DE3435565A1

DE3435565A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln einer obturierenden schlafatemnot

Info

Publication number: DE3435565A1
Application number: DE19843435565
Authority: DE
Inventors: David M. New York N.Y. Rapoport
Original assignee: New York University NYU
Current assignee: New York University NYU
Priority date: 1983-10-06
Filing date: 1984-09-27
Publication date: 1985-05-09
Also published as: US4655213A; JPS60227770A; GB2147506A; GB8423662D0

Description

HOFFMANN · EITLE & PARTNER;

PATENT-UND RECHTSANWÄLTE - " - -

PATENTANWÄLTE DlPL.-ΙΝβ. W. EITLE . DR. RER. NAT. K. HOFFMAKN · DIPL.-IPJÄ VVT "iJEHN DIPL.-INQ. K. FDCHSLE · DR. RER. NAT. B. HANSEN . DR. RER. NAT. H.-A. BRAUNS . DIPL.-ING. DIPL.-1N6. K. KOHLMANN · RECHTSANWALT A. NETTE

P 34 35 565.0 ₄₀ 881

10. Dezember 1984

New York University-New York, N.Y. / USA

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Vorrichtung zum Behandeln einer obturierenden Schlafatemnot

Die Erfindung bezieht sich auf Vorrichtung und insbesondere eine eine Maske zum Behandeln einer obturierenden Schlafatemnot. Insbesondere ist die Erfindung gerichtet auf ein Verfahren und eine Vorrichtung, gemäß dem einem Patienten über eine Nasenmaske Luft positiven Drucks zugeführt wird.

Das Syndrom der obturierenden Schlafatemnot ist eine übliche Gesundheitsstörung, insbesondere bei fettleibigen Frauen mittleren Alters. Das Problem entsteht, bei einer schlafinduzierten Okklusion der Nasenschlund-Luftwege, was in einer multiblen Atemnot während des Schlafes erfolgt. Als Konsequenz entsteht eine ernsthafte Unterbrechung des Schlafs des Patienten. Da das Leiden über größere Zeitperioden zunimmt, tritt in erhöhtem Maße die Gefahr eines Erstickens auf. Die Dauer der Atemnot oder sogar des

3ELLASTRASSE 4 . D-8OOO MÜNCHEN 81 · TELEFON CO893 911087 . TELEX 5-29619 CPATHEJ · TELEKOPIERER 9183

Atemstillstandes kann 2 min überschreiten, so flaß die arterielle Hämoglobinsauerstoffanreicherung unter 50 % fällt. Es besteht ohne weiteres die Möglichkeit, daß sich der Patient über das Auftreten derartiger Störungen nicht bewußt ist. Die Symptome treten häufig übermäßig beim Schlafen während des Tages auf und beim Schnarchen. Der nächtliche Sauerstoffmangel kann evtl. zu einer Anzahl von weiteren Problemen führen, wie beispielsweise einer Herzrhythmusstörung, einem Bluthochdruck oder sogar einem Herzfehler. Außerdem können ernsthafte morgendliche Kopfschmerzen auftreten sowie intellektuelle und Persönlichkeitsänderungen und eine übermäßige Vermehrung der Erythrozyten.

Eine Maßnahme zum Behandeln dieser Gesundheitsstörung ist jtj eine Tracheostomie, welche nachts offengelassen wird. Medizinische und psychologische Probleme beeinträchtigen häufig die Annahmebereitschaft einer Tracheostomie sowohl durch den Patienten als auch durch den Internisten. Diese Lösung wurde im wesentlichen nur bei sehr ernsthaften Fäl-2Q len angewendet. Patienten haben jedoch häufig die Gesundheitsstörung auf sich genommen und die Tracheostomie nicht akzeptiert.

