
Drucks im Brustkorb erreicht wird. Dies erfolgt vorzugsweise, indem der
Stöpsel 110 in
eine Richtung flexibel ausgeführt ist,
so dass der Stöpsel 110 gebogen
wird, um eine Öffnung 126 zwischen
dem stromauf gelegenen Bereich 102 und dem stromab gelegenen
Bereich 104 zu schaffen, wenn der Druck im stromab gelegenen Bereich 104 den
Grenzwert erreicht oder diesen überschreitet.
Wird der Stöpsel 110 gebogen,
so strömt
Luft vom stromauf gelegenen Bereich 102 mit niedrigerem
Druck in den stromab gelegenen Bereich 104 und in die Lunge
des Patienten. Der Stöpsel 110 fungiert
hier als Einwegventil, das einen Luftstrom vom stromauf gelegenen
Bereich 102 in den stromab gelegenen Bereich 104 zulässt, wenn
der Grenzwert erreicht ist, aber es lässt keinen Luftstrom vom stromab
gelegenen Bereich 104 zum stromauf gelegenen Bereich 102 zu.
Vorzugsweise biegt sich der Stöpsel 110 so,
dass er sich öffnet,
wenn der Druck innerhalb des stromab gelegenen Bereichs 104 im
Bereich von etwa 0 mm H2O bis 50 cm H2O, vorzugsweise bei etwa 20 cm H2O bis 40 cm H2O
und insbesondere bei etwa 30 cm H2O liegt.
Alternativ dazu kann das Ventil 108 im stromab gelegenen
Bereich 104 angeordnet werden, so dass Luft direkt von der
Atmosphäre
in den stromab gelegenen Bereich 104 strömt, wenn
das Ventil 108 geöffnet
wird.
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14 veranschaulicht
das Ventilieren des Patienten, indem Luft in den stromauf gelegenen
Bereich 102 eingepresst wird. Wird Luft durch die Einlassöffnung 112 eingepresst,
so strömt
sie in das Faltenventil 116, drückt das Ventil 116 gegen
eine Wand 120 und deckt ein Loch 122 in der Wand 120 ab,
um einen Luftstrom durch die Auslassöffnung 114 zu verhindern.
Ist das Faltenventil 116 geschlossen, strömt Luft
durch eine Wand 124 des Ventils 116 und in den stromauf
gelegenen Bereich 102. Alternativ dazu kann ein Fishmouth-Ventil
anstelle des Faltenventils 116 verwendet werden. Nachdem
Luft in den stromauf gelegenen Bereich 102 eingepresst
wurde, wird der Druck innerhalb des stromauf gelegenen Bereichs 102 größer als
der Druck im Umgebungsdruckbereich 118 und dies führt dazu,
dass das Diaphragma-Element 106 in den Umgebungsdruckbereich 118 hineingezogen
wird. Eine Öffnung
zwischen dem stromauf gelegenen Bereich 102 und dem stromab
gelegenen Bereich 104 wird erzeugt, wodurch Luft in den
stromab gelegenen Bereich 104 und in die Lunge des Patienten
strömen
kann. Vorzugsweise wird der Patient manuell ventiliert, indem Luft
etwa alle drei bis sieben Kompressionen des Brustkorbs eingepresst
wird, insbesondere etwa alle fünf
Kompressionen des Brustkorbs, in die Einlassöffnung 112.
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Die Konfiguration des Druckregelungssystems 100 nach
Wiedereinsetzen der Spontanzirkulation ist in 15 dargestellt. Ist die Zirkulation des Patienten
wieder hergestellt, so wird das Ventil 108 mittels manueller
Translation geöffnet,
um den Stöpsel 110 von
der Öffnung 126 zu
entfernen. Der stromauf gelegene Bereich 102 und der stromab
gelegene Bereich 104 werden daraufhin miteinander in Kommunikation
gesetzt, so dass Luft frei zwischen diesen beiden Bereichen 102, 104 ausgetauscht
werden kann. Obwohl dargestellt ist, dass es sich durch den stromauf
gelegenen Bereich 102 erstreckt, kann das Ventil 108 alternativ
dazu überall
entlang des stromab gelegenen Bereichs 104 angeordnet werden.
