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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die zum
Wahrnehmen der Atmung eines Menschen oder eines Tieres verwendet
wird.
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Mit "Wahrnehmen der Atmung" wird in diesem Dokument
in erster Linie darauf Bezug genommen, ein Signal zu erzielen, welches
in erheblichem Umfang dem Atemluftstrom folgt.
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In
Verbindung mit der Verwendung einer Ausrüstung zum Wahrnehmen der Atmung
entsprechend der internationalen Patentanmeldung WO 94/16620 sollte
ein Atmungssensor so angebracht werden, dass er sich in dem Atemluftstrom
sowohl beim Ausatmen als auch beim Einatmen befindet. Dies wird
in der Anmeldung beispielhaft durch einen Halter gezeigt, der in
einem Nasenloch angewendet wird.
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Ein
Problem, das durch die vorliegende Erfindung gelöst wird, besteht darin, dass
durch einen Atmungssensor die Atmung zuverlässig wahrgenommen wird, unabhängig davon,
ob sie durch die Nase oder den Mund auftritt. Ein weiteres Problem,
das gelöst
wird, besteht darin, den Atmungssensor sicher in seiner Position
zu halten und diesen einfach anwenden und entfernen zu können. Darüber hinaus
sollte es möglich
sein, den Sensor von einem Patienten zu einem anderen ohne ein Risiko
der Übertragung
von Infektionen zu übernehmen.
Ein weiteres Problem, das gelöst
wird, besteht darin, nur geringen Einfluss auf die normale Atmung
auszuüben.
Diese und andere Probleme werden durch eine Vorrichtung gemäß der folgenden
Patentansprüche
gelöst.
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In
erster Linie wird eine solche Vorrichtung benutzt, die Atemluftströme zu und
von der Nase sowie dem Mund über
eine Position leitet, an welcher der Sensor platziert ist, so dass
die Atmungserkennung unabhängig
davon stattfindet, wie die Atmung auftritt.
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In
einer ersten Ausführungsform
wird eine röhrenförmige Vorrichtung
verwendet, die zwischen und mit einer Endöffnung sowohl an der Nase als auch
am Mund befestigt ist und eine dritte Öffnung des Sensors auf der
röhrenförmigen Vorrichtung
angeordnet ist. Diese Ausführungsform
umfasst drei wesentliche Teile: die röhrenförmige Vorrichtung, eine Befestigungsplatte
für die
röhrenförmige Vorrichtung
und einen Sensorhalter, welcher an der Vor- Vorrichtung durch eine Schnappbefestigung
befestigt werden kann. Eine zweite Ausführungsform besteht im Wesentlichen
aus einem konvex gerundeten Teil, das zum Befestigen über der
Nase und dem Mund zusammen mit der ersten Ausführungsform vorgesehen ist,
und so geformt ist, dass es Atemluftstrom aufnimmt und diesen zu
der Öffnung
des Sensors leitet. Das röhrenförmige als
auch das konvex gerundete Teil sind so ausgestaltet, dass sie kein Hindernis
für die
normale Atmung bilden. Eine Variante des konvex gerundeten Teils
ist so ausgestaltet, dass sie zusammen mit einer Nasenkanüle verwendet
werden kann. Der erfindungsgemäße Sensorhalter
kann auch bei Patienten angewendet werden, die intubiert worden
sind, wobei ein spezielles Zwischenteil mit einem Verbindungsrohrstück für den Sensorhalter
verwendet wird.
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In
einer dritten Ausführungsform
ist die röhrenförmige Vorrichtung
außen
mit einem flachen Abschnitt ausgeformt, welcher mit einem Klebmittel
versehen ist, so dass eine spezielle Befestigungsplatte nicht erforderlich
ist, um die röhrenförmige Vorrichtung
an der Oberlippe zu befestigen. Diese Ausführungsform kann auch so ausgelegt
sein, um direkt an einer Nasenkanüle befestigt zu werden, ohne
Notwendigkeit des konvex gerundeten Teils gemäß der zweiten Ausführungsform.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
kann nicht nur mit einer Ausrüstung
des oben genannten Typs genutzt werden, die ein Fiberende in dem
Atemluftstrom verwendet, sondern auch zusammen mit anderen Atmungssensoren,
die zum Platzieren in dem Atemluftstrom vorgesehen sind, zum Beispiel solchen,
die auf Temperaturwahrnehmung basieren.
