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Diese
Erfindung betrifft im Allgemeinen eine tragbare, für einen
Patienten verwendbare Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung
und im Besonderen eine Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung,
welche eine nicht-lineare Öffnung
zur Anpassung und zur Aufrechterhaltung einer gewünschten Druck-Schwingungsfrequenz
in Übereinstimmung mit
einem vorbestimmten Druckbereich einer Patienten-Ausatmungsluft verwendet.
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Personen,
die unter Lungenproblemen leiden, die zu großen Mengen an in den Lungen
produziertem Schleim führen,
benötigen öfter Hilfe
bei der Entfernung dieser Sekretabsonderungen. Wenn diese Sekretabsonderungen
in den Lungen verbleiben, tritt eine Verstopfung des Luftwegs auf,
die zu einer geringen Sauerstoffversorgung und möglicherweise zu Lungenentzündung und/oder
Tod führt.
Eine der klinisch anerkannten Behandlungen dieses Zustands ist ein
Verfahren, das als Ausatmungsüberdruck-Therapie
oder PEP bekannt ist. Durch die PEP-Therapie atmet der Patient gegen
einen Widerstand aus, um einen Ausatmungsdruck bei einer im Wesentlichen
konstanten Strömungsrate
zu erzeugen. Die vorgeschriebenen Ausatmungsdrücke sind im Allgemeinen im
Bereich von 10-20 cm H2O, obwohl andere
Druckbereiche und Drücke
verwendet werden können.
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Die
PEP-Therapie ist durch klinische Forschungen als gleichwertig oder
besser als herkömmliche
Thoraxphysiotherapieverfahren dokumentiert, die, obwohl effektiv,
zeitaufwändig
sind und von vielen Patienten nicht gut vertragen werden, die über einen
längeren
Zeitraum in bestimmten, zur Anwendung der herkömmlichen Thoraxphysiotherapie
notwendigen Positionen Schwierigkeiten beim Atmen haben. Demgemäß wird angenommen,
dass die PEP-Therapie erhebliche Vorteile für Patienten bereitstellt, die
unter Mukoviszidose leiden, und sie wird als möglicher Ersatz für Thoraxphysiotherapie
bei vielen Patienten wahrgenommen.
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Bei
der Anwendung der PEP-Therapie atmet ein Patient durch einen Öffnungsbegrenzer,
um während
der Ausatmung einen Ausatmungsüberdruck
in den Lungen zu erzeugen, während
der Druck am Ende der Ausatmung auf Null fällt. Durch die Auswahl einer Öffnung in
einer geeigneten Größe wird
ein vorgegebener Druck für die
von einem Patienten individuell erzeugte Ausatmungsströmungsrate
bestimmt. Diese erweiterte, erhöhte
Druckausatmung mit im Wesentlichen konstanter Strömungsgeschwindigkeit hat
sich als effektiv für
die Bewegung der in den Lungen gefangenen Sekretabsonderungen zu
den größeren Luftwegen
erwiesen, wo die Sekretabsonderungen dann durch Abhusten entfernt
werden können.
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Die
aktuell verwendeten PEP-Therapievorrichtungen sind in der Anwendung
des zuvor erwähnten
Typs der PEP-Therapie besonders effektiv. Obwohl ein teures Druckmessgerät mit einer
solchen Vorrichtung verbunden werden kann, um den durch den Patienten
ausgeübten
Ausatmungsdruck anzuzeigen, ist für die korrekte Anwendung der
PEP-Therapie keine Ermittlung eines genauen Messgerätdrucks
durch den Patienten notwendig. Demgemäß kann die PEP-Therapie ordnungsgemäß angewendet
werden, so lange der Patient darauf aufmerksam gemacht wird, dass
der Ausatmungsdruck innerhalb eines vorbestimmten Druckbereichs
aufrechterhalten wird. Eine solche zufriedenstellende PEP-Therapievorrichtung
ist im
US-Patent Nr. 5.598.839 von
R. A. Niles et al. mit dem Titel „Positive Expiratory Pressure Device" offenbart, in dem
eine Einzel-Atmungstherapievorrichtung für einen Anwender eine Druckbereichs-Überwachungseinheit
umfasst, die dem Patienten eine visuelle Rückmeldung bereitstellt, um
die korrekte Anwendung einer PEP-Vorrichtung zur Verbesserung der
Vorteile der Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung
zu überwachen.
