DE1491631C

DE1491631C - Apparatus to reduce breathing difficulties in certain lung diseases

Info

Publication number: DE1491631C
Authority: DE
Inventors: Claes Erik Gunnar; Lichtneckert Istvän Janos Antal Dr. med.; Lund Lundgren (Schweden)
Original assignee: AB Leo, Hälsingborg (Schweden)

Description

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Bei gewissen Lungenkrankheiten, wie z. B. Asthma geringer wird. (Es sei bemerkt, daß ein dynamischer und Emphysem, wird das Atmen bekanntlich beson-. Widerstand allein nicht genügen würde, da seine ders durch den Ausatmungswiderstand erschwert. Es Größe sich sehr stark mit der Größe der Gasströwurde klargelegt, daß die dahintersteckenden patho- mung ändert, so daß ein beispielsweise an das Atmen physiologischen Mechanismen zum Teil durch ein- 5 im Ruhezustand angepaßter dynamischer Widerfache physikalische Erscheinungen bedingt sind. So stand bei erhöhter Atmungstätigkeit den Patienten entsteht ein Sperrmechanismus, wenn der Patient mit einem schädlich großen Atmungswiderstand bebeim Ausatmen den Luftströmungswiderstand über- lasten würde.) Der Apparat kann mit einem leichtwinden soll, der sich infolge krankhafter Verände- beweglichen Einatmungsventil mit großer Strömungsrungen in den Luftröhren befindet. Dieser Sperr- io kapazität versehen sein,
mechanismus erschwert das Ausatmen noch mehr. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in derWith certain lung diseases, such as B. asthma decreases. (It should be noted that breathing is dynamic and emphysema, as is well known, with particular resistance. Resistance alone would not suffice, since it is made more difficult by the resistance to breathing changes, so that a physiological mechanism for breathing, for example, is caused in part by dynamic multiples of physical phenomena that are adapted to the state of rest would overload.) The apparatus can easily winch with a should, which is due to pathological changes - movable inhalation valve with large flow stanchions in the trachea. This blocking capacity must be provided,
mechanism makes exhaling even more difficult. An embodiment of the invention is in

Bei Patienten mit diesen Krankheiten wurde je- Zeichnung dargestellt.Each drawing was shown in patients with these diseases.

doch festgestellt, daß die Atembeschwerden wesent- Fig. 1 zeigt schematisch eine Lunge und einebut found that the breathing difficulties are essential- Fig. 1 shows schematically a lung and a

lieh gemildert werden können, wenn der Patient beim Widerstandsvorrichtung im Schnitt,borrowed can be mitigated if the patient in the resistance device in the cut,

Ausatmen durch den Mund durch Zusammenpressen 15 F i g. 2 einen Längsschnitt eines Ausführungsbei-Exhale through mouth by squeezing 15 F i g. 2 a longitudinal section of an exemplary embodiment

der Lippen dem Luftstrom einen passenden Wider- spiels des Apparates nach der Erfindung undthe lips of the air flow a fitting reflection of the apparatus according to the invention and

stand entgegensetzt. F i g. 3 den etwas abgeänderten und ergänztenstood opposite. F i g. 3 the slightly modified and supplemented

Die Erfindung betrifft einen Apparat, der die Apparat in Außenansicht.The invention relates to an apparatus which the apparatus in external view.

technische Durchführung der Widerstandsatmung bei Die Wirkungsweise des erwähnten Sperrmechanisr· den erwähnten Krankheiten erleichtert. Er ermög- 20 mus ist in Fig. 1 erläutert, α bezeichnet eine Blase, licht einen genau einstellbaren, an individuelle Be- die den lufthaltigen Lungenteilen entspricht, b eine dürfnisse anpaßbaren Ausatmungswiderstand ohne Luftröhre, an deren in die Blase α mündenden Ende Gefahr einer ungünstigen Erhöhung des Lungen- ' sich eine der krankhaften Veränderung entsprevolumens (der funktioneilen Residualkapazität) bei chende Verengung c befindet und deren freies Ende d passivem Ausatmen und belastet den Patienten nicht 35 durch die Wand der Blase nach außen führt. Die mit einem zusätzlichen Einatmungswiderstand. Der Röhre b besteht aus einem elastischen Material, desApparat ermöglicht eine besonders günstige Vertei- sen Eigenschaften den Eigenschaften der Luftwege lung von Medikamenten in den Lungen, wenn solche der Lungen entsprechen.technical implementation of resistance breathing in the case of the above-mentioned locking mechanism facilitates the mentioned diseases. It enables it to be explained in FIG. 1, α denotes a bladder, light a precisely adjustable one that corresponds to the air-containing parts of the lung, b a slightly adaptable expiratory resistance without a trachea, at the end of which opens into the bladder α there is a risk unfavorable increase in the lung volume is one of the pathological changes (the functional residual capacity) at chende constriction c and the free end d leads to passive exhalation and does not burden the patient through the wall of the bladder to the outside. The ones with additional inhalation resistance. The tube b consists of an elastic material, the device enables a particularly favorable distribution properties of the properties of the airways development of medicaments in the lungs, if those correspond to the lungs.