Es wurde bereits vorgeschlagen, daß bei einem Patienten „r während des Schlafes über die Nase Luft zugeführt wird

(kontinuierlicher positiver Luftwegdruck - CPAP). Dies ergibt sich aus "Reversal of obstructive sleep apnea by continuous positive airway pressure applied through the nares", Collin Sullivan et al. The Lancet, April 18, 1981, _n Seiten 862-865". Sullivan et al. schlägt die Anwendung

von druckniedrigen Niveaus, und zwar im Bereich von 4,5 bis 10 cm Wassersäule vor und berichtet, daß dieses Verfahren während des Schlafens eine Okkulsion der oberen Luftwege verhindert und somit dem Patienten erlaubt, die „,. ganze Nacht über ununterbrochen zu schlafen. Das auf diese Weise angewendete, zuvor beschriebene Verfahren sieht für die Nasenschlundluftwege eine pneumatische Schiene vor.

Bei der durch Sullivan et al. vorgeschlagenen Anordnung sind zwei weiche Kunststoffrohre vorgesehen, welche so ausgebildet sind, daß sie fest in jeweils ein Nasenloch eingesetzt werden können. Die anderen Enden dieser Rohre werden in ein leicht-gewichtiges, weitporiges Rohr eingesetzt. Die Anordnung wird auf dem Gesicht des Patienten festgezurrt. Ein medizinischer Silikongummi wurde dann über die Nase und die Nasenflügel gelegt, um eine Dichtung •vorzusehen. Ein kontinuierlicher positiver Druck wird entsprechend diesem Verfahren dadurch erzeugt, daß das Rohr an einen Kompressormotor mit variabler Geschwindigkeitssteuerung angeschlossen wird. Das andere Ende des Rohres wird vom Patienten weggeführt und verjüngt, um einen mechanischen Widerstand vorzusehen. Der Widerstand wird so gewählt, daß eine hochvorgespannte Strömung (20-40 l/min) für den erforderlichen Druckbereich der Nase aufrechterhalten wird.

Während das CPAP-Verfahren entsprechend Sullivan et al.

.eine momentane Erleichterung bringen kann, d.h. Patienten mit ernsthafter Gesundheitsstörung können die Technik für einige Nächte zufriedenstellend verwenden, kann die erforderliche komplizierte physikalische Ausrüstung nur eine solche Lösung darstellen, die nur in Krankenhäusern bei Patienten angewendet werden kann, und zwar nur bei ernsthaft krankheitsgestörten Patienten. Die Unannehmlichkeit dieser Anordnung verhindert einen Einsatz des Gerätes durch Patienten zuhause.

Während verschiedene Masken in der Vergangenheit für Atmungszwecke verwendet worden sind, so bedecken die herkömmlichen Atmungsmasken nur den Mund und sind in erster Linie für eine zeitweilige Verwendung oder für die Verwendung an Personen bestimmt, die keine Annehmlichkeit erforderlich machen. Solche Masken können für Anästhesiezwecke oder für Wiederbelebungszwecke verwendet werden. Eine volle Gesichtsmaske dieses Typs ist für Patienten mit einer Schlafatem-

not nicht zufriedenstellend. Die Behandlung beruht auf dem Druckunterschied zwischen Nase und Mund zum öffnen des Luftweges. Wenn man außerdem den Mund unbedeckt läßt, so kann der Patient für den Fall des Wachseins normal atmen. Für den Fall der Atemnot kann dann ein Kompressor oder ein Ventil verwendet werden. Die Annehmlichkeit ist besonders kritisch, da ein Fehlen der Annahmebereitschaft des Patienten für das ständige Benutzen einer Maske während des Schlafes möglicherweise den Zweck der Behandlung vereitelt.