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Es
wurde ebenfalls festgestellt, dass in der Behandlung von Patienten
mit chronisch obstruktiver Lungenerkrankung (COPD), chronischer
Bronchitis, Mukoviszidose, Atelektase oder anderen Zuständen, die
zurückbehaltene
Sekretabsonderungen erzeugen, die Behandlung mit PEP-Therapie durch
die Kombination von Ausatmungsüberdruckstherapie
mit Luftwegsoszillation und intermittierender Luftströmungsbeschleunigung
verbessert wird. Einige Studien von Patienten mit chronischer Bronchitis
zeigen, dass 86 % in der Lage waren, den Schleim leichter und effizienter
abzuhusten im Vergleich mit 48 % einer Kontrollgruppe und in einer
anderen Studie zeigte sich, dass die Schleimbeseitigung durch die
Verwendung von einer solchen, verbesserten PEP-Therapie von 2,8
ml auf 10,1 ml anstieg.
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Eine
Therapievorrichtung, wie in Anspruch 1 definiert, ist im
US-Patent Nr. 5.451.190 offenbart. Das
Russische Patent Nr. 2.026.056 offenbart
eine Vorrichtung zur Atmungstherapie, umfassend einen Regler zur
Bereitstellung eines Widerstands gegenüber der Atemwegsluftströmung, worin
der Regler ein Magnetventil umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst eine verbesserte PEP-Therapievorrichtung,
welche einen Ausatmungsüberdruck
mit variabler Frequenz unter Verwendung einer nicht-linearen Öffnung zum
Anpassen und Aufrechterhalten einer gewünschten Druckschwingungsfrequenz
in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Druckbereich der Ausatmungsluft eines Patienten
bereitstellt.
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Vorzugsweise
ist es daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, Ausatmungsüberdruckvorrichtungen
zu verbessern.
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Vorzugsweise
ist es ein anderes Ziel dieser Erfindung einen Ausatmungsdruck mit
einer variablen Frequenz in einer Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung
zu verwenden.
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Vorzugsweise
ist es ein weiteres Ziel dieser Erfindung in einer Ausatmungsüberdruckvorrichtung unter
Verwendung einer nicht-linearen Öffnung
einen Ausatmungsüberdruck
mit variabler Frequenz zu erhalten, um eine vorbestimmte Druckschwingungsfrequenz
anzupassen und aufrechtzuerhalten.
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In
einem Aspekt stellt die vorliegende Erfindung eine tragbare, für einen
Patienten verwendbare Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung
bereit, welche eine nichtlineare Öffnung zur Anpassung und zur
Aufrechterhaltung einer gewünschten
Oszillationsfrequenz in Übereinstimmung
mit einem vorbestimmten Druckbereich einer Patienten-Ausatmungsluft
verwendet.
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Weitere
Aspekte der Erfindung werden zusammen mit zusätzlichen, zu dieser beitragenden Merkmalen
und aus dieser entstehenden Vorteile anhand der folgenden Beschreibung
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ersichtlich, welche in den beigefügten Zeichnungen mit gleichen
Bezugszeichen dargestellt ist, welche die entsprechenden Teile in
diesen anzeigen, worin:
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1 ist
eine perspektivische Ansicht der zusammengebauten Erfindung;
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2 ist
eine perspektivische Explosionsansicht der Erfindung, wobei Teile
zur besseren Darstellung der Innenstruktur derselben entfernt sind;
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3 ist
eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils der Erfindung
zur besseren Darstellung der Art und Weise, in der ein Anwender
einen Oszillations-Ausatmungsüberdruck
erzeugt, und eines Teils der Erfindung, durch den die Größe und die Frequenz
des Ausatmungsüberdrucks
angepasst werden können;
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4, 5 und 6 sind
jeweils eine Vorderprofilansicht, eine Draufsicht und rechte Seitenprofilansicht
eines anpassbaren Öffnungsplattform-Teils
der Erfindung, um die nicht-lineare Öffnung und einen Teil der Struktur
darzustellen, durch den die Größe und die
Frequenz des Oszillations-Ausatmungsüberdrucks angepasst werden
können;
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7, 8 und 9 sind
jeweils eine Vorderprofilansicht, eine Draufsicht und eine rechte Seitenprofilansicht
eines Schwenk-Hebelteils der Erfindung mit weggebrochenen Teilen,
um die Innenstruktur darzustellen, die einen Teil der Vorrichtung ausbildet,
durch den der Anwender einen Oszillator-Ausatmungsüberdruck
erzeugt;
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10, 11 und 12 sind
jeweils eine Vorderprofilansicht, eine Schnittansicht und eine Draufsicht
eines Einstell-Skalenteils der Erfindung, um die Art und Weise zu
veranschaulichen, in der der anpassbare Plattenform-Teil der Erfindung
relativ zum Schwenk-Hebelteil bewegbar ist, um die Schwingungsbewegung
des Schwenk-Hebelteils
zu bestimmen.
