SE466941B - Anordning foer andningsoevervakning och temporaer andningsassistans vid snarkproblem under soemn och haevning av obstruktiv soemnapne - Google Patents

Description

466 941 lO 15 20 25 30 35 2 der SEK med nuvarande prisnivå. Härtill kommer ca 2 dagars sömntest vid sjukhus, innan patienten kan erhålla en apparat för hemmabruk (OSAS betraktas som en kronisk sjukdom). Di- mensionerna är alltså avsevärda och kan inte förringas eftersom förutom sjukdomar och mortalitet hos patienterna, en stor del trafikolyckor, där både enskilda trafikanter och förare av allmänna kommunikationsmedel utgör en stor latent fara. Mycket få OSAS-patienter vet om sin sjukdom innan de blivit testade. Trötthet och dåligt allmäntillstånd antas ofta bero på andra faktorer.

UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL ocu vIKTIcAsTE KÄNNETECKEN Uppfinningens ändamål är att åstadkomma en anordning för övervakning och kontroll av andningsverksamhet från insom- ning till uppvaknande. När andningen, som normalt sker med 5 sekunders intervaller, upphör, erhåller den sovande en luftpuls av ca 1,5 liter med ett begynnelsetryck som över- skrider personens apnétröskel och därmed öppnar andnings- vägarna. Den tillförda luftpulsens volym är beräknad att kompensera minst 2 uteblivna andetag om 0,5 1 vardera. Om inte den naturliga andningsverksamheten påbörjas efter apné- hävningen, upprepas proceduren efter 10 - 15 sekunder till dess naturlig andning påbörjas. Genom att använda ett system av beskriven typ, undviker man ett kontinuerligt övertryck i andningsvägarna med beskrivna negativa konsekvenser. Man behöver ej heller kalibrera hjälpaggregatet till specifika trycknivåer eftersom trycket sjunker så snart andnings- vägarna öppnats. Hjälpluftpulsens volym av 1,5 liter är mindre än hälften av den totala lungvolymen hos en vuxen person, men ger kompensation för 2 - 3 förlorade andetag i vila (under sömn). Om behov föreligger kan aggregatet assi- stera andningen under hela sömnperioden och därmed förebygga att syre-brist uppstår i nämnvärd grad. Energiförbrukningen är mindre än 40 W eller ca 3 Ah vid 12 V under en sömnperiod av 7 h, vilket möjliggör drift med exv. laddbara eller stan- dard R 20 batterier under minst en sovperiod vid max. drift. r: 10 15 20 25 30 35 4es.941å 3 En s.k. tung apnépatient har upp till 500 andningsstille- stånd per natt och några tiotal apnéer är inte ovanligt. I sådana fall räcker batterikapaciteten en vecka eller mer, innan laddning eller utbyte behöver ske.

Dessa uppgifter har lösts genom att anordningen omfattar en givare anordnad i eller vid andningsmasken, vilken givare är anordnad att avkänna andningens utandnings- och/eller inand- ningsfaser och alstra en elektrisk puls svarande mot utand- ning och/eller inandning och avge den till styrdonet, vilket styrdon är anordnat att övervaka de från givaren avgivna pulserna och innefattar medel för att temporärt aktivera tryckluftkällan när andningen upphör under ett bestämt tids- intervall, medan tryckluftkällan är inaktiv så länge givaren sänder pulser svarande mot ut- och/eller inandning.

BESKRIVNING AV RITNINGSFIGURERNA Uppfinningen kommer nedan att närmare beskrivas i ett ut- föringsexempel med hänvisning till ritningen, som schema- tiskt visar anordningen enligt uppfinningen delvis i snitt. Övervakning av andningsverksamheten sker genom en induktiv givare 21 placerad vid in- eller utandningsventilen 20 i ansiktsmasken 40. När ventilkolven 35, som har ett mindre stycke metall innesluten eller fastsatt på ytan 36, rör sig vid in- eller utandning, avger givaren 21 en elpuls till ett styrkort 24a via en kabel 23 inlagd i luftslangen 22. Styr- kortet övervakar att pulståg från givaren som är inställbart mellan exempelvis 1 - 10 s. Utgången förblir i viloläge så länge som tiden mellan pulserna är kortare än inställd tid.

