EP1625562A1 - Vorrichtung zur darstellung der lunge, des lungenvolumens und der atmungscharakteristika sowie deren verwendung - Google Patents

Vorrichtung zur darstellung der lunge, des lungenvolumens und der atmungscharakteristika sowie deren verwendung

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Publication number
EP1625562A1
EP1625562A1 EP04725911A EP04725911A EP1625562A1 EP 1625562 A1 EP1625562 A1 EP 1625562A1 EP 04725911 A EP04725911 A EP 04725911A EP 04725911 A EP04725911 A EP 04725911A EP 1625562 A1 EP1625562 A1 EP 1625562A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
obstruction
lung
legs
lungs
breathing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP04725911A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Wenske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Boehringer Ingelheim International GmbH
Original Assignee
Boehringer Ingelheim International GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Boehringer Ingelheim International GmbH filed Critical Boehringer Ingelheim International GmbH
Publication of EP1625562A1 publication Critical patent/EP1625562A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/30—Anatomical models
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
    • G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
    • G09B23/288—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine for artificial respiration or heart massage

Definitions

  • the present invention relates to a device for displaying the lungs, the volume of the lungs and the breathing characteristics as well as their use and serves to illustrate an obstructive respiratory disease.
  • FIG. 1 shows a trachea with two bronchial branches, each of which is provided with an inflatable lung bag at its distal end.
  • Each of the two bronchial branches can have a restriction, which is provided, for example, in the form of an inflatable bladder or cuff.
  • a volume restriction of variable size, but also a complete blockage or occlusion of the respiratory tract can thereby be represented.
  • this model represents a very complex, almost unmanageable, complicated representation of the entire respiratory system with all anatomical details, including the esophagus and the stomach.
  • the restrictions can be set variably, but must be operated by a knowledgeable person using special controls.
  • the way in which a restriction is created also requires a flexible, compressible material, such as rubber, so that the maneuverability of the model appears to be possible only in a firmly mounted state, for example on a frame or base or in an anatomical doll.
  • the object of the invention is to create a device which provides an easy-to-use demonstration model for representing the functioning of the lungs in the case of pathological conditions such as restrictions, in particular obstructive respiratory diseases. Furthermore, it should be possible to display the lungs or the volume of the lungs without high expenditure on apparatus, with a simple illustration of the bilateral lung capacity and the breathing characteristics in various clinical pictures.
  • a device for displaying the lungs, the lung volume and the breathing characteristics which comprises: a y-shaped tube which contains a main tube (10) which is divided into a first leg (20) and a second leg (30) branches, of which one leg (20, 30) has an obstruction, a device for collecting and / or determining a quantity of gas introduced being provided at the end of both legs (20, 30).
  • the length of the two legs (20, 30) is not critical per se. Both legs (20, 30) are expediently of approximately the same length.
  • the obstruction can be arranged anywhere along the entire length of one of the two legs. However, the obstruction is preferably provided centrally in one of the two legs.
  • the obstruction expediently represents a narrowing in the form of a tapering of a leg, which can be symmetrical but also asymmetrical and has a defined, i.e. not variable, size.
  • asymmetrical obstruction of a leg is to be understood as a depression, for example.
  • a symmetrical shape represents, for example, a reduction in the tube diameter.
  • the tube diameter during the obstruction is expediently set in such a way that the clinical picture to be displayed can be illustrated.
  • the tube diameter in obstruction may be reduced by about half compared to the normal tube diameter of the device of the invention. It goes without saying that excessive obstruction leads to the closure of one leg, so that the gas introduced can no longer pass through. On the other hand, an insufficient effect can also occur if the pipe diameter is narrowed too little, so that the ex- and inspiratory flow limitation, for example, is no longer shown so clearly.
  • a severity of obstruction can be shown with a model. If several models with different obstructions are manufactured and used, the effects can be shown overall from light to moderate to heavy obstructions.