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13 ist
eine mechanische schematische Darstellung der Erfindung, um den
Betrieb derselben als Reaktion auf die Änderungen im Magnetfeld besser
darzustellen; und
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14 und 15 sind
jeweils Diagramme des Betriebs der Erfindung mit derselben Strömungsrate
der Ausatmungsluft, wenn die drehbare Einstellskala von einer Position,
in der der Oszillationsüberdruck
und die Frequenz als Reaktion auf die Positionierung des Magneten
von einer geringeren Größe sind,
wie durch die Volllinien in 13 dargestellt,
zu einer Position, worin der Oszillationsüberdruck und die Frequenz als
Reaktion auf die Positionierung des Magneten von einer größeren Größe sind,
wie durch die Strichlinien in 13 dargestellt,
bewegt wurde.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist in den 1 und 2 eine
tragbare, für
einen Patienten verwendbare Ausatmungsüberdruck-Therapievorrichtung 1000 mit
einer nicht-linearen Öffnung zur
Bereitstellung einer gewünschten
Druckschwingungsfrequenz der Patienten-Ausatmungsluft gezeigt. Die
Vorrichtung 1000 umfasst eine Ausatmungsluft-Ansteueroszillations-Schwenk-Hebelanordnung 500,
die im Inneren eines Gehäuses 100 getragen
ist, das in zwei Teilen, einem oberen Gehäuseteil 120 und einem
unteren Gehäuseteil 150,
ausgebildet ist. Eine drehbare Einstell-Skala 600 wird
an einem Einatmungsluft-Einlassende 201 einer Luftströmungsröhre 200 getragen
und wirkt in der hiernach im Detail beschriebenen Art und Weise,
um die Größe und die
Frequenz an den Ausatmungsdruck des Anwenders anzupassen.
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Die
Ausatmungsluft-Ansteuerschwingungs-Schwenk-Hebelanordnung 500 ist
in der Explosionsansicht von 3 dargestellt
und die Bestandteile derselben sind im Detail in den 4-9 veranschaulicht.
Unter besonderer Bezugnahme auf 3 wird eine
Luftströmungsröhre 200 mit
dem Einatmungsluft-Einlassende 201 an einem Ende und einem
Patienteneingangsende 202 veranschaulicht, durch das ein
Patient Einatmungsluft einatmet und Ausatmungsluft ausatmet. Der
Einatmungsluft-Einlass 201 und das Patienteneingangsende 202 der
Luftströmungsröhre 200 sind
in der Größe einer
Steckverbindung mit 22 mm ausgebildet. Auf diese Weise kann die
Luftströmungsröhre 200 mit
einem herkömmlichen,
abnehmbaren Mundstück
oder einer Maske vom Typ eingesetzt werden, der in der Ausatmungsüberdruck-Atmungstherapie verwendet
wird, oder es kann eine zusätzliche
Atmungstherapieausrüstung,
wie etwa ein Zerstäuber oder
ein MDI-Spacer, der einen herkömmlichen Buchsenanschluss
aufweist, um an einer solchen Verbindung aufgenommen zu werden,
ebenfalls mit dieser Erfindung verwendet werden.