Medikamente der Einatmungsluft beigegeben wer- Zum Entleeren der Blase a (Ausatmen) wird überMedicines are added to the inhaled air. To empty the bladder a (exhale) is about

den. Der Apparat läßt sich leicht durch den Patien- 30 ihre Wand ein Druck auf das darin befindliche Gasthe. The apparatus can easily be pressurized through the patient's wall on the gas contained therein

ten selbst bedienen. Er tritt beim Atmen automatisch ausgeübt (entsprechend der Wirkung der Ausin Tätigkeit. Er kann in so kleiner Größe hergestellt' atmungsmuskeln oder der elastischen Kraft deroperate yourself. It occurs automatically when you breathe (according to the effect of the Ausin Task. It can be manufactured in such a small size 'respiratory muscles or the elastic force of the

werden, daß er bequem in der Tasche getragen wer- Blase). Dabei kann es vorkommen, daß der aus-so that it can be carried comfortably in your pocket). It can happen that the

den kann und zur Verfügung steht, beispielsweise bei geübte Druck die Röhre b eindrückt, wie dies durchwhich can and is available, for example, when pressure is practiced, the tube b presses in, as is done by

einem Asthmaanfall oder wenn ein Emphysematiker 35 die gestrichelten Linien e angedeutet ist, so daß diean asthma attack or when an emphysematics 35 the dashed lines e is indicated, so that the

bei einer Muskelanstrengung einen erhöhten Lungen- Entleerung erschwert oder unmöglich gemacht wird,during muscle exertion, increased lung emptying is made difficult or impossible,

luftwechsel braucht. Der Apparat kann entweder mit Die Sperrwirkung bei e in F i g. 1 kann vermindertair exchange needs. The apparatus can either be The locking effect at e in F i g. 1 can be reduced

einem Mundstück zum Atmen durch den Mund oder werden, wenn am Ende d der Röhre b ein geeigneta mouthpiece to be used for breathing through the mouth or if at the end d of the tube b a

mit einer Atemmaske zum Atmen durch Mund und/ ausgebildeter Widerstand / angebracht wird. Dadurchwith a breathing mask for breathing through the mouth and / trained resistance / is attached. Through this

oder Nase oder Tracheostoma versehen werden. 40 wird erreicht, daß der Widerstand gegen die Gas-or nose or tracheostomy. 40 it is achieved that the resistance to the gas