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Das Ventil 108 kann als
ein auf Druck ansprechendes Ventil (siehe 13), als manuell betätigbares Ventil (siehe 15) oder beides konfiguriert
werden. Weiters kann das Druckregelungssystem 100 alternativ
dazu mit zwei oder mehr Ventilen ausgerüstet sein, die dem Ventil 108 ähnlich sind.
So könnte
z. B. ein Ventil nicht verschiebbar im Gehäuse 101 gehalten werden
und mit einem auf Druck ansprechenden Stöpsel 110 versehen
sein, wobei das andere Ventil verschiebbar montiert ist. Auf diese Weise
wirkt das Ventil mit dem flexiblen Stöpsel als ein auf Druck ansprechendes
Ventil und öffnet
sich, wenn der Grenzdruck erreicht ist, während das verschiebbare Ventil
so arbeitet, dass die Bereiche 102, 104 nach manuellem
Betrieb miteinander kommunizierend angeordnet werden, nachdem die
spontane Zirkulation wieder eingesetzt hat.
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In den 16A und 16B ist eine beispielhafte
Ausführungsform
eines Druckregelungssystems 130 beschrieben. Das Druckregelungssystem 130 besteht
aus einem Gehäuse 132 mit
einer Einlassöffnung 134,
einer Auslassöffnung 136 sowie
einer Zufuhröffnung 138.
In der Auslassöffnung 136 ist
ein Einwegventil umfasst, das Luft vom Gehäuse 132 und aus der
Auslassöffnung 136 heraus strömen lässt. Ein
Faltenventil 140 ist zwischen der Einlassöffnung 134 und
einer Auslassöffnung 136 vorgesehen, um
zu verhindern, dass in die Einlassöffnung 134 eingepresste
Luft durch die Auslassöffnung 136 austritt. Vorzugsweise
ist die Einlassöffnung 134 so
konfiguriert, dass sie an einer Beatmungsvorrichtung, so etwa einem
Beatmungsbeutel (einschließlich
eines AMBU-Beutels), einem Ventilator, einem Mundstück oder
einer Öffnung
für die
Mund-zu-Mund-Beatmung durch das System 130 oder dergleichen,
angebracht werden kann. Die Zufuhröffnung 138 ist vorzugsweise
so konfiguriert, dass sie mit einem Trachealtubus oder einem anderen
Luftwegtubus, einer abgedichteten Gesichtsmaske, einer Kehlkopfmaske
oder dergleichen verbunden ist.
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Innerhalb des Gehäuses 132 befinden
sich ein stromauf gelegener Bereich 142, ein stromab gelegener
Bereich 144 und ein Umgebungsdruckbereich 146.
Ein Diaphragma-Element 148 trennt den stromauf gelegenen
Bereich 142 vom stromab gelegenen Bereich 144.
Das Diaphragma-Element 148 besteht vorzugsweise aus einem
elastomeren Material. Das Gehäuse 132 weist
am stromab gelegenen Bereich 144 vorzugsweise eine zylindrische
Geometrie auf, wobei das Diaphragma 148 unter Umgebungsbedingungen
auf dem Zylinder ruht. Während der
Dekompression des Brustkorbs des Patienten zieht der Druckabfall
im stromab gelegenen Bereich 144 das Diaphragma 148 gegen
das Zylinderende, um einen Luftaustausch zwischen dem stromauf gelegenen
Bereich 142 und dem stromab gelegenen Bereich 144 zu
verhindern. Während
der Kompression des Brustkorbs des Patienten wird Luft in den stromab
gelegenen Bereich 144 gedrängt, um das Diaphragma 148 in
den Umgebungsdruckbereich 146 zu drängen, so dass die aus dem Brustkorb
des Patienten abgegebene Luft durch die Auslassöffnung 136 ausgestoßen werden
kann.
