DE102004030068B3

DE102004030068B3 - Atemmaske mit Atemgasversorgung durch die Bänderung

Info

Publication number: DE102004030068B3
Application number: DE102004030068A
Authority: DE
Inventors: Jörg-Uwe Prof. Dr. Meyer; Götz KULLIK; Cornelia Schrader; Hans-Ullrich Hansmann
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-06-23
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: US20050284481A1; FR2872051B1; US7481220B2; FR2872051A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine mit einer Bänderung am Kopf zu befestigende Atemmaske mit Atemgasversorgung durch die Bänderung, bei der die Bänderung Bereiche umfasst, die mehrlagig ausgeführt sind und mindestens zwei übereinander liegende Lagen des Materials der Bänderung so miteiander verbunden sind, dass sie einen Kanal bilden, der von einem Gas durchströmt werden kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemmaske mit Atemgasversorgung durch die Bänderung.

Eine Anwendung derartiger Atemmasken stellen sogenannten CPAP-Beatmungsgeräte (continuous positive airway pressure) dar. Patienten, die aus unterschiedlichen Gründen, wie zum Beispiel Schlaf-Apnoe oder COPD (chronic obstructive pulmonary disease) eine Atemunterstützung benötigen, werden häufig mit derartigen CPAP-Beatmungsgeräten therapiert. Dabei wird dem Patienten ein einstellbarer Überdruck für die Unterstützung der Atmung zur Verfügung gestellt. Die Versorgung erfolgt dabei meist mit konstantem Druck über den gesamten Atemzyklus, wobei der eingestellte Druck über eine Atemmaske zur Verfügung gestellt wird. Diese Atemmasken sind in der Regel als Nasen- oder Mund-Nasen-Masken ausgeführt, die mit Schläuchen zur Versorgung mit Atemgas verbunden sind, über die die Versorgung aus einem CPAP-Gerät erfolgt. Die ausgeatmete Atemluft entweicht meist durch ein Ausatemventil, das häufig direkt in die Maske integriert ist. Zusätzlich ist häufig ein Anfeuchter oder ein kombinierter Wärme-/Feuchtetauscher enthalten.

Da es sich bei den mit derartigen Atemmasken therapierten Krankheiten häufig um vom Betroffenen unterschätzte Leiden handelt, kommt es für eine erfolgreiche Therapie darauf an, dass die anzuwendenden Geräte inklusive der Atemmasken vom Anwender ausreichende Akzeptanz finden, um regelmäßig angewendet zu werden. Das Tragen von Atemmasken wird jedoch in der Regel mit negativen Assoziationen verbunden und als sehr unbequem empfunden. Das Tragen einer Atemmaske scheint Ausdruck einer Hilfsbedürftigkeit aufgrund einer bereits manifesten Erkrankung zu sein. Die Anbringung der Maske über eine Bänderung und die Verwendung von separaten Schläuchen für die Zuführung der Atemgase aus dem Beatmungs- oder CPAP-Gerät zur Atemmaske erzeugt einen sehr technischen maschinellen Eindruck. Zudem erfolgt die Schlauchzuführung häufig über die Stirn des Patienten, was als Verstärkung der Herausstellung der Maschinenabhängigkeit empfunden werden kann und zudem die Erkennbarkeit in einem die Mimik prägenden Gesichtsbereich stark beeinträchtigt. Die scheinbar mit der Therapie verbundene Entstellung führt im Extremfall sogar bis zur Ablehnung einer derartigen Therapie. Ein weiteres Problem bei der Akzeptanz bekannter Atemmasken ist die mit der bauartbedingten Geräuschentwicklung beim Ausatmen verbundene Belästigung. Das Ausatemventil besteht meist aus einem einfachen Loch, welches direkt in der Maske oder aber in inmittelbarer Nähe der Maske angeordnet ist oder aus mehreren, gegebenenfalls komplizierteren Öffnungen. Aus diesen Öffnungen tritt kontinuierlich ein dem bereitgestellten Überdruck entsprechender Gasstrom in die Umgebung aus. Die Verwendung von einzelnen Löchern als Ausatemventil in oder an CPAP-Masken führt zu einer lokal auftretenden hohen Strömungsgeschwindigkeit in unmittelbarer Nähe dieser Löcher. Diese hohe Strömungsgeschwindigkeit macht das Ausatemventil zu einer störenden Schallquelle.