  • the inner diameter of the obstruction site is preferably approximately 10 to 90%, in particular 30 to 70%, most preferably approximately 50% of the inner diameter of the two legs.
  • the device according to the invention can consist of glass, plastic, metal or wood or contain these materials. According to a particularly preferred embodiment of the invention, it is constructed from glass or plastic, since this enables a simple type of production.
  • the device is preferably transparent or completely transparent.
  • the main tube has a mouthpiece, which can be removed if necessary, for blowing in breathing air.
  • a mouthpiece which can be removed if necessary, for blowing in breathing air.
  • the device according to the invention can be filled with any gas, for example by means of a hose, ambient air, breathing air or nitrogen being available for cost reasons.
  • both legs are at the end in the device according to the invention
  • Air volume provided.
  • they can be balloons.
  • the two legs have a thickening in the form of a bead at the end. This prevents slipping or detachment.
  • the invention also relates to the use of the device of the invention for displaying the lungs, the lung volume and the breathing characteristics, in particular in the presence of an obstructive respiratory disease.
  • Obstructive airway diseases can be, for example, asthma, parenchymal disease or COPD.
  • the device according to the invention for displaying the lungs, the lung volume and the breathing characteristics is used as follows: introducing gas, such as breathing air, optionally via a mouthpiece, into the main pipe of the device according to the invention, optionally first closing the main pipe and then opening the main pipe, and Release the introduced gas.
  • the device according to the invention is therefore particularly suitable for displaying the lungs / lung volume in patients suffering from an obstructive respiratory disease.
  • This is a general term for (chronic) diseases of the bronchopulmonary system with obstructive ventilation disorders.
  • An acute reversible obstructive airway disease is, for example, asthma.
  • COAD chronic obstructive airways disease
  • COPD chronic obstructive pulmonary disease
  • chronic bronchitis or emphysematous transformation of the lungs due to chronic bronchitis which leads to destruction of the alveoli and lungs can (pulmonary emphysema).
  • Symptoms of such obstructive respiratory diseases are shortness of breath, often only during exercise, restricted breathing width, determined as a reduced difference in the circumference of the chest between maximum inspiration and expiration, greatly increased breathing sounds and the like. Dilatation and atrophy of the lung tissue, reduced lung extensibility and intake volume as well as increasing (chronic) respiratory insufficiency, especially in old age, also play a role.
  • the device according to the invention serves to explain the necessary therapy to the patient, since the obstructive respiratory disease can be displayed in a simple manner.
  • the device can be seen as a simplified representation of the patient's lungs.
  • the main tube symbolizes the trachea and the two legs represent the main bronchi that lead into the lungs, which can be represented by two balloons.
  • the device according to the invention thus serves as a type of model, the lung / lung volume of the patient being displayed after, for example, breathing air into the device.
  • the figure shows a device according to the invention in the form of an "obstructive lung model", which has the shape of an inverted letter Y ("Y").
  • the present figure is a glass tube system constructed from a main tube 10 which branches into two legs 20 and 30. The diameter of the glass tube in both the main tube 10 and the legs 20, 30 is 20 mm.
  • the main tube 10 has a length of 120 mm up to the junction 40 and corresponds to the trachea.
  • the main pipe 10 can be provided with a possibly removable mouthpiece (not shown), which facilitates blowing in the breathing air 100.
  • a closure cap can be attached to this mouthpiece, as a result of which a closed system is generated immediately after breathing air 100 is blown in.
  • the length of the two legs 20 and 30 is in each case 80 mm in the embodiment of the invention shown here.
  • the first leg 20 has a taper (obstruction) 50, which has a diameter of 8 mm.
  • a thickening (not shown) in the form of a bead is provided 25 mm from the end of the legs in order to prevent the subsequent device (s) from coming off or slipping off.
  • the devices for collecting and / or determining the air 100 in the figure shown are two balloons 60a and 60b, which are slipped over the end of the two legs 20 and 30 and correspond to the lungs. When inhaled, both balloons 60a and 60b fill, creating a simplified model of the lungs. The size of the filled balloons 60a and 60b allows a conclusion to be drawn about the amount of air 100 introduced, with a corresponding calibration even a determination of the same, and facilitates the representation of certain clinical pictures.