Weitere Masken werden beispielsweise für dentale Applikationen eingesetzt. Derartige Nasenitiasken haben solche Gesichtsabdichtungen, da"ß die Nasenmasken nicht unter Druck gesetzt werden können. Die Anwendung des CPAP erfordert jedoch absolut die Aufrechterhaltung eines Drucks.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine

Vorrichtung zur Anwendung des CPAP mittels einer komfortab-2Q len Nasenmaske zu schaffen, um die Atemnot zu behandeln, wobei der Patient hinsichtlich der Verwendung der Maske keine Unannehmlichkeit empfindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Nasenmaske vorgesehen wird, i·. der sich ein Schwellwertventil befindet. Mittels eines Ventils wird kontinuierlich der Maske zugeführter Luftdruck abgelassen, und zwar bei einem solchen Druck, daß normalerweise etwas Druckluft stets über das Ventil aus der Maske entweicht. Dieses QQ Merkmal dient der Aufrechterhaltung des Luftdruckes in der Nase, um die Nasenschlundluftwege offenzuhalten. Ebenso soll ein kontinuierlicher Zustrom von frischer Luft zur Maske vorgesehen werden, damit der Patient durch die Maske

• ^ ausatmen kann, wobei die ausgeatmete Luft unmittelbar durch das Ventil ausgestoßen wird.

Da das in der Maske gemäß der Erfindung verwendete Schwellwertventil eine sehr einfache Vorrichtung sein kann, ist es möglich, dieses sehr klein zu halten und somit auch die gesamte Maskenanordnung, vas eine leichtgewichtige Ausführung und somit ein angenehmes Tragen zur Folge hat. Das Luftversorgungsrohr kann ein einzelnes, sehr

IP kleines flexibles Rohr (Schlauch) sein, welches es dem Patienten zuläßt, sich während der Nacht ohne Schwierigkeit zu bewegen. Die Leichtigkeit der Bewegung wird weiterhin verbessert durch die Gelenk-, Dreh- oder Wirbelverbindung zwischen dem Ventil und der Maske.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der in den Zeichnungen rein schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigt:
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Fig. 1 eine Ansicht eines eine Maske gemäß der Erfindung tragenden Patienten,

Fig. 2 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer Maskenanordnung gemäß der Erfindung.

Entsprechend Fig. 1 ist ein im wesentlichen topfförmiges Nasenstück 10 mit einem Wulstrand 11 zum leichten Abdichten der Maske an der Gesichtsoberfläche versehen. Der Wulstrand 11 ist vorzugsweise eine Luftmanschette, d.h. ein flexibles, ringförmiges Teil, welches auf den Rand der Maske aufgesetzt ist und ein unter Druck stehendes Gas enthält. Es ist natürlich möglich, daß andere Dichtungsränder für die Maske verwendet werden.

-δι Die Nasenmaske ist weiterhin mit einer Ventilanordnung versehen, die ein Schwellwertventil 13 zum kontinuierlichen Freigeben von Luft innerhalb der Maske bei einem solchen Druck umfaßt/ daß das Ventil normalerweise beim Gebrauch nicht geschlossen, ist. Die Ventilanordnung 12 weist eine Verlängerung 14 auf, welche dazu bestimmt ist, mit einem Luftversorgungsrohr 15 verbunden zu werden. Dieses Luftversorgungsrohr 15 nimmt Druckluft von einem herkömmlichen Kompressor 16 auf.

Um die Nasenmaske auf dem Gesicht des Patienten zu halten, können leichtgewichtige, flexible Bänder 17 mit der Maske verbunden sein, die um den Kopf des Patienten verlaufen.

Eine Ausführungsform einer Nasenmaske gemäß der Erfindung ist deutlicher aus der Querschnittsansicht der Fig. 2 ersichtlich. Bei dieser Maske besteht der als Luftmanschettendichtung ausgebildete Wulstrand 11 aus einem hellen Kunststoffmaterial, d.h. einem nicht-irretierenden Material, da dieses Material ständig das Gesicht des Patienten berührt. Das Nasenstück 10 besteht aus Kunststoffmaterial, welches teilweise steif und teilweise flexibel ist. Ein solches Material ist beispielsweise schweres Vinyl einer Natur., das sich an das Gesicht anpaßt. Das Element muß ausreichend groß sein, um die Nase einer Vielzahl von Patienten aufzunehmen, die möglicherweise die Maske verwenden können. Die Teilsteifigkeit ist erforderlich, damit das Nasenstück im wesentlichen beim Gebrauch seine Form behält. Trotzdem soll es möglich sein, daß sich

gO das Nasenstück an das Gesicht des Patienten zumindest in einem gewissen Umfang anpaßt.