Neben der Geräuschentwicklung stellt die Fokussierung austretender Gasströme einen zusätzlichen Nachteil dar. Ein Auftreffen auf Gesichtsflächen, insbesondere ein Auftreffen im Augenbereich des Patienten, wird in der Regel als sehr unangenehm empfunden und kann, insbesondere im Augenbereich, zu Beschwerden führen.

Die Gasmenge, die aus den Auslassventilen austreten kann, wird im Wesentlichen durch den Strömungswiderstand der Auslassventile bestimmt. Einerseits sollte die Gasmenge so gering wie möglich sein, um mögliche Belästigungen im Hinblick auf Geräuschentwicklung und den durch fokussierte Gasströme entstehenden Luftzug möglichst gering zu halten. Andererseits ist eine Mindestdurchlässigkeit erforderlich, da beim Ausatmen des Patienten, das ohnehin gegen den bereitgestellten konstanten Druck erfolgt, keine nennenswerte Drucker höhung im Maskenbereich erfolgen soll. Um einen starken Druckanstieg beim Ausatmen zu vermeiden, ist zudem anzustreben, die Strömungsgeschwindigkeiten nicht über einen Punkt ansteigen zu lassen, in dem ein Umschlagen der laminaren Strömung in eine turbulente Strömung erfolgt. Im Bereich laminarer Strömung erfolgt lediglich ein linearer Anstieg des Volumenstromes mit der anliegenden Druckdifferenz. Diese Abhängigkeit gilt nicht mehr, wenn bei zunehmender Strömungsgeschwindigkeit ein Umschlagen in eine turbulente Strömung erfolgt. Dann kommt es bereits bei einer weiteren geringen Erhöhung des durch die Ausatemventile hindurchtretenden Volumenstromes zu einem sehr schnellen Druckanstieg, da sich der Strömungswiderstand stark erhöht. Dieser wachsende pneumatische Widerstand wird vom Patienten als sehr unangenehm empfunden. Es ist daher bekannt, das Ausatemventil als Anordnung vieler kleiner Ausströmöffnungen auszuführen. Dadurch wird der austretende Volumenstrom in viele Einzelströmungen aufgeteilt und es werden auch bei großen Volumenströmen, die das Ausatemventil passieren, nur kleine Strömungsgeschwindigkeiten erreicht. Derartige Ventile sind jedoch zusätzliche komplexe Bauelemente und können häufig nicht direkt an der Maske montiert werden und erzeugen darüber hinaus einen zusätzlichen Totraum. Bei Verwendung eines Anfeuchters fördern sie zudem eine Kondensation, wodurch sich ihre pneumatischen Eigenschaften verändern können.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Atemmaske mit erhöhtem Tragekomfort und gesteigerter Akzeptanz durch den Nutzer und dessen soziales Unifeld.

Gelöst wird die Aufgabe durch eine Atemmaske gemäß Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Atemmaske sind in den Unteransprüchen 2 bis 17 angegeben.

Die Erfindung geht zunächst davon aus, die Zuführung der Atemgase über eine speziell ausgestaltete Bänderung zu realisieren, was den Tragekomfort erheblich verbessert. Die Bänder, die bei herkömmlichen Atemmasken lediglich für die Aufnahme der zum Anpressen der Maske erforderlichen Zugkräfte ausgelegt sind, werden zusätzlich für die Führung der inspiratorischen Atemgase genutzt. Die Erfindung besteht aus einer mit einer Bänderung am Kopf zu befestigenden Atemmaske mit Atemgasversorgung durch die Bänderung, bei der die Bänderung Bereiche umfasst, die mehrlagig ausgeführt sind und mindestens zwei übereinander liegende Lagen des Materials der Bänderung so miteinander verbunden sind, dass sie einen Kanal bilden, der von einem Gas durchströmt werden kann.