Der Apparat nach der Erfindung. kennzeichnet strömung bei/, falls er genügend groß im Verhältnis sich durch ein Gehäuse mit einer öffnung zum An- zu dem durch die Krankheit hervorgerufenen Widerschluß an die Atmungswege des Patienten, mit einer stand bei c ist, eine weitere Verengung der Röhre b Einlaßvorrichtung für Einatmungsluft und mit Aus- verhindert. Ein Verfahren, das voraussetzt, daß der laßvorrichtungen für Ausatmungsluft, wobei diese 45 Patient selbst die beschriebene Wirkung aktiv her-Auslaßvorrichtungen ein federbelastetes oder elasti- vorruft, bedingt jedoch, daß er die erforderliche sches Ventil und ein Ventil mit regelbarem Durch- Atmungstechnik gelernt und geübt hat. Er kann dies Strömquerschnitt enthalten. Das federbelastete oder jedoch nicht mit erforderlicher Genauigkeit auselastische Ventil der Auslaßvorrichtung hat einen üben, wenn er an Atemnot leidet,
statischen Charakter mit großer Strömungskapazität 50 Aus noch anzuführenden Gründen soll der Wider- und hält den erwünschten Ausatmungswiderstand stand bei / in Fig. 1 einen konstanten Charakter konstant, solange der Druck der Lungenluft auf- haben, also statisch sein. Mit dieser Art des Widerrechterhalten wird. Es wirkt dabei unabhängig von Standes ist jedoch in einer Hinsicht eine ungünstige der Größe der Gasströmung. Das Ventil mit dem Wirkung verknüpft. Die Atmungsorgane können mit regelbaren Durchströmquerschnitt wirkt als dynami- 55 einem elastischen Sack verglichen werden, der beim scher Widerstand und hat unter dem größten Teil Einatmen durch auf seine Wandung wirkende, nach des Ausatmungsvorganges eine verhältnismäßig ge- außen gerichtete Kräfte (von der Einatmungsmuskuringere Strömungskapazität als der statische Wider- latur) erweitert wird. Wenn beim Ausatmen keine Standsmechanismus. Durch die Kombination der bei- Muskulatur aktiviert wird, so erfolgt die Ausatmung den Widerstandsarten wird erreicht, daß der Ver- 60 dadurch, daß die Aktivität der Einatmungsmuskulaengung von Luftröhren in den Lungen entgegen- tür aufhört und der Sack sich infolge seiner Elastizigewirkt wird und daß eine Erhöhung der funktionel- tat zusammenzieht. Wenn ein von der Strömung unlen Residualkapazität vermieden werden kann. Die abhängiger (statischer) Widerstand dem Ausatmen letztgenannte Wirkung wird dadurch erreicht, daß entgegenwirkt, so hört die Ausatmung auf, wenn der der letzte Teil der Ausatmung, bei dem die Gas- 63 Inhalt des Sackes so weit vermindert wurde, daß strömung abzunehmen beginnt und das statische zwischen seiner elastischen Kraft und dem Wider-Widerstandsventil schließt, über den dynamischen stand Gleichgewicht herrscht. Bei einem äußeren sta-Widerstand erfolgt, der mit abnehmender Strömung tischen Atmungswiderstand ist somit ein Mechanis-The apparatus according to the invention. indicates flow at /, if it is sufficiently large in relation to a housing with an opening to connect to the patient's respiratory tract caused by the disease, with a position at c, a further narrowing of the tube b inlet device for inhalation air and prevented with off. A method that assumes that the venting devices for exhaled air, whereby these 45 patient himself the described effect actively her-Auslaßvorrichtungen a spring-loaded or elastic, requires, however, that he learned and the necessary cal valve and a valve with controllable through-breathing technology has practiced. It can contain this flow cross-section. The spring-loaded or, however, not flexible with the required accuracy valve of the outlet device has to be practiced if he suffers from shortness of breath,
static character with large flow capacity 50 For reasons to be mentioned, the resistance and keeps the desired expiratory resistance with / in FIG. 1 a constant character as long as the pressure of the lung air is constant, i.e. static. With this kind of withhold. It works independently of the status, however, in one respect it is unfavorable to the size of the gas flow. The valve linked to the effect. The respiratory organs can be compared with an adjustable flow cross-section, which acts as a dynamic, elastic sack, which during the shear resistance and has a relatively outwardly directed force under the greatest part of inhalation through forces acting on its wall after the exhalation process (from the inhalation muscular more flow capacity than the static revision) is expanded. If there is no standing mechanism when exhaling. Through the combination of the two muscles activated, the exhalation of the types of resistance is achieved that the breathing ceases by the fact that the activity of the inhalation muscles of the trachea in the lungs ceases and the sack becomes elastic as a result of its elasticity an increase in the functional act contracts. When a residual capacity that is too low in the flow can be avoided. The dependent (static) resistance to exhalation, the latter effect, is achieved by counteracting, exhalation ceases when the last part of exhalation, during which the gas content of the bag has been reduced so much that the flow begins to decrease the static between its elastic force and the resistance valve closes, over the dynamic stand equilibrium prevails. In the case of an external sta resistance, the breathing resistance, which occurs with decreasing flow, is thus a mechanism

mus wirksam, der an sich eine volle Entleerung der Lunge verhindert. Die sogenannte funktionelle Residualkapazität der Lunge erhhöt sich somit, was für einen wirksamen Lungenluftwechsel ungünstig sein kann.mus effective which in itself prevents full emptying of the lungs. The so-called functional residual capacity the lungs thus increase, which is unfavorable for an effective exchange of air in the lungs can.