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Vorrichtungen,
die Schläuche
zum Führen von
Luftströmen
entsprechend von Nase und Mund zu einem gemeinsamen Atmungssensor
hin nutzen, sind aus der WO 9641571 A (
8A, Ansprüche 1 bis
10) und der WO 9705824 A1 (
5) bekannt. Darüber hinaus
sind Vorrichtungen mit mehreren Sensoren zum Wahrnehmen von Mund
und Nasenatmung aus den obigen Referenzen wie auch aus der
US 5069222 A und
der
US 5413111 A bekannt.
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Die
WO 96/41571 offenbart eine Vorrichtung gemäß des Oberbegriffs von Anspruch
1.
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Die
Erfindung wird nun detaillierter in Verbindung mit den Zeichnungen
beschrieben.
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1A, 1B und 1C zeigt
eine röhrenförmige Vorrichtung
gemäß einer
ersten Ausführungsform
der Erfindung, wobei 1A eine Vorderansicht zeigt, 1B einen
Schnitt A-A ge- Schnitt A-A
gemäß der 1A zeigt,
und 1C eine Seitenansicht mit einem befestigten Nasenring
zeigt.
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2 zeigt in drei Ansichten einen Halter
einer Vorrichtung gemäß 1, wobei 2A eine Vorderansicht
zeigt, 2B eine Ansicht von unten zeigt
und 2C eine Seitenansicht zeigt.
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3 zeigt in drei Teilfiguren eine zweite Ausführungsform
eines Halters ähnlich
dem der 2. 3A zeigt
so eine Vorderansicht, 3B eine Ansicht von unten, während 3C zeigt,
wie der Halter aus einem Materialstreifen hergestellt werden kann.
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4 zeigt in drei Ansichten und zwei Schnitten
einen Fiberhalter, der zum lösbaren
Verbinden mit der Vorrichtung gemäß der 1 vorgesehen
ist. 4A, 4D und 4E zeigt
so drei Teilansichten, während 4B und 4C entsprechende
Schnitte gemäß B-B und
A-A in 4A zeigen.
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5 zeigt in drei Teilansichten der 5A, 5B und 5C eine
zweite Ausführungsform
in der Gestalt eines konvex gerundeten Teils, welches mit den Vorrichtungen
gemäß der 1 bis 4 verwendet
werden kann.
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6 zeigt in zwei Ansichten, von der Vorderseite
gemäß der 6A und
seitlich gemäß der 6B,
eine zweite Ausführungsform
des konvex gerundeten Teils gemäß der 5, das zum Verwenden mit einer Nasenkanüle vorgesehen
ist.
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7 zeigt ein Zwischenstück mit einer Verbindungsröhre, die
zum Verwenden bei Intubation vorgesehen ist. 7A zeigt
das Zwischenstück
von einer Seite und 7B zeigt einen Schnitt A-A gemäß der 7A.
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8A, 8B und 8C zeigt
eine dritte Ausführungsform
der Erfindung entsprechend der röhrenförmigen Vorrichtung 1 in 1A, 1B und 1C,
wobei 8A eine Vorderansicht zeigt, 8B einen
Schnitt A-A gemäß der 8A zeigt, und 8C eine
Seitenansicht mit einem befestigten Nasenring zeigt.
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9A, 9B und 9C zeigt
eine modifizierte Version einer Nasenkanüle der Vorrichtung gemäß 8A, 8B und 8C mit
entsprechenden Teilansichten. 9D zeigt
einen Schnitt B-B gemäß der 9A.