  • This model according to the invention serves to illustrate the medical term “obstructive airflow limitation”. This term is of central importance in patients with obstructive respiratory diseases, for example in asthma and COPD the model according to the invention is illustrated, the patient being provided with easier access to the therapy options.
  • the device according to the invention represents only a small section of the
  • Respiratory system that an affected patient can take in hand and look at from all sides, without a device overloaded with details that is more suitable for a medically trained person is thought to be confused and distracted from the essential symptoms of the disease.
  • the obstruction according to the invention is not variable, but is available in a defined size, and is provided in the model, for example in the form of a depression or narrowing, with several models with different narrowing being able to illustrate different respiratory diseases, so that the patient only focuses on that specifically for can focus on the disease-relevant model with a fixed restriction of a defined size.
  • the operation is also Representation of the breathing characteristics, according to the invention compared to the prior art described at the outset, is considerably simplified since, for example, breathing air is blown into the device with the aid of a mouthpiece and then closing and correspondingly opening the main tube enables a “slow-motion” representation of the processes.
  • demonstration model of the present invention is also clearly superior to the prior art with regard to manageability, since the model is constructed from a rigid or practically inflexible material, as a result of which additional aids for fastening can be omitted and only the model itself in the Can be taken by hand, rotated and observed from all sides in function.
  • Example 1 same elasticity of the two balloons
  • the balloon empties more slowly on the constricted leg.
  • Example 2 different elasticity of the balloons
  • the balloon with less elasticity empties even more slowly at the constricted leg.
  • the device according to the invention thus serves as a simple model for representing the lungs, the lung volume and the different breathing characteristics in patients with an obstructive respiratory disease.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika, umfassend: Ein y-förmiges Rohr, das eine Hauptrohr (10) enthält, das sich in einen ersten Schenkel (20) und einen zweiten Schenkel (30) verzweigt, von denen ein Schenkel (20, 30) eine Obstruktion (50) aufweist, wobei am Ende beider Schenkel (20, 30) eine Vorrichtung zum Auffangen und/oder Bestimmten einer eingebrachten Gasmenge (100) vorgesehen ist. Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung obiger Vorrichtung, die insbesondere als Modell bei Patienten mit einer obstruktiven Atemwegserkrankung dienen kann. Durch die erfindungsgemässe Vorrichtung wird ein einfach zu bedienendes Modell zur Darstellung der Funktionsweise der Lunge, insbesondere bei Restriktionen, wie COPD, bereitgestellt.

Description

Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens und der Atmungscharakteristika sowie deren Verwendung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens und der Atmungscharakteristika sowie deren Verwendung und dient zur Veranschaulichung einer obstruktiven Atemwegserkrankung.
Hintergrund der Erfindung
Es gibt höchst unterschiedliche Methoden im Zusammenhang mit der Darstel- lung diffuser Lungen- und/oder Atemwegserkrankungen, bei denen unter hohem apparativen Aufwand, wie beispielsweise einer Computertomographie mit speziellen Kontrastmitteln (s. DE 101 07 765 A1), versucht wird, ein Originalbild der Lunge und der Atemwege zu erhalten. In vielen Fällen sind komplizierte Techniken unumgänglich.
Es ist daher stets ein Ziel in der medizinischen Forschung möglichst einfache und nicht invasive Wege aufzufinden, um bessere Einblicke in normale oder gestörte Abläufe/Zustände des menschlichen Körpers zu erhalten.
So beschreiben die US 3 874 093 und die US 6 296 490 die genauen anatomischen Modelle, mit denen die Atmungscharakteristik eines gesunden Menschen erlernt und untersucht werden kann. Entsprechende Krankheitsbilder, wie Restriktionen, können und sollen nicht dargestellt werden.