Die Bänder bestehen in einer vorteilhaften Ausgestaltung aus einem mindestens zweilagigen textilen Gewebe, wobei die Lagen so miteinander verbunden sind, dass sie langgestreckte Kanäle bilden. Diese Kanäle führen vom Bereich des Maskenkörpers in den Nackenbereich des Patienten. Werden die Kanäle für die Zuführung der Atemgase genutzt, können weitere separate Schläuche außerhalb der Bänderung für eine Zuführung der inspiratorischen Atemgase entfallen, was allein den visuellen Eindruck einer derartigen Maske wesentlich verbessert. Vorteilhaft ist, die Kanäle bildenden Lagen des Materials der Bänderung neben dem jeweiligen Kanal miteinander zu verkleben. Alternativ oder zusätzlich kann an gleicher Stelle die Verbindung durch Vernähen erfolgen. Auf diese Weise können Bereiche mit einer oder mehreren Absteppungen gebildet werden, wodurch sich mit einer erfindungsgemäßen Bänderung auch dekorative Wirkungen erzielen lassen.

Der Anschluss an das erforderliche Beatmungsgerät kann im Nackenbereich des Patienten erfolgen, wo die Bänder zusammengeführt werden. Das Beatmungsgerät kann dabei sowohl direkt in den Nackenbereich integriert sein oder über konventionelle Schläuche und ein entsprechendes Anschlussstück im Nackenbereich des Patienten mit der Atemmaske verbunden werden. Dazu befindet sich im Nackenbereich ein Anschlussstück, an dem der Anschluss eines externen Beatmungsgerätes erfolgen kann, wobei das Anschlussstück über die Kanäle in der Bänderung mit dem Innern des Maskenkörpers in Verbindung steht.

Auf diese Weise wird die teilweise Abdeckung des Patientengesichts in der als besonders unangenehm empfundenen Weise, die Augen oder Nasenansatz abdeckt, vermieden. Besonders komfortabel ist es, im Nackenbereich ein Polster vorzusehen. In dieses Polster kann auf einfache Weise ein Beatmungsgerät integriert werden. Wird das Beatmungsgerät mit Batterien betrieben, ist der Träger der Atemmaske völlig unabhängig von stationären Versorgungseinheiten, da weder eine externe Energieversorgung noch eine externe Atemluftzufuhr benötigt wird.

Die ohnehin auf beiden Seiten des Kopfes erfolgende Bänderung der Maske kann so ausgeführt sein, dass sich auf jeder Seite ein Kanal für die Zuführung von Atemgasen befindet. Auf jeden Fall ist es vorteilhaft, wenn die Bänderung mindestens zwei Kanäle auf unterschiedlichen Seiten des Kopfes umfasst. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Querschnitt der Kanäle variabel ist. Das kann sehr einfach durch eine ausreichend flexible Gestaltung der Bänderung erreicht werden. So kann vorgesehen werden, dass sich die Kanäle erst durch Anlegen des bereitzustellenden Druckes entfalten, ansonsten aber flach am Kopf anliegen. Erfolgt durch eine seitliche Ablage des Kopfes ein einseitiges Zudrücken eines Kanales, kommt es zu keiner Unterbrechung oder Behinderung der Zuführung der Atemgase durch den anderen Kanal. Dadurch ergibt sich ein erhöhter Tragekomfort, da der Patient auf die Lage des Kopfes keine Rücksicht zu nehmen hat. Die Dimensionierung der Kanäle ist dabei so vorgenommen, dass der maximale Querschnitt jedes der Kanäle groß genug ist, dass die Atemgasversorgung allein durch ihn erfolgen kann.

Beispielsweise kann durch einen Kanal allein bereits eine ausreichende Versorgung der Maske durch ein CPAP-Gerät erfolgen.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Maske umfasst eine spezielle Ausgestaltung des Maskenkörpers. Der Maskenkörper besteht . dabei zumindest teilweise aus einem textilen, gasdurchlässigem Material. Der ausgeatmete Volumenstrom kann somit durch textile Bereiche des Maskenkörpers, vorzugsweise an dessen Vorderseite, entweichen. Dadurch wird ein Ausatemventil als separates Bauteil überflüssig.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Maskenkörper einen formgebenden Stützrahmen umfasst, an dem das textile Material befestigt ist.