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Wie am besten in 16B ersichtlich ist, ist das Druckregelungssystem 130 weiters
mit einer Fensterfassung 150 versehen. In einem Aspekt
dient die Fensterfassung 150 als Fassung, um das Diaphragma-Element 148 über dem
stromab gelegenen Bereich 144 zu halten. Die Fensterfassung 150 stellt weiters
den Umgebungsdruckbereich 146 bereit. Fensterungen 152 sind
in der Fassung 150 vorgesehen, damit Luft durch die Fassung 150 ausgetauscht werden
kann. Auf der Fassung 150 ist ein Deflektor 154 umfasst,
um Luft um die Fensterfassung 150 zu lenken. Verschiedene
andere Deflektoren 156 sind im Gehäuse 132 vorgesehen,
um Luftströme
zwischen den Bereichen 142 und 144 zu lenken.
Ein Filter 158 ist im Gehäuse 132 angeordnet,
um die in das Gehäuse 132 eingepresste
Luft zu filtern. Gegebenenfalls kann ein Filter 159 vorgesehen
sein, um zu verhindern, dass Körperflüssigkeiten
in das System 130 eindringen.
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Das Druckregelungssystem 130 umfasst weiters
ein Schwellenventil 160 am stromab gelegenen Bereich 144.
Ist der Druck innerhalb des stromab gelegenen Bereichs 144 geringer
als der Grenzwert, so wird das Schwellenventil 160 geöffnet, um
Luft in den stromab gelegenen Bereich 144 strömen zu lassen.
Das Schwellenventil 160 umfasst eine Feder 162,
die so konfiguriert ist, dass sie sich ausdehnt, wenn der Grenzwert
erreicht ist. Alternativ dazu kann das Schwellenventil 160 eine ähnliche
Konfiguration wie das Ventil 110 aufweisen. Andere Konfigurationen,
die ermöglichen,
dass Luft in den stromab gelegenen Bereich 144 eintritt,
wenn der erwünschte Druck
im Brustkorb erreicht ist oder diesen überschreitet, können ebenfalls
bereitgestellt sein. So kann in einer weiteren Alternative z.B.
das Diaphragma 148 so konstruiert sein, dass es als Schwellenventil
fungiert, um Luft in die Lunge des Patienten strömen zu lassen, wenn der Druck
im Brustkorb seinen Grenzwert erreicht. Das Diaphragma-Element 148 kann
als Schwellenventil ausgeführt
werden, indem es aus einem elastomeren Material gefertigt wird und
zumindest ein Loch nahe dem Rand vorgesehen ist. Ruht das Diaphragma
auf dem Zylinder, der den stromab gelegenen Bereich 144 bildet,
so wird das Loch über
dem Zylinderrand hinaus und in dem stromauf gelegenen Bereich 142 angeordnet. Wird
somit im stromab gelegenen Bereich 144 ein Vakuum erzeugt,
wird das Diaphragma in den stromab gelegenen Bereich 144 gezogen,
bis das Loch über
den Zylinder gezogen ist und sich sowohl mit dem stromauf gelegenen
Bereich 142 als auch dem stromab gelegenen Bereich 144 deckt.
Auf diese Weise wird ein Fluidweg zwischen den Bereichen 142 und 144 erzeugt,
wenn der Druck im stromab gelegenen Bereich 144 seinen
Grenzwert erreicht. Eine andere Alternative eines Schwellenventils 11 ist
in 16C abgebildet. Das
Ventil 111 ist schwenkbar innerhalb des stromab gelegenen
Bereichs 144 angebracht und wird mittels einer Feder 113 vorgespannt.
Ist der Grenzdruck innerhalb des stromab gelegenen Bereichs 144 erreicht,
wird die Feder 113 komprimiert und Luft in den stromab
gelegenen Bereich 144 hineingezogen.
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Ein erneuter Bezug zu 16A zeigt, dass das Schwellenventil 160 gegebenenfalls
innerhalb des Gehäuses 132 am
stromauf gelegenen Bereich 142 vorgesehen sein kann. Das
Schwellenventil 160 kann weiters gegebenenfalls mit einem Ein-/Aus-Schalter versehen
sein, der das Ventil 160 öffnet, wenn die spontane Zirkulation
erreicht ist. Auf diese Weise kann eine Rettungsperson das Ventil 160 öffnen, so
dass bei Bedarf ein freier Luftaustausch mit der Lunge des Patienten
stattfinden kann. In einer Ausführungsform,
wie dies in 16C dargestellt
ist, kann die Fassung 150 gleitbar innerhalb des Gehäuses 132 montiert
sein, so dass die Fassung 150 vertikal nach oben gehoben
werden kann, um somit das Diaphragma 148 nach gelungener
Reanimation des Patienten vom stromab gelegenen Bereich 144 anzuheben,
wodurch sich ein freier Luftstrom zum Patienten ergibt. Die Fassung 150 kann gleitbar
innerhalb des Gehäuses 132 montiert
sein, indem die Fassung 150 an einem Extensionselement 133 befestigt
wird, dass innerhalb des Gehäuses 132 verschoben
werden kann. Das Element 133 umfasst vorzugsweise die Ein-
und Auslassöffnungen 134 und 136.