Ferner wird gemäß der US 5 823 787 ein mechanisches Modell zur Demonstration des Systems der Atemwege in normalem und krankem Zustand be- schrieben. Insbesondere werden in Figur 1 eine Luftröhre mit zwei Bronchialästen gezeigt, die jeweils an ihrem distalen Ende mit einem aufblasbaren Lungensack versehen sind. Jeder der zwei Bronchialäste kann eine Restriktion aufweisen, die beispielsweise in Form einer aufblasbaren Blase oder Manschette vorgesehen ist. Hierdurch kann eine Volumenrestriktion in variablem Ausmaß, aber auch eine völlige Blockierung oder Okklusion der Atemwege dargestellt werden.
Tatsächlich stellt dieses Modell eine sehr komplexe, fast unüberschaubare komplizierte Darstellung des gesamten Atmungssystems mit sämtlichen anatomischen Einzelheiten dar, wobei auch die Speiseröhre und der Magen einbezogen werden. Die Restriktionen sind zwar variabel einstellbar, müssen jedoch mit speziellen Bedienelementen von einer kundigen Person entsprechend bedient werden. Auch erfordert die Art der Erzeugung einer Restriktion ein flexibles zusammendrückbares Material, wie Gummi, so dass die Handhabbarkeit des Modells nur in fest montiertem Zustand, beispielsweise auf einem Rahmen oder Sockel oder in einer anatomischen Puppe möglich erscheint.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein einfach zu bedienendes Demonstrationsmodell zur Darstel- lung der Funktionsweise der Lunge bei krankhaften Zuständen, wie Restriktionen, insbesondere obstruktiven Atemwegserkrankungen, bereitstellt. Ferner soll ohne hohen apparativen Aufwand eine Darstellung der Lunge bzw. des Lungenvolumens möglich werden, wobei in einfacher Weise eine Veranschaulichung der beidseitigen Lungenkapazität und der Atmungscharakteristika bei verschiedenen Krankheitsbildern erfolgt. Erfindungsgemäß wird vorstehend genannte Aufgabe durch eine Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika gelöst, die umfasst: ein y-förmiges Rohr, das ein Hauptrohr (10) enthält, das sich in einen ersten Schenkel (20) und einen zweiten Schenkel (30) verzweigt, von denen ein Schenkel (20, 30) eine Obstruktion aufweist, wobei am Ende beider Schenkel (20, 30) eine Vorrichtung zum Auffangen und/oder Bestimmen einer eingebrachten Gasmenge vorgesehen ist.
Die Länge der beiden Schenkel (20, 30) ist an sich unkritisch. Zweckmäßigerweise sind beide Schenkel (20, 30) etwa gleich lang.
Erfindungsgemäß kann die Obstruktion auf der gesamten Länge eines der beiden Schenkel beliebig angeordnet sein. Vorzugsweise ist die Obstruktion je- doch mittig in einem der beiden Schenkel vorgesehen. Zweckmäßigerweise stellt die Obstruktion eine Verengung in Form einer Verjüngung eines Schenkels dar, die symmetrisch aber auch asymmetrisch ausgebildet sein kann und eine definiert festgelegte, d.h. nicht variable, Größe aufweist. Unter einer asymmetrischen Obstruktion eines Schenkels soll erfindungsgemäß beispiels- weise eine Vertiefung verstanden werden. Eine symmetrische Ausformung stellt beispielsweise eine Verkleinerung des Rohrdurchmessers dar. Die Variation der Obstruktion erlaubt es, verschiedene Schweregrade von Krankheitsbildern zu erfassen und deren Effekte möglichst genau wiederzugeben.