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Die
Ausführungsform
der Erfindung gemäß 1A bis
C besteht aus einem röhrenförmigen Teil 1 mit
einer ersten Endöffnung 2 und
einer zweiten Endöffnung 3 und
einem Kanal, der die Öffnungen miteinander
verbindet. An der ersten Endöffnung 2 ist die
Röhre im
Wesentlichen senkrecht geschnitten. In der Nähe der ersten Endöffnung 2 ist
das röhrenförmige Teil 1 um
70° winklig,
so dass die erste Endöffnung
nach innen zu Luftkanälen
in der Nase ausgerichtet werden kann, wenn es in einer Nase platziert wird.
Ein Dichtungsring 4 aus langsam elastischem Schaumstoff
ist an dem röhrenförmigen Teil 1 an
der ersten Endöffnung 2 (1C)
angeordnet. Die andere Endöffnung 3 des
röhrenförmigen Teils 1 ist
auch entlang der Längsrichtung
des röhrenförmigen Abschnitts
offen und es ist diese Öffnung,
die zum Platzieren über
den Mund vorgesehen ist, wenn die Vorrichtung verwendet wird.
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Ein
Rohrteil 5, welches mit dem Innenkanal des rohrförmigen Teils 1 verbunden
ist, ist auf dem röhrenförmigen Teil
angeordnet, so dass eine fast gerade Linie für einen Luftstrom von der ersten
Endöffnung 2 zu
dem Rohrverbinder 5 gebildet wird, welche so eine dritte
Endöffnung
aufweist. Diese Auslegung weist eine gute Atmungserkennung bei nasaler
wie auch oraler Atmung auf. Der Rohrverbinder 5 ist an seinem
Ende mit einer Nut 6 versehen, um das Befestigen eines
Sensorteils durch Schnappverschluss zu erleichtern.
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Ein
Halter in der Form einer Platte 7 mit einem Rohrteil 10 (2) ist vorgesehen, um das rohrförmige Teil 1 durch
Einfädeln
desselben durch das Rohrteil 10 an seiner Stelle zu halten,
und die Platte 7 wird an die Oberlippe geklebt. Die Platte 7 ist
auch mit Löchern 8, 9 versehen,
so dass die Vorrichtung wenn notwendig durch ein Gummiband oder ähnliches
um den Kopf fixiert werden kann. Zusätzlich ist die Platte 7 mit
einer Klebschicht 11 versehen.
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In
einer alternativen Ausführungsform
des Halters gemäß der 3 (3A, 3B, 3C) besteht
dieser aus einem Streifen 12 gemäß der 3C. Der
Streifen 12 ist mit einer kreuzweise geformten Nut 13 und
zwei gegenüberliegenden
Nuten 14 versehen, so dass eines der Enden des Streifens 12 durch
die kreuzförmig
geformte Nut 13 eingefädelt werden
kann, bis die gegenüberliegenden
Nuten 14 in Eingriff mit der Nut 13 kommt, und
das Rohrteil 10 und die Platte 7 durch den Streifen 12 gebildet
werden.
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Wie
in den 2 und 3 gezeigt,
können
die Halter mit Aussparungen 15 an dem rohrförmigen Teil 10 versehen
sein, wobei die Aussparungen 15 zum Aufnehmen des Rohrverbinders 12 darauf
angepasst sind. Als eine Alternative zu den Haltern gemäß 2 und 3 kann
das rohrförmige
Teil 1 mit einer Befestigungsplatte versehen sein.