Die Maschen in der Gewebestruktur des textilen Materials bilden viele parallel verlaufende Austrittskanäle, deren Größe im Einzelnen sehr klein gehalten werden kann. Durch Verwendung einer relativ großen Fläche wird der pneumatische Widerstand ebenfalls sehr klein gehalten. Der Austritt der ausgeatmeten Gase in die Umgebung erfolgt diffus. Eine Fokussierung der austretenden Strömung auf einen bestimmten Bereich des Gesichts wird somit sicher vermieden. Die Vielzahl der parallelen Austrittskanäle sichert, dass eine ausreichend niedrige Abströmgeschwindigkeit herrscht und somit eine lediglich laminare Strömung erfolgt. Ein starker Anstieg des Ausatemwiderstandes bei stärkerem Ausatmen wird somit vermieden und die Geräuschentwicklung bleibt gering. Darüber hinaus kann die Richtung der Abströmung durch die Anordnung der textilen Fläche beeinflusst werden. Sie wird stets so eingestellt, dass sie vom Gesicht des Patienten weg erfolgt. Das kann vorteilhafterweise dadurch geschehen, dass das textile Material des Maskenkörpers zumindest in einzelnen Bereichen mehrlagig angeordnet wird. Es können somit einzelne Bereichen mit unterschiedlicher Lagenzahl gebildet werden, die unterschiedliche pneumatische Widerstände aufweisen, wodurch sich die Abströmgeometrie durch den Maskenkörper beeinflussen lässt. In einer vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Gewebe aus vielen Lagen. Auf diese Weise kann der Strömungswiderstand durch Variation der Lagenzahl an den vorzugsweise eingestellten Bereitstellungsdruck angepasst werden. Durch Kombination verschiedener Gewebestrukturen können ebenfalls Zonen mit unterschiedlichen Strömungswiderständen erzeugt werden.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung wird als textiles Material eine Gewebestruktur mit hydrophoben Eigenschaften verwendet. Somit werden Kondensationsprozesse vermieden, die die pneumatischen Eigenschaften beziehungsweise den Strömungswiderstand verändern könnten.

In einer produktionstechnisch besonders vorteilhaften Ausgestaltung besteht das Gewebe der durchatmeten Fläche des Maskenkörpers und der Bänderung aus dem gleichen textilen Material. Im Bereich der durchatmeten Fläche ist das Material offenporig, wogegen das Material im Bereich der Bänderung, in dem die Atemgaszuführung erfolgt, durch Laminieren oder anderweitige Beschichtung abgedichtet werden kann, um ein unnötiges Entweichen der zuzuführenden Gase zu vermeiden. Auf jeden Fall ist es vorteilhaft, wenn das Material der Bänderung zumindest im Bereich der Kanäle eine abdichtende Beschichtung aufweist.