Zweckmäßigerweise wird der Rohrdurchmesser bei der Obstruktion derart eingestellt, dass das darzustellende Krankheitsbild veranschaulicht werden kann. Beispielsweise kann der Rohrdurchmesser bei der Obstruktion gegenüber dem normalen Rohrdurchmesser der Vorrichtung der Erfindung um etwa die Hälfte verkleinert sein. Es versteht sich von selbst, dass eine zu starke Obstruktion zu einem Verschluß eines Schenkels führt, so dass das eingebrachte Gas nicht mehr hindurchtreten kann. Andererseits kann bei einer zu geringen Verengung des Rohrdurchmessers ebenfalls eine unzureichende Wirkung eintreten, so dass die Darstellung z.B. der ex- und inspiratorischen Flusslimitierung nicht mehr derart deutlich erfolgt. Es bedeutet aber für den Fachmann aus dem Stand der Technik keinerlei Schwierigkeit eine entsprechend ausgebildete Obstruktion an einer gewünschten Stelle in einem Schenkel vorzusehen, um opti- male Ergebnisse zu erzielen, d.h. eine dem darzustellenden Krankheitsbild möglichst ähnliche Realisierung zu erhalten, die die Effekte deutlich zeigt.
Mit einem Modell kann ein Schweregrad der Obstruktion gezeigt werden. Wenn mehrere Modelle mit unterschiedlichen Obstruktionen hergestellt und verwen- det werden, können die Auswirkungen insgesamt von leichten über mittelschweren bis schweren Obstruktionen gezeigt werden.
Vorzugweise beträgt der Innendurchmesser der Obstrukionsstelle etwa 10 bis 90 %, insbesondere 30 bis 70 %, meist bevorzugt etwa 50 % des Innendurch- messers der beiden Schenkel.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann aus Glas, Kunststoff, Metall oder Holz bestehen oder diese Materialien enthalten. Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist diese aus Glas oder Kunststoff aufgebaut, da hierdurch eine einfache Art der Herstellung möglich ist. Vorzugsweise ist die Vorrichtung durchsichtig oder völlig transparent.
Es kann in der erfindungsgemäßen Vorrichtung von Vorteil sein, wenn das Hauptrohr ein, gegebenenfalls abnehmbares, Mundstück zum Einblasen von Atemluft aufweist. Dies ist aber nicht in jedem Falle erforderlich, da bereits eine übliche Rohröffnung den Zweck erfüllen kann. Die Befüllung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann mit jedem beliebigen Gas, beispielsweise mittels eines Schiauchs, erfolgen, wobei sich aus Kostengründen Umgebungsluft, Atemluft oder Stickstoff anbietet.
Zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika sind in der erfindungsgemäßen Vorrichtung am Ende beider Schenkel Vorrichtungen zum Auffangen und/oder Bestimmen der eingebrachten Gasbzw. Luftmenge vorgesehen. Beispielsweise kann es sich im einfachsten Fall um Ballons handeln. Zur besseren Anbringung und Befestigung dieser Vorrichtungen, wie der Ballons, ist es besonders zweckmäßig, wenn die beiden Schenkel am Ende eine Verdickung in Form einer Wulst aufweisen. Hierdurch wird ein Abrutschen oder Ablösen verhindert.
Durch Auswahl von Ballons unterschiedlicher Größe und/oder Elastizität an beiden Schenkeln kann gezielt auf unterschiedliche Darstellungsformen zu- rückgegriffen werden. Auch besteht nach einer weiteren Ausführungsform die Möglichkeit, das Hauptrohr zu verschließen, so dass die Darstellung der Lunge/des Lungenvolumens eingehender betrachtet und analysiert und das Einbringen und Herauslassen des Gases, entsprechend einem Ein- und Ausatmen, anhand der erfindungsgemäßen Vorrichtung in Einzelschritten demon- striert werden kann.
Durch Einbringen einer definierten Gasmenge können unterschiedliche Ein- und Ausatemsituationen gezielt simuliert werden.