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Der
Fiberhalter gemäß 4 ist zum Schützen des Endes einer optischen
Fiber vorgesehen, welche den Atmungssensor bildet, und seine Anbringung
auf den Hilfsvorrichtungen gemäß der Erfindung
erleichtern. Der Fiberhalter 30 ist in drei Abbildungen
in 4A, 4D und 4E und
in zwei entsprechenden geschnittenen Ansichten gemäß B-B in 4B und
A-A in 4C gezeigt. Er besteht aus einem
länglichen
Teil 31, welches an einem Ende eine im Wesentlichen zylindrische
Luftführung 32 aufweist,
der dadurch hindurchtritt. Ein Kanal 34 verläuft durch
das längliche
Teil 31 und im Wesentlichen senkrecht zu der Luftführung 32 angepasst
für eine optische
Fiber (nicht gezeigt), welche in einem befestigten Zustand in dem
Fiberhalter gehalten wird, so dass das Fiberende zentral in die
Luftführung 32 angeordnet
ist. Der Fiberkanal 34 ist mit einem verlängerten
Abschnitt 35 mit einem Durchmesser entsprechend der Schutzabdeckung
der Fiber versehen. Ein Ende der Luftführung 32 ist trichterförmig geweitet und
mit einer Nut 36 versehen, so dass ein Flansch 37 gebildet
wird. Der Flansch 37 ist so angepasst, dass er in der Nut 6 aufgenommen
werden kann, so dass der Fiberhalter auf das Verbindungsrohr 5 aufgeschnappt
werden kann. Der verlängerte
Abschnitt des Fiberhalters 31 ist abgeflacht und ist mit
gegenüberliegenden
Griffoberflächen 37 und 38 wie
auch einem Vorsprung 39 versehen, um seine Befestigung und
sein Entfernen zu erleichtern. In den Fällen, in denen die Erfindung
zusammen mit anderen Sensoren als mit optischen Fibern verwendet
wird, muss nur der Fiberhalter modifiziert und an den fraglichen Sensortyp
angepasst werden.
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Die
Vorrichtung gemäß 5A, 5B und 5C besteht
aus einem konvex gerundeten Teil 45 aus einem dünnen Material
im Wesentlichen gleicher Dicke, und ist zum Platzieren über Teile
von Nase und Mund eines Patienten vorgesehen und wird zusammen mit
Vorrichtungen gemäß 1 bis 4 verwendet.
Das konvex gerundete Teil 45 ist mit Löchern 46, 47 versehen,
so dass es um den Kopf herum mit Hilfe eines Gummibands oder ähnlichem
befestigt werden kann. Es weist eine haubenförmige, etwas unsymmetrische
Form mit einem konvexen Abschnitt 49, von außen im Schnitt
gesehen, und einen in etwa konkaven Abschnitt 48 auf. Es
ist so geformt, dass seine Position für den individuellen Patienten
mit entweder dem konvexen oder dem konkaven Abschnitt nach oben
gegen die Nase ausgerichtet ausprobiert ausgerichtet ausprobiert
werden kann, um die bestmögliche
Atmungserkennung durch die Vorrichtung gemäß 1 bei
nasaler Atmung wie bei oraler Atmung erzielen zu können. Der
Grund dafür,
warum ein konvex gerundeter Abschnitt 45 manchmal erforderlich
ist, besteht darin, dass manche Patienten speziell bei oraler Atmung
einen schwachen und ungleichmäßigen Atemluftstrom
besitzen.
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Die
Vorrichtung gemäß 6a und 6b bildet
eine Alternative zu der Ausführungsform
gemäß 5A bis
C. An erster Stelle ist es zum Verwenden mit einer Nasenkanüle 50 vorgesehen,
welche zur Sauerstoffzufuhr zu beiden Nasenlöchern genutzt wird. Sie besteht
hauptsächlich
aus einer konvex gerundeten Vorrichtung 51, die mit zwei
Löchern 52 versehen
ist, so dass sie über
die Nasenkanüle eingefädelt und
durch dieses in einer Stellung unter der Nase gehalten werden kann.
Dadurch kann der konvex gerundete Abschnitt 51 als ein
Halter für
eine röhrenförmige Vorrichtung 1 gemäß 1 dienen oder über eine separat gehaltene
röhrenförmige Vorrichtung 1 platziert
werden. Die konvex gerundete Vorrichtung 51 nimmt dann
den Atmungsstrom bei nasaler Atmung auf und leitet ihn zu der oberen Öffnung 2,
während
die untere Öffnung 3 normalerweise an
einer Stelle vor dem Mund gehalten wird und den Atemluftstrom bei
oraler Atmung aufnimmt.
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Das
Zwischenstück 70 gemäß 7a und 7b ist
mit einem Durchgangskanal 71 versehen, welcher an eine
Trachealröhre
gekoppelt werden kann und mit einer Verbindungsröhre 72 mit einem Kreuzkanal 73 ähnlich dem
Rohrverbindungsstück 5 versehen
ist. Bei intubierten Patienten kann das Zwischenstück 70 mit
dem Fiberhalter 30 anstelle der rohrförmigen Vorrichtung 1 verwendet
werden, wobei eine zuverlässige
Erkennung der Atmung ausgeführt werden
kann.