Das Nasenstück 10 ist vorzugsweise mittels eines Drehoder Universalgelenkes 19 mit der Ventilanordnung 12 ver-OC bunden. Die Ventilanordnung 12 besteht aus einem Kunststoffrohr 20, von dem ein Ende einen Ventilsitz 21 bildet und das andere Ende dazu bestimmt ist, über herkömmliche Mittel mit dem Luftversorgungsrohr 15 verbunden zu

werden. Die Seite des Rohres 20 ist mit einer Öffnung 22 versehen, die die Gelenkverbindung mit dem Nasenstück 10 bildet. Während jede herkömmliche Gelenkverbindung vorgesehen sein kann, ist es wünschenswert, entsprechend der Erfindung die Gelenk- oder Wirbelverbindung zwischen der Ventilanordnung und dem Nasenstück 10 so kurz wie möglich auszugestalten,' um dadurch die Größe und das Gewicht der Nasenmaske kleinzuhalten. Die Gelenk-, Dreh- oder Wirbelverbindung verringert äie Gefahr eines Verwickeins des Rohres während der Nacht als Resultat der vom Patienten vollzogenen Körperbewegungen .

Das Ventil entsprechend der Erfindung kann einfach aus einer steifen Ventilscheibe 30, welche neben dem Ventilsitz 21 gehalten wird, bestehen. Die Scheibe 30 kann lose axial an ihren Rand mittels eines Endabschnittes 31 vergrößerten Durchmessers des Rohres 20 geführt werden. Die Ventilscheibe 30 wird durch eine Feder gegen den Ventilsitz 21 gedrückt. Diese Feder ist hier eine Schraubenfeder 32, die durch das Rohr 20 zu einem festen Anschlußpunkt führt, beispielsweise einem Stift 33, welcher an den Wänden des Rohres gehalten wird. Die Einstellbarkeit· des Schwellwertdruckes des Ventils kann dadurch bewirkt werden, daß das Ende der Feder 32 an dem Ende einer Einstellschraube 34 angeschlossen wird, die in die Scheibe 30 eingeschraubt ist. Durch das Einstellen der Schraube wird die Zugspannung der Feder geregelt, um dadurch den Druck innerhalb der Maske zu bestimmen. Die Maske kann beispielsweise auf einen Schwellwert von 5 bis 15 cm Wassersäule eingestellt werden. Die Druckeinstellung für jeden Patienten erfolgt so, daß unter normalen Atmungsbedingungen das Ventil stets offen ist, sogar während des Einatmens. Als Ergeb-

3g nis existiert stets der erforderliche positive Druck, um den Nasenschlundluftweg geöffnet zu halten. Als Ergebnis der Verwendung des Schwellwertventils entsprechend der Erfindung wird vom Patienten ausgeatmete Luft

-ιο

ί unmittelbar durch das Schwellwertventil ausgestoßen, ohne die Luft zu verunreinigen, die der Maske zugeführt wird. Das Rohr für die Luftversorgung zur Maske kann daher sehr klein und flexibel sein. Das Schwellwertventil selbst kann von sehr einfacher Konstruktion sein und ist dazu geeignet, konstruktiv kleingehalten zu werden, damit die Größe und Gewicht der Maske ebenfalls kleingehalten werden können.

Das innere Ende des topfförmigen Nasenstücks 10 ist nicht kritisch. Es muß ausreichend groß sein, um die Nase der verschiedenen Patienten abzudecken, da der entsprechende Raum beim Gebrauch durch den großen Luftstrom gespült wird, beispielsweise 40 - 50_l/min. Das■Nasenstück hat vorzugsweise eine minimale Höhe. Um jedoch die "Hebelübersetzungswirkung" der Kräfte auf das Rohr 15 kleinzuhalten,' sollte die Dichtung verlagert sein.