Somit wird eine leicht greifbare Oberfläche bereitgestellt, wenn das
Element 133 verschoben wird, um das Diaphragma-Element 148 zu öffnen oder
zu schließen.
Wäre das
Diaphragma 148 ebenfalls als Schwellenventil ausgeführt, wie
das zuvor beschrieben wurde, könnte
auf die Ventile 108 oder 111 verzichtet werden.
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Das Gehäuse 132 kann praktischerweise
in getrennten Teilen konstruiert werden, die an verschiedenen Verbindungspunkten
miteinander verbunden werden. Auf diese Weise kann das Gehäuse zum
Verbinden mit anderen Vorrichtungen, zum Reparieren, zum Reinigen
oder dergleichen auseinander genommen werden. So kann z.B. ein Verbindungspunkt
praktischerweise nahe dem Filter 158 vorgesehen sein, um
den Abschnitt des Gehäuses mit
der Einlassöffnung 134,
dem Ventil 140 und der Auslassöffnung 136 lösbar zu
verbinden. Alternativ dazu kann ein Verbindungspunkt nahe der Fassung 150 vorgesehen
sein, damit die Fassung 150 zum Reinigen leicht erreicht
werden kann.
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Das Druckregelungssystem 130 kann
praktischerweise in einer Vielzahl von Vorrichtungen, die bei CPR-Verfahren
nützlich
sein können,
eingesetzt werden. So kann das Druckregelungssystem 130 z.B.
in einem Beatmungsbeutel wie etwa dem AMBU-Beutel umfasst sein.
Alternativ dazu kann das Druckregelungssystem 130 als Teil
eines Beatmungskreislaufs mit sowohl einem Beatmungsbeutel als auch
einem Trachealtubus oder einem anderen Luftwegstubus umfasst sein,
wobei das Druckregelungssystem 130 zwischen dem Beutel
und dem Tubus angeordnet ist. In einer weiteren Alternative kann das
Druckregelungssystem in einer Maske, einem oralpharyngealen Luftweg,
einer Kehlkopfmaske oder anderen Ventilationsvorrichtungen umfasst
sein.
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Mit Bezug auf 17 ist ein alternatives Druckregelungssystem 164 beschrieben.
Das Druckregelungssystem 164 ist schematisch dargestellt
und arbeitet im Wesentlichen gleich wie das Druckregelungssystem 100,
wobei der Unterschied der beiden darin liegt, dass das Druckregelungssystem 164 eine Kugel
oder ein kugeliges Element 166 als Diaphragma enthält. Während der
Dekompression des Brustkorbs des Patienten ist der Druck in einem
stromab gelegenen Bereich 168 geringer als der Druck in
einem stromauf gelegenen Bereich 170, wodurch die Kugel 166 über den
stromab gelegenen Bereich 168 gezogen wird. Das Druckregelungssystem 164 kann gegebenenfalls
mit einer Feder oder einem anderen Vorspannmechanismus versehen
sein, um die Kugel 166 über
dem stromab gelegenen Bereich 158 während der Kompression des Brustkorbs
des Patienten zu halten, bis im stromab gelegenen Bereich 168,
wie zuvor beschrieben, ein Grenzdruck erreicht oder überschritten
wird.
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Obwohl die vorangegangene Erfindung
zum besseren Verständnis
mittels Illustration und Beispiel detailliert beschrieben wurde,
ist es dennoch offensichtlich, dass gewisse Änderungen und Modifikationen
innerhalb des Umfangs der angehängten
Ansprüche
ausgeführt
werden können.