Bei gewissen krankhaften Zuständen der Lungen ist es üblich, der Einatmungsluft Medikamente z.B. in zerstäubter Form oder Gasform beizugeben. So werden beispielsweise bei Asthma Bronchiale bronchodilatierende Mittel zugeführt, z. B. Adrenalin. Bei dieser Behandlung werden die zusammengezogenen Luftröhren direkt und lokal durch das Mittel beeinflußt. Eine Schwierigkeit dabei liegt jedoch in dem erwähnten Umstand, daß die Lungenteile, die über die krankhaft verengten Luftröhren versorgt werden, infolge des Sperrmechanismus eine erschwerte Entleerung haben, so daß sie entsprechend weniger Einatmungsluft und damit die wirksamen Mittel aufnehmen, die mit der Einatmungsluft verteilt werden und welche diese Lungenteile am meisten benötigen.In the case of certain pathological conditions of the lungs, it is customary to add drugs, e.g. to be added in atomized or gaseous form. For example, in asthma, bronchials are bronchodilating Funds supplied, e.g. B. Adrenaline. In this treatment, the contracted Trachea affected directly and locally by the agent. One difficulty with this, however, lies in that mentioned fact that the parts of the lungs, which are supplied via the pathologically narrowed trachea, as a result of the locking mechanism have a more difficult emptying, so that they accordingly less inhalation air and thus absorb the active substances that are distributed with the inhalation air and which parts of the lungs need them most.

F i g. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung. Ein rohrförmiges Gehäuse 1 hat an einem Ende ein Mundstück 2 und am anderen Ende ein Einatmungsventil in Form eines Klappenventils 3, dessen beispielsweise aus Gummi bestehende Klappe in der Mitte auf einem beispielsweise kreuzförmigen Ventilsitz 4 angebracht und so angeordnet ist, daß Luft vom Ende 5 zum Mundstück 2 hin strömen kann. Das Gehäuse 1 hat ferner ein Ausatmungsventil 13 in Form einer seitlichen Öffnung 6 mit einem Ventilsitz 7, der von einem Ventilgehäuse 8 umgeben ist, das auf den Seiten Gasöffnungen 9 hat. Auf dem Ventilsitz ruht eine steife Ventilplatte 10, auf deren Außenseite eine Druckfeder 11 wirkt. Das äußere Ende der Feder stützt sich auf eine Stellschraube 12 ab, die in den oberen Teil des Ventilgehäuses 8 eingeschraubt ist und zur Änderung der Spannung der Feder 11 dient. Der Öffnungsdruck des Ausatmungsventils 13 ist dadurch von 0 bis beispielsweise etwa 40 cm Wassersäule regelbar.F i g. 2 shows an embodiment according to the invention. A tubular housing 1 has on one End a mouthpiece 2 and at the other end an inhalation valve in the form of a flap valve 3, whose flap, for example made of rubber, in the middle on a, for example, cross-shaped The valve seat 4 is attached and arranged so that air flows from the end 5 to the mouthpiece 2 can. The housing 1 also has an exhalation valve 13 in the form of a lateral opening 6 a valve seat 7 which is surrounded by a valve housing 8 which has gas openings 9 on the sides. A rigid valve plate 10 rests on the valve seat, on the outside of which a compression spring 11 acts. The outer end of the spring is supported by an adjusting screw 12 which is in the upper part of the valve housing 8 is screwed in and is used to change the tension of the spring 11. The opening pressure of the exhalation valve 13 can thus be regulated from 0 to, for example, about 40 cm water column.

In der Wand des Gehäuses 1 befindet sich ein dynamisches Widerstandsventil mit einer Öffnung 14, deren Kante einen Ventilsitz für eine Stellschraube 15 bildet. Diese Stellschraube ist von außen in ein rohrförmiges Ventilgehäuse 16 eingeschraubt und dient zur Regelung des Durchströmungsquerschnitts der Öffnung 14. Das Ventilgehäuse 16 hat einen seitlichen Auslaß 17 für das durch die Öffnung 14 strömende Gas.In the wall of the housing 1 there is a dynamic resistance valve with an opening 14, the edge of which forms a valve seat for an adjusting screw 15. This adjusting screw is in a from the outside tubular valve housing 16 is screwed in and is used to regulate the flow cross-section the opening 14. The valve housing 16 has a lateral outlet 17 for the flowing through the opening 14 Gas.