Die Druckluft kann durch jede herkömmliche Vorrichtung geliefert werden, so daß der Patient auf preisgünstige Weise eine derartige Versorgungsquelle zuhause verwenden kann. Die Druckluft kann durch herkömmliche Klimatisierungsgeräte erwärmt und befeuchtet werden, sofern dies gewünscht wird.

Bei der Behandlung' der obturierenden Schlafatemnot ist davon auszugehen, daß möglicherweise die zuvor beschriebene Behandlung für den Rest des Lebens des Patienten fortgesetzt werden muß. Dabei ist zu erwarten, daß die Ernsthaftigkeit der Erkrankung zunimmt. Dementsprechend kann der Patient, der durch die Verwendung des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung Erleichterung erwartet, davon ausgehen, daß er die Maske für den Rest seines·Iebens benutzen muß, so daß die Wirksamkeit der beschriebenen Behandlung von dem Willen des Patienten abhängt, eine derartige Nasenmaske zu verwenden. Die Nasenmaske sollte während eines vorübergehenden Kurzschlafes als auch während des Nachtschlafens verwendet werden.

Die Erfindung löst daher das Problem der Schaffung der erforderlichen Annehmlichkeit einer solchen Nasenmaske, wodurch das Widerstreben der Patienten klein gehalten wird, durch eine solche Maske Erleichterung zu suchen. Die Maske und das Verfahren gemäß der Erfindung können ohne weiteres vom Patienten selbst zuhause eingesetzt werden und stellt somit eine preiswerte Lösung des genannten Problems dar.

Während das besondere Schwellwertventil der zuvor beschriebenen Art eine Ausführungsform der Erfindung darstellt, sind auch andere Konstruktionen ohne Beschränkung des Schutzumfangs möglich. Es können auch andere Ventile verwendet werden,· die es ermöglichen, den Druck auf bestimmte Schwellwerte zu mindern, um normalerweise einen Druckfluß durch das Ventil aufrechtzuerhalten.

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Claims

Patentansprüche

1. Nasenmaskenanordnung zum Behandeln einer obturierenden Schlafatemnot, gekennzeichnet durch eine abgedichtet über die Nase eines Patienten anzulegende Nasenmaske (10), eine Einlaßeinrichtung (15) zum kontinuierlichen Zubringen von Luft positiven Drucks zur Maske, und durch ein Schwellwertventil (12) zum Ablassen der Luft von der Maske mit einem Schwellwert, bei dem bei der normalen Atmung des Patienten das Ventil vollständig geöffnet ist.

2. Nasenmaskenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertdruck 5 bis

15 cm Wassersäule beträgt.
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3. Nasenmaskenanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertventil (13) und die den Einlaß umfassenden Teile Teil der Ventilanordnung sind, und daß eine Dreh-, Gelenk- oder Wirbelverbindung (19) zwischen der Nasenmaske (10) und der Ventilanordnung (12) besteht.

4. Nasenmaskenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilanordnung (12)

IQ ein im wesentlichen zylindrisches Kunststoffrohr (15) umfaßt, daß das Schwellwertventil (13) an einem Ende des Rohres angeordnet und das Einlaßende am anderen Ende des Rohres angeordnet ist, wobei am Mittelabschnitt des Rohres die vorgenannte Verbindung zur Nasenmaske

!5 besteht.

5. Nasenmaskenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwellwertventil einen Ventilsitz (21) zum Ausstoßen der Luft aus der Maske umfaßt, an dem eine Ventilscheibe (30) durch eine Zugfeder (32) anliegt, wobei durch die Vorspannung der Feder der Schwellwertöffnungsdruck von 5 bis 15 cm Wassersäule einstellbar ist.

6. Nasenmaskenanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nasenmaske ein flexibles topfförmiges Element umfaßt, welches über die Nase des Patienten gesetzt werden kann, wobei am Rand dieses Elementes eine Luftmanschette angebracht ist, um eine

_on Dichtung gegenüber dem Gesicht des Patienten vorzunehmen.