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Die
Luftströmungsröhre 200 ist
entlang ihrer Länge
offen und umfasst an dem Einatmungsluft-Einlassende 201 ein
Einweg-Klappenventil 205. Das Klappenventil 205 ermöglicht es
einem Patienten, Einatmungsluft in die Luftströmungsröhre 200 durch das
Lufteinlassende 201 zu saugen, aber es verhindert, dass
Ausatmungsluft von der Luftströmungsröhre 200 durch
das Lufteinlassende hinausgeleitet wird. Zu diesem Zweck ist das
Einweg-Klappenventil 205 auf einer Spinne 206 positioniert,
die in das offene Lufteinlassende 201 an einem Ansatz 207 zur
Ausbildung eines ausreichend großen Zwischenraums für einen
Einwegbetrieb des Ventils 205 anliegend eingebracht ist.
Nach der Einatmung durch einen Anwender öffnet sich das Ventil 205 und
ermöglicht
den Eintritt von Luft in die Luftströmungsröhre 200. Nach der
Ausatmung wird das Ventil 205 gegen die Spinne 206 verschlossen
gehalten, wodurch der Austritt von Ausatmungsluft durch das Einlassende 201 verhindert
wird.
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Der
Teil der hohlen Luftströmungsröhre 200 zwischen
dem Einlassende 201 und dem Patienteneingangsende 202 umfasst
eine flache Trageplattform 220, auf der die Strukturen
getragen werden, die den vom Patienten hervorgerufenen Oszillatorüberdruck-Ausatmungsluftdruck
erzeugen. Zu diesem Zweck umfasst die Trageplattform 220 eine
zylinderförmige
Manschette oder einen Stutzen 222, die bzw. der einen Luftdurchlass
in das Innere der hohlen Luftströmungsröhre 200 definiert,
sowie ein Paar voneinander distanzierter Anschläge 225, in denen Teile
einer einstellbaren Öffnungsplattform 310 eines
Magnethalters 300 befestigt sind.
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Wie
am besten in 3 dargestellt, verjüngt sich
die Manschette 222 von einem vorderen Teil nach unten in
Richtung des Lufteinlassendes 201 zu einem hinteren Teil,
der in Richtung des Patienteneingangsendes 202 positioniert
ist, um die Positionierung eines komplementären kreisförmigen Kopplungsteils 322 über der
Manschette 222 besser aufzunehmen, um die einstellbare Öffnungsplattform 310 an
der Luftströmungsröhre 200 festzulegen
und die sich verjüngende,
konische Innenoberfläche 325 der
Kopplung 322 im Inneren der Manschette 222 zu positionieren.
Auf diese Weise schließt
die sich verjüngende,
konische Innenoberfläche 325 den
Luftdurchlass in die Luftströmungsröhre 200,
außer
an einer kreisrunden Öffnung 326,
die sich, wie am besten in den 4 und 6 zu
sehen, durch die Manschette 222 nach unten in das hohle
Innere der Luftströmungsröhre 200 erstreckt.
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Eine
schwenkbare Magnethalterung 330, die von der einstellbaren Öffnungsplattform 310 wegsteht,
bildet in Kombination mit einer Schwenk-Hebelanordnung 400 einen
Mechanismus, durch den der Ausstoß von Ausatmungsluft eines
Patienten oder Anwenders periodisch unterbrochen werden kann, um
eine pulsierende Wellenform zu erzeugen, deren Frequenz und Größe zwischen
definierten Grenzen in Übereinstimmung
mit der Ausatmungsüberdruckbehandlung
oder -therapie durch einen Arzt oder Kliniker eingestellt werden
kann. Zu diesem Zweck ist die einstellbare Öffnungsplattform 310 an
der Manschette 222 der Lufströmungsröhre 200 an einer leichten
Neigung in Richtung des Patienteneingangsendes 202 in Richtung
des Lufteinlassendes 201 in einer der Neigung der Manschette 222 entsprechenden
Neigung positioniert, an der der kreisrunde Kopplungsteil 322 befestigt
ist. Ein Zapfen 335, der auf der Längsmittelinie der Plattform 310 getragen wird,
ist so positioniert, um in die auf der Trageplattform 220 ausgebildeten,
voneinander beabstandeten Anschläge 225 einzugreifen,
um bei der Befestigung und Positionierung der einstellbaren Öffnungsplatte 310 auf
der Luftströmungsröhre 200 zu
helfen. Ein Paar Tragewulste 336 erstrecken sich von der
Plattform 310 nach unten, um mit der Trageplattform 220 der
Luftströmungsröhre 200 in
Kontakt zu treten, um die einstellbare Öffnungsplattform 310 relativ
zu dieser zu positionieren. Die Kontaktoberflächen, an denen der Zapfen 335 und
jeder der Wulste 336 die Trageplattform 220 berühren, sind
verjüngt,
um bei dieser Positionierung zu helfen.