Om tiden mellan pulserna överstiger den inställda tiden, kommer ett utgángsrelä 24b att aktiveras under ca 3 s. Där- efter återgår reläet och övervakningen återupptas. Reläet kan ha flera slutande och brytande funktioner. Detta över- vakningssystem reagerar snabbt och tillförlitligt redan på ett uteblivet andetag och andningsassistans sätts då in, 466 941 10 15 20 25 30 35 4 innan syrebrist i blodet uppstår.

Den luftpuls som erfodras för att öppna andningsvägarna vid sömnapné kan enligt uppfinningen genereras av en veckad bälg 25, en cylinder med kolv, en elliptisk dosa med mekaniskt påverkat membran, eller annat don, som genom ett ventilsys- tem kan fyllas och tömmas på en bestämd luftvolym genom mekanisk påverkan. Den huvudsakligen linjära rörelsen åstad- kommes av en parallellarm 29, som lyfts av en elpendelmotor 26 eller en kamskiva, samt sänks (komprimeras) genom tyngd- 30a eller fjäderkraft 30b, som ger det lämpliga specifika trycket och strömningshastigheten för apnéhävning och and- ningsassistens. Den lyftande effekten kan också åstadkommas med elektriskt eller pneumatiska ställdon, så arrangerat, att endast den lyftande rörelsen är tvångsstyrd, medan den sänkande rörelsen sker fritt, endast påverkad av 'tyngd- eller fjäderkraft, som förinställts. Detta arrangemang hindrar att högre tryck än det förinställda kan etableras i luftvägarna, samtidigt som strömningshastigheten anpassas till patientens andningsrytm.

För att en inträffad apné skall kunna hävas av en bestämd luftpulsvolym, måste utandningsventilen blockeras under den tidsperiod inblåsningen äger rum. Detta kan ske genom att en elektromagnet, placerad intill ventilmembranet, låser detta vid ventilsätet under blåsningsperioden, ca 2 s, genom att magneten erhåller elström från styrdonet under motsvarande tid. Utandningsventilen kan alternativt blockeras av inblås- ningsluftens övertryck, genom att ventilen utformats på ett speciellt sätt (20). Oavsett vilket sätt som kommer till an- vändning, är en blockering av utandningsventilen 20 under inblásningsperioden att föredra framför ett strypt utlopp utan ventil, eftersom detta nedsätter den avsedda effekten, samtidigt som ett utandningsmotstånd bildas vid normal and- ningsverksamhet.

Det angivna systemet och apparaturen för andningsassistens 10 15 20 25 30 35 4ee.941å 5 vid sömnapné kan användas alternativt för inblåsning genom näsa eller mun eftersom de relativt små luftmängder som tas i anspråk ej har någon nämnvärd uttorkningseffekt på slem- hinnorna. Detta ökar systemets användbarhet väsentligt, exempelvis vid förkylningssjukdomar, vilket berörts tidiga- re. Genom att använda en s.k. halvmask av liknande typ som används inom industrien och som täcker såväl näsa som mun, kan risken för s.k. rundgång elimineras. Detta är särskilt viktigt i samband med det intermittenta system, som omfattas av uppfinningen om detta skall ha optimal funktion, eftersom man här använder en avpassad luftmängd till varje apnéhäv- ning. Fördelen att kunna andas genom näsa alternativt mun, som ovan nämnts, gäller givetvis även i detta fall.

En lämplig utförandeform av uppfinningen framgår av följande beskrivning: Aggregatet består av följande komponenter: 1. En andningsmask täckande näsa alternativt mun eller bådadera, fixerad på en. persons huvud med resår- eller kardborreband, med förmåga att motstå ett inre luftövertryck av 15 mbar utan läckage (40). 2. Ett system för ut/inandning samt inblåsning av över- trycksluft, monterad på andningsmasken och försedd med en sensor påverkad av ventilkolvens rörelse vid utandning (20,21). 3. En veckad lättböjlig slang av exv. etenplast, ansluten till nämnda ventil och generatorn för övertrycksluft, med en inneliggande kabel för elanslutning av sensorn till styren- heten (22,23,24). 4. En centralenhet med en bälg för tryckluftsgenerering, en pendelmotor för expansion av bälgen, samt en elektrisk styr- enhet för övervakning och pulsgivning. Laddbara batterier 12 466 941 10 15 20 25 30 6 V 5 A för eldrift (24,25,26,27).