Gegenstand der Erfindung ist auch die Verwendung der Vorrichtung der Erfindung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika, insbesondere bei Vorliegen einer obstruktiven Atemwegserkrankung. Bei den obstruktiven Atemwegserkrankungen kann es sich zum Beispiel um Asthma, eine Parenchymerkrankung oder COPD handeln.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika wird hierbei wie folgt verwendet: Einbringen von Gas, wie Atemluft, gegebenenfalls über ein Mundstück, in das Hauptrohr der erfindungsgemäßen Vorrichtung, gegebenenfalls zunächst Verschließen des Hauptrohrs und anschließend Öffnen des Hauptrohrs, sowie Auslassen des eingebrachten Gases. Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich daher insbesondere für die Darstellung der Lunge/des Lungenvolumens bei Patienten, die an einer obstruktiven Atemwegserkrankung leiden. Hierbei handelt es sich um eine zusammen- fassende Bezeichnung für (chronische) Erkrankungen des bronchopulmonalen Systems mit obstruktiven Ventilationsstörungen. Eine akute reversible obstruktive Atemwegserkrankung ist beispielsweise Asthma. Andere obstruktive Atemwegserkrankungen sind COAD (chronic obstructive airways disease) oder COPD (chronic obstructive pulmonary disease), wie zum Beispiel eine chroni- sehe Bronchitis oder eine emphysematöse Umwandlung der Lungen aufgrund einer chronischen Bronchitis, was zu einer Zerstörung von Alveolen und Lun- gensepten führen kann (Lungenemphysem).
Symptome derartiger obstruktiver Atemwegserkrankungen sind Atemnot, häufig erst bei Belastung, eingeschränkte Atembreite, bestimmt als verkleinerte Differenz des Thoraxumfangs zwischen maximaler Inspiration und Expiration, stark erhöhte Atemgeräusche und dergleichen. Auch eine Dilatation und Atrophie des Lungengewebes, verringerte Lungendehnbarkeit und Aufnahmevolumen sowie zunehmend (chronische) Atmungsinsuffizienz, insbesondere im Alter, spielen eine Rolle.
Derartigen Erkrankungen kann neben der klassischen medizinischen Diagnostik und Behandlung auch eine unterstützende Therapie in Form von Atemgymnastik, Atemschulung und -gymnastik zur Seite treten. Die erfindungsge- mäße Vorrichtung dient in diesem Zusammenhang, um dem Patienten die notwendige Therapie zu erläutern, da in einfacher Weise die Darstellung der obstruktiven Atemwegserkrankung gelingt. Hierbei kann die Vorrichtung als vereinfachte Darstellung der Lunge des Patienten angesehen werden. Das Hauptrohr symbolisiert die Luftröhre und die beiden Schenkel stellen die Hauptbron- chien dar, die in die Lungenflügel führen, die durch zwei Ballons repräsentiert werden können. Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient somit als eine Art Modell, wobei nach Einblasen beispielsweise von Atemluft in die Vorrichtung die Darstellung der Lunge/des Lungenvolumens des Patienten gelingt.
Die detaillierte Funktionsweise der Vorrichtung der Erfindung soll nachfolgend anhand der beigefügten Figur erläutert werden, welche die Erfindung jedoch nicht beschränken soll.
Die Figur zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung in Form eines "obstruktiven Lungenmodels", welches die Form eines auf dem Kopf stehenden Ypsilons ("Y") hat. Es handelt sich bei der vorliegenden Figur um ein Glasrohrsystem, aufgebaut aus einem Hauptrohr 10, das in zwei Schenkel 20 und 30 verzweigt. Der Durchmesser des Glasrohrs sowohl im Hauptrohr 10 als auch den Schenkeln 20, 30 beträgt 20 mm. Das Hauptrohr 10 weist bis zur Verzweigung 40 ei- ne Länge von 120 mm auf und enspricht der Luftröhre. Das Hauptrohr 10 kann mit einem gegebenenfalls abnehmbaren Mundstück (nicht gezeigt) versehen sein, welches ein Einblasen der Atemluft 100 erleichtert. An diesem Mundstück kann eine Verschlusskappe angebracht sein, wodurch unmittelbar nach Einblasen von Atemluft 100 ein geschlossenes System erzeugt wird.