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert.
Die zugehörigen Figuren zeigen:
1 die Vorderansicht einer Atemmaske mit einer offenen Gewebestruktur und einer beidseitig geführten Atemgaszufuhr innerhalb der Bänderung,
2 eine Seitenansicht einer identischen Atemmaske am Benutzer und
3 eine erfindungsgemäße Maske am Benutzer mit im Nackenbereich integriertem Atemgerät.
1 zeigt eine als Nasenmaske ausgeführte CPAP-Maske, deren Maskenkörper einen festen Rahmen 1 umfasst. Dieser Rahmen 1 definiert in etwa die Auflagefläche des Maskenkörpers am Gesicht des Patienten. Patientenseitig trägt dieser Rahmen 1 eine flexible, sehr weiche Dichtung 2, die von dem Innendruck, der durch das CPAP-Gerät bereitgestellt wird, unterstützt wird. Der Rahmen 1 ist auf der Raumseite, also der patientenabgewandten Seite, mit einem formgebenden Stützrahmen 3 in Form eines gitterförmigen Skeletts versehen, welches ungefähr die Form des Maskenkörpers vorgibt. Dieses Skelett ist mit einem textilen Nylongewebe 4 bespannt. Durch das Nylongewebe 4 wird ein kontinuierlicher Volumenstrom 7 geführt, der sich auf eine sehr große Fläche, die die gesamte Oberfläche des Maskenkörpers umfassen kann, aufteilt. Durch die Verwendung unterschiedlicher Maschenweiten, Gewebestärken und einer veränderlichen Anzahl der Gewebelagen kann der pneumatische Widerstand für verschiedene Einsatzbedingungen eingestellt werden. Im vorliegenden Beispiel entweicht die ausgeatmete Luft vorzugsweise durch fünf Felder des formgebenden Stützrahmens 3, was durch die Pfeile 7 verdeutlicht wird.
Die zugeführten Atemgase passieren in 1 einen in die Bänderung integrierten Kanal 5 und gelangen von dort in das Innere des Maskenkörpers. Der gleichfalls in die Bänderung integrierte Kanal 6 befindet sich im nicht entfalteten Zustand, was beispielsweise durch Auflage des Kopfes auf einer Liegefläche bedingt sein kann.
2 zeigt die Seitenansicht einer identischen Atemmaske. Die beiden Kanäle 5 und 6 werden im Nackenbereich des Benutzers zusammengeführt und enden hier an einem Polster 8, in welches Anschlußstück 9 als Steckverbindung für den Anschluss eines CPAP-Gerätes integriert ist.
In 3 dargestellt ist zusätzlich eine vorteilhafte Ausgestaltung einer ansonsten identischen erfindungsgemäßen Atemmaske, bei der im Nackenbereich an Stelle des Anschlussstückes ein in das Polster 8 integriertes CPAP-Gerät 10 mit einem Energiespeicher 11 in Form von Batterien enthalten ist.

Claims

Mit einer Bänderung am Kopf zu befestigende Atemmaske mit Atemgasversorgung durch die Bänderung, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänderung Bereiche umfasst, die mehrlagig ausgeführt sind und mindestens zwei übereinander liegende Lagen des Materials der Bänderung so miteinander verbunden sind, dass sie einen Kanal bilden, der von einem Gas durchströmt werden kann.
Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänderung aus einem textilen Material besteht.
Atemmaske nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einen Kanal bildende Lagen des Materials der Bänderung neben dem Kanal miteinander verklebt sind.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass einen Kanal bildende Lagen des Materials der Bänderung neben dem Kanal miteinander vernäht sind.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bänderung mindestens zwei Kanäle auf unterschiedlichen Seiten des Kopfes umfasst.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Kanäle variabel ist.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Querschnitt jedes der Kanäle groß genug ist, dass die Atemgasversorgung allein durch ihn erfolgen kann.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemmaske einen Maskenkörper umfasst, der zumindest teilweise aus einem textilen Material besteht.
Atemmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Maskenkörper einen formgebenden Stützrahmen umfasst, an dem das textile Material befestigt ist.
Atemmaske nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material des Maskenkörpers hydrophobe Eigenschaften aufweist.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material des Maskenkörpers zumindest in einzelnen Bereichen mehrlagig angeordnet ist.
Atemmaske nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material des Maskenkörpers in einzelnen Bereichen mit unterschiedlicher Lagenzahl angeordnet ist.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das textile Material des Maskenkörpers das gleiche textile Material ist, aus dem die Kanäle in der Bänderung gebildet werden.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Material der Bänderung zumindest im Bereich der Kanäle eine abdichtende Beschichtung aufweist.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Nackenbereich ein Anschlussstück befindet, an dem der Anschluss eines externen Beatmungsgerätes erfolgen kann, wobei das Anschlussstück über die Kanäle in der Bänderung mit dem Innern des Maskenkörpers in Verbindung steht.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich im Nackenbereich ein Polster befindet.
Atemmaske nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass in das Polster im Nackenbereich ein Beatmungsgerät integriert ist.