Vid sänggåendet fäster patienten andningsmasken mot ansiktet med hjälp av fasthållningsbanden, samt slår till aggregatets startkontakt. Andningen försiggår obehindrat genom maskens ventilsystem, under insomnandet, med ett andetag på ca 0,5 liter var femte sekund och pulser sändes samtidigt från givaren 21 till styrenheten 24. Om denna är inställd exv. på 10 s och om ingen puls kommer på grund av att andningen upp- hört, aktiveras reläet som sluter en strömkrets till elpen- delmotorn 26. Dennas pendelarm 28 utför då en nedåtriktad rörelse och frigör en viktbelastad parallellarm 29, som kom- primerar bälgen 25 med ett tryck, bestämt av viktens 30 tyngd. Eftersom pendelarmen 28, påverkad av en strömbrytare 31, parkerat vid sin nedre vändpunkt, kan bälgens inneslutna luftvolym, ca 1,5 liter, levereras via slangen 22 till patientens andningsmask med avstämt tryck för hävning av apnén och en förinställd strömningshastighet under regres- sivt tryckfall. När bälgen tömts och parallellarmen nått pendelarmens nedre väntläge, slutes strömkretsen till pen- delmotorn genom en ^växelfunktion i ett relä 24, varvid pendel 24 och parallellarm 29 återgår till det övre vänt- läget, där strömkretsen bryts av en strömbrytare 32. I samband härmed lyfts vikten 30, bälgen 25 expanderar och fylls med luft via en backventil 33 och insugningsfilter 34.

Detta förfarande repeteras inom ca 10 s om inte apnén hävs efter den föregående luftpulsen och således inga elpulser från givaren avges till styrenheten. Förutom pulsfrekvensen kan tryck, volym och inblåsningstid justeras till lämpli- gaste värden för effektiv apnéhävning, samt för att inte störa patientens sömn onödigtvis. Den i punkt 2 nämnda ven- tilen 20, hindrar luft att strömma ut ur masken under in- blåsningstiden. m?

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 466-941 PATENTKRAV

1. Anordning för andningsövervakning och temporär andnings- assistans vid snarkproblem under sömn och hävning av ob- struktiv sömnapné med hjälp av en tryckluftkälla (34) an- slutbar till den sovandes andningsvägar via en andningsmask (40), k ä n n e t e c k n a d a v, en givare (30) anordnad i eller vid andningsmasken (40), vilken givare är anordnad att avkänna andningens utandnings- och/eller inandningsfaser och alstra en elektrisk puls svarande mot utandning och/eller inandning och avge den till styrdonet (36), vilket styrdon är anordnat att övervaka de från givaren avgivna pulserna och innefattar medel för att temporärt aktivera tryckluftkällan (34) när andningen upphör under ett bestämt tidsintervall, medan tryckluftkällan (34) är inaktiv så länge givaren (30) sänder pulser svarande mot ut- och/eller inandning.

2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att i andningsmasken (40) är anordnad minst ett andningsdon (20), försett med en av andningsluften pàverkbar utandnings- ventil (37), och att givaren är anordnad att i beroende på utandningsventilens rörelse, resp. avsaknad av rörelse, avge signaler till sagda styrdon (36).

3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att andningsdonets (20) av utandningsluften páverkbara utandningsventil (37) utgöres av' en fjäderbelastad kolv eller liknande, förskjutbar i en cylinder, vilken är försedd med utblåsningsöppningar (38), vilka i kolvens opåverkade läge är blockerade av kolven och vilka öppnas genom utand- ningsluftens tryckpåverkan, att i andningsdonet (20) är anordnat sagda givare (21), som är anordnad att avkänna 466 10 15 20 941 g kolvens rörelse, och att kolven (37) är försedd med en i en luftpassage (39) placerad backventil (35), som är anordnad att hindra utandningsluftens passage.

4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d dlä r a v, att andningsmasken (40) är försedd med förutom sagda and- ningsdon (20) även med en inandningsventil (42).

5. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tryckluftkällan (25) utgöres av en kolv- eller bälg- kompressor, vars arbetsslag initieras av en reglerbar fjä- derkraft eller variabel vikt och vars returslag åstadkommes av ett ställdon (26), exempelvis en elektrisk pendelmotor.

6. Anordning enligt patentkrav 2 k ä n n e t e o k n a d I d ä r a v, att andningsdonet (20) är försett med ett mekaniskt spärr- bart membran. 4!