Die Länge der beiden Schenkel 20 und 30 beträgt bei der vorliegend gezeigten Ausführungsform der Erfindung jeweils 80 mm. Der erste Schenkel 20 weist hierbei eine Verjüngung (Obstruktion) 50 auf, die einen Durchmesser von 8 mm hat. 25 mm vom Ende der Schenkel ist jeweils eine Verdickung (nicht gezeigt) in Form einer Wulst vorgesehen, um ein Ablösen oder Abrutschen der sich anschließenden Vorrichtung(en) zu verhindern.
Die Vorrichtungen zum Auffangen und/oder Bestimmen der Luft 100 sind in der gezeigten Figur zwei Ballons 60a und 60b, welche über das Ende der beiden Schenkel 20 und 30 gestreift werden, und den Lungenflügeln entsprechen. Beim Einatmen füllen sich beide Ballons 60a und 60b, so dass ein vereinfachtes Modell der Lunge entsteht. Die Größe der gefüllten Ballons 60a und 60b erlaubt hierbei einen Rückschluß auf die eingebrachte Luftmenge 100, bei entsprechender Eichung sogar eine Bestimmung derselben, und erleichtert die Darstellung bestimmter Krankheitsbilder.
Dieses erfindungsgemäße Modell dient zur Veranschaulichung des medizinischen Terminus „obstruktive Atemflusslimitierung". Dieser Terminus nimmt eine zentrale Stellung bei Patienten mit obstruktiven Atemwegserkrankungen, zum Beispiel bei Asthma und COPD, ein. Hierdurch kann aufgrund des besseren Verständnisses des Patienten für seine Erkrankung, die ihm durch das erfin- dungsgemäße Modell veranschaulicht wird, dem Patienten ein einfacherer Zugang zu den Therapiemöglichkeiten geschaffen werden.
Mit diesem Modell, das erfindungsgemäß zur Verfügung gestellt wird, kann beispielsweise in Verbindung mit zwei Ballons der Einfluß einer Obstruktion auf die Atemmechanik der Ein- und Ausatmung (Inspiration und Expiration) veranschaulicht und erklärt werden. Darüber hinaus kann mit Hilfe von zwei unterschiedlichen Ballons (unterschiedliche Elastizität/Größe/Fassungsvermögen) auch der Einfluß unterschiedlicher Rückstellkräfte bei Parenchymerkrankungen (Emphysem) dargestellt und erklärt werden. Mit diesem erfindungsgemäßen Modell in Verbindung mit Ballons soll der Ausdruck: Obstruktive Flusslimitierung bei Atemwegserkrankungen" (expiratory airflow limitation) dem Patienten veranschaulicht und näher gebracht werden.
Der Erfindungsgegenstand bringt zudem gerade aufgrund seiner Einfachheit eine weitere Reihe an Vorteilen mit sich:
Die erfindungsgemäße Vorrichtung stellt nur einen kleinen Ausschnitt des
Atmungssystems dar, den ein betroffener Patient selbst in die Hand nehmen und sich von allen Seiten betrachten kann, ohne von einer mit Details über- frachteten Vorrichtung, die eher für eine medizinisch geschulte Person ge- dacht ist, verwirrt und von den wesentlichen Krankheitssymptomen abgelenkt zu werden.
Die erfindungsgemäße Obstruktion ist nicht variabel, sondern in einer defi- niert eingestellten Größe vorhanden, und beispielsweise in Form einer Vertiefung oder Verengung im Modell vorgesehen, wobei mehrere Modelle mit unterschiedlichen Verengungen verschiedene Atemwegserkrankungen veranschaulichen können, so dass der Patient sich nur auf das speziell für seine Erkrankung zutreffende Modell mit einer ortsfest vorgesehenen Restriktion definierter Größe konzentrieren kann.
Auch ist die Bedienung, d.h. Darstellung der Atmungscharakteristika, gemäß der Erfindung gegenüber dem eingangs geschilderten Stand der Technik wesentlich vereinfacht, da zum Beispiel mit Hilfe eines Mundstücks Atemluft in die Vorrichtung eingeblasen wird und dann ein Verschließen und entsprechendes Öffnen des Hauptrohrs eine „Zeitlupen"-Darstellung der Vorgänge ermöglicht.