Das Mundstück 2 kann durch eine um Mund und/ oder Nase dicht schließende Atemmaske üblicher Art ersetzt werden, beispielsweise wie in F i g. 3 bei 18 gezeigt.The mouthpiece 2 can be fitted with a conventional type of breathing mask that closes tightly around the mouth and / or nose be replaced, for example as in FIG. 3 shown at 18.

Zum Gebrauch des Apparates erfaßt der Patient mit den Lippen das Mundstück 2 (oder setzt die Maske 18 auf), worauf er das dynamische Widerstandsventil bei 14 durch Einschrauben der Stellschraube 15 schließt. Der Patient atmet nun durch den Apparat ein und aus und regelt versuchsweise den Federdruck auf die Ventilplatte 10 durch Einwärts- oder Auswärtsschrauben der Stellschraube 12, bis das Ausatmen mit größtmöglicher Leichtigkeit erfolgt. Dann öffnet er das Ventil bei 14 so weit, wie es mit beibehaltenem Gefühl der Atmungsleichtigkeit möglich ist. Das Einatmungsventil 3 übt keinen nennenswerten Widerstand auf die Einatmung aus.To use the device, the patient grasps the mouthpiece 2 (or puts the Mask 18 on), whereupon he opens the dynamic resistance valve at 14 by screwing in the adjusting screw 15 closes. The patient now breathes in and out through the device and regulates on a trial basis the spring pressure on the valve plate 10 by screwing the adjusting screw 12 in or out, until you exhale with the greatest possible ease. Then he opens the valve at 14 as far as it can with retained feeling of ease of breathing is possible. The inhalation valve 3 does not exercise any appreciable effect Resistance to inhalation.

In Fig. 3 ist der beschriebene pneumatische Bronchodilatator mit einem Anschluß 19 außerhalb des Einatmungsventils und/oder einem ähnlichen Anschluß 20 innerhalb des Einatmungsventils versehen, die an das Einatmungsrohr eines Zerstäubers od. dgl. anschließbar sind, der zur Zufuhr von medizinischen Substanzen in die Einatmungsluft dienen kann.In Fig. 3, the pneumatic bronchodilator described with a connection 19 outside of the Inhalation valve and / or similar port 20 provided within the inhalation valve, which od to the inhalation tube of a nebulizer. The like. Can be connected to the supply of medical Substances in the inhalation air can serve.

Vor oder während der Zufuhr des wirksamen Mittels soll der Patient durch den Bronchodilatator atmen, wodurch erreicht wird, daß die Lungenteile, die in beschriebener Weise durch den Sperrmechanismus gespannt sind, sich beim Ausatmen entleeren und einen größeren Teil der aktiven Substanz erhalten als sonst. Wenn der Zerstäuber od. dgl. einen eigenen Ausatmungswiderstand (Rückschlagventilwirkung od. dgl.) hat, so wird er zweckmäßig bei 20 angeschlossen, sonst aber bei 19.Before or during the administration of the active agent, the patient should be put through the bronchodilator breathe, whereby it is achieved that the lung parts, which in the manner described by the locking mechanism are excited, deflate on exhalation and retain more of the active substance than usual. If the atomizer or the like has its own exhalation resistance (check valve effect or the like), it is expediently connected to 20, but otherwise to 19.

Wenn der Zerstäuber od. dgl. bei 20 anschließbar ist und der Bronchodilatator ohne Zerstäuber gebraucht werden soll, wird der Anschluß 20 mit einem Gummipfropfen od. dgl. verschlossen.If the nebulizer or the like can be connected at 20 and the bronchodilator is used without a nebulizer is to be, the connection 20 is od with a rubber stopper. The like. Closed.

Claims

Patent claims:

1. Apparatus to alleviate breathing difficulties in certain lung diseases which the disease mechanism is favorably influenced by an external expiratory resistance is characterized by a housing (1) with an opening (2) for connection to the respiratory tract of the patient, with an inlet device (3, 4) for inhalation air and with Outlet devices for exhaled air, these outlet devices being a spring-loaded or contain an elastic valve (10) and a valve (15) with a controllable flow cross-section.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the spring load (11) or the The elasticity of the first-mentioned valve (10) can be regulated.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the housing (1) has a connection (19 or 20) for supplying medication to the inhalation air.

1 sheet of drawings