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In
der Ausführungsform
gemäß 8A, 8B und 8B ist
die in 1A, 1B und 1C gezeigte
rohrförmige
Vorrichtung 1 durch eine Adaptervorrichtung 81 ersetzt,
welche einen im Wesentlichen ähnlichen
Innenkanal zwischen der ersten Endöffnung und der zweiten Endöffnung 3 aufweist
wie die rohrförmige
Vorrichtung 1, jedoch äußerlich
einen länglichen,
abgeflachten Abschnitt entlang der zweiten Endöffnung 3 und des Hauptabschnitts
des Innenkanals hat. Der längliche,
abgeflachte Abschnitt, welcher den Hauptabschnitt der Adaptervorrichtung 81 bildet,
ist mit einem Bund von Riffoberflächen ausgestaltet, um die Anwendung
zu erleichtern, und darüber
hinaus, ist die längliche
Endöffnung 3 mit
einem haubenförmigen
Abschnitt versehen, auf welchem ein Kissen 82 eines federnden Materials
zum Beispiel Schaumstoff aufgebracht wurde, nach außen mit
einem Adhäsionsmittel 83 mit
einer abde einer abdeckenden Schutzfilm 84 versehen. Durch
diese Gestaltung kann die Adaptervorrichtung 81 direkt
an der Oberlippe befestigt werden, nachdem der Schutzfilm 84 abgezogen
wurde, und kein weiterer Halter ist erforderlich.
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Bei
der Adaptervorrichtung 81 ist die Verbindungsröhre 5 in
einer geraden Linie mit dem Luftstrom von der ersten Endöffnung 2 angeordnet,
während
der Kanal von der zweiten Endöffnung 3 einen Winkel
von ungefähr
70° mit
der Verbindungsröhre 5 bildet.
Der Dichtring 4 besteht in diesem Fall aus ringförmigen Flanschen
von federndem Material. Die kreuzgeschnittenen Bereiche der Luftkanäle von den Endöffnungen 2 und 3 und
in der Verbindungsröhre 5 sind
angepasst, um einen erkennbaren Atemluftstrom durch die Verbindungsröhre 5 anzugeben,
unabhängig
davon, ob nasale oder orale Atmung auftritt, wenn die erste Endöffnung 2 in
oder an einem Nasenloch und die zweite Endöffnung 3 außerhalb des
Munds eines zu messenden Objekts liegt.
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9A, 9B, 9C und 9D zeigt, wie
die Vorrichtung gemäß 8A, 8B und 8C modifiziert
werden kann, um in Verbindung mit einer Nasenkanüle 50 verwendet zu
werden. Der Hauptabschnitt der Adaptervorrichtung 91 wurde
so mit einer Zunge 92 ausgeformt, welche darüber gefädelt und
an die Nasenkanüle
gehängt
werden kann, und eine ihrer Öffnungen
ersetzen kann, welche entfernt wurde. Sauerstoff über die
Nasenkanüle
wird dann über
eines der Nasenlöcher
zugeführt,
während die
Atmungsmessung durch die Adaptervorrichtung 91 in dem anderen
Nasenloch durchgeführt
werden kann. Um einen Luftstrom zuzulassen, der bei oraler Atmung
groß genug
ist, um von der zweiten Endöffnung 3 das
Verbindungsrohr 5 zu erreichen, wurde dem Zwischenluftkanal 93 an
der Zunge 92 ein rechteckiger Querschnitt gegeben, siehe 9D.
Wie bei der Adaptervorrichtung 81 wurde die Zunge 92 in
diesem Fall mit einem Kissen 82 mit Adhäsionsmittel 83 und
einem Schutzfilm 84 versehen.
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Weitere
Ausführungen
innerhalb des Schutzumfangs der folgenden Patentansprüche sind
ebenfalls möglich.