Ferner ist das Demonstrationsmodell der vorliegenden Erfindung auch im Hinblick auf die Handhabbarkeit dem Stand der Technik deutlich überlegen, da das Modell aus einem starren oder praktisch nicht flexiblen Material aufgebaut ist, wodurch zusätzliche Hilfsmittel zur Befestigung weggelassen werden können und nur das Modell an sich in die Hand genommen, gedreht und von allen Seiten in Funktion beobachtet werden kann.
Durch die deutliche Vereinfachung des Modells, einhergehend mit einer vereinfachten Bedienung, wird es jedem erkrankten Patienten möglich, in einfacher Weise Zugang zu seiner Krankheit zu erhalten, um so eine weiterführende Behandlung aufgrund des vermittelten Verständnisses für die Erkran- kung zu erleichtem. Beispiele
Zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde die in der Figur geschilderte erfindungsgemäße Ausführungsform in mehreren Versuchen getestet:
Beispiel 1 gleiche Elastizität der beiden Ballons
(nur Obstruktion, kein Elastizitätsverlust in den Bronchien): Der Ballon an dem Schenkel ohne Obstruktion, entsprechend einem geöffneten Bronchus, füllt sich zuerst.
Bei gleich aufgeblasenen Ballons leert sich der Ballon an dem eingeschnürten Schenkel langsamer.
Beispiel 2 unterschiedliche Elastizität der Ballons
(Obstruktion und Elastizitätsverlust in einem Bronchienbereich):
Der Ballon mit geringerer Elastizität entleert sich noch langsamer am eingeschnürten Schenkel.
Beispiel 3
Atemgeräusche
(typisch für Patienten mit mittelschweren chronisch obstruktiven Atemwegserkrankungen) Beim Auflasen des Ballons am eingeschnürten Schenkel hört man ein "Pfeifen". Die erfindungsgemäße Vorrichtung dient somit als einfaches Modell zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der unterschiedlichen Atmungscharakteristika bei Patienten mit einer obstruktiven Atemwegserkrankung.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika umfassend: ein y-förmiges Rohr, das ein Hauptrohr (10) enthält, das sich in einen ersten Schenkel (20) und einen zweiten Schenkel (30) verzweigt, von denen ein Schenkel (20, 30) eine Obstruktion (50) aufweist, wobei am Ende beider Schenkel (20, 30) eine Vorrichtung (60a, 60b) zum Auffangen und/oder Bestimmen einer eingebrachten Gasmenge (100) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Obstruktion (50) mittig in einem der beiden Schenkel (20, 30) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (20, 30) etwa gleiche Länge aufweisen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Obstruktion (50) symmetrisch oder asymmetrisch ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Obstruktion (50) eine Vertiefung darstellt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Obstruktion (50) eine Verkleinerung des Rohrdurchmessers darstellt.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das eingebrachte Gas Umgebungsluft oder Atemluft ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass diese aus Glas, Kunststoff, Metall oder Holz besteht oder eines dieser Materialien enthält.
9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Hauptrohr (10) ein, gegebenenfalls abnehmbares,
Mundstück zum Einblasen von Atemluft (100) aufweist.
10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptrohr (10) verschließbar ist.
11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Ende beider Schenkel (20, 30) Ballons (60a, 60b) befinden.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ballons (60a, 60b) unterschiedliche Größe und/oder Elastizität aufweisen.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schenkel (20, 30) am Ende eine Verdickung in Form einer Wulst aufweisen.
14. Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Darstellung der Lunge, des Lungenvolumens sowie der Atmungscharakteristika bei obstruktiven Atemwegserkrankungen.
15. Verwendung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den obstruktiven Atemwegserkrankungen um Asthma, eine Parenchymer- krankung oder COPD handelt.
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