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Die
einstellbare Öffnungsplattform 310 umfasst
ebenfalls die schwenkbare Magnethalterung 330, die mit
der Öffnungsplattform 310 an
einem Ende 311 der Plattform verbunden ist. Die schwenkbare
Magnethalterung erstreckt sich vom Ende 311, um den Rest
der Platte 310 zur schwenkbaren Bewegung relativ zu dieser – in einem
Abstand dazu – zu umschließen. Das
freie Ende der schwenkbaren Magnethalterung 330 endet in
einem Nockenstößel 340, der
sich vom Rest der Magnethalterung 330 nach oben erstreckt,
und eine Spitze 341 auf dem Endteil desselben aufweist,
der sich in einer im Wesentlichen parallel zu der des Umschließungsteils
der schwenkbaren Magnethalterung 330 verlaufenden Ebene
horizontal erstreckt, um in eine Nockenoberfläche einzugreifen, die im Inneren
der drehbaren Einstellungsskala 600 ausgebildet ist, wie
in 2 gezeigt. Auf diese Weise kann die relative Position
zwischen der einstellbaren Öffnungsplattform 310 und
der schwenkbaren Magnethalterung 330 durch Drehen der drehbaren
Einstellungsskala 600 eingestellt werden.
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Wie
in den 3-6 am besten gezeigt, wird ein
Magnet 350 von der schwenkbaren Magnethalterung 330 an
einer an die Basis des Nockenstößels 340 angrenzenden
Position getragen. Der Magnet 350 wird auf der Halterung 330 durch
ein Paar Eingriffsnasen 345 in Position gehalten, die von
der Halterung getragen sind und sich von dieser nach oben erstrecken.
Jede der Eingriffsnasen 345 weist einen Ansatzabteil auf,
der in einen Teil des Magneten 350 eingreift, um den Magneten
an der schwenkbaren Magnethalterung 330 festzulegen. Ein
Paar Führungsvorrichtungen 346 werden
ebenfalls von der Halterung 330 getragen und helfen beim
Halten des Magneten 350 in einer gesicherten Position auf der
Halterung 330.
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Wie
zuvor offenbart, bilden die schwenkbare Magnethalterung 330,
die anpassbare Öffnungsplattform 310 und
die Schwenk-Hebelanordnung 400 eine Ausatmungsluft-Ansteuerschwingungs-Schwenk-Hebelanordnung 500,
durch die der Ausatmungsluftausstoß eines Patienten oder Anwenders
periodisch unterbrochen werden kann, um eine pulsierende Wellenform
zu erzeugen, wobei die Frequenz und die Größe derselben zwischen definierten
Grenzwerten in Übereinstimmung
mit der Ausatmungsüberdruckbehandlung
oder -therapie, die vom Arzt oder Kliniker gewünscht wird, angepasst werden
kann. Zu diesem Zweck umfasst die einstellbare Öffnungsplattform 310 ein
Paar voneinander beabstandeter Schwenkträger 360, die eine
Schwenkachse bilden, die in einer Ebene oberhalb der Längsachse
der schwenkbaren Magnethalterung 330 und der einstellbaren Öffnungsplattform 310 liegt
und sich quer zu diesen erstreckt, wie in den 4-6 am besten
gezeigt. Diese Schwenkträger 360 nehmen die
Schwenkzapfen 460 der Schwenk-Hebelanordnung 400 auf,
auf denen die Schwenk-Hebelanordnung 400 schwenkbar bewegbar
ist. Eine aus einem Paar Sperrführungen 361 ist
an jede der die Schwenkträger 360 angrenzend
positioniert, um die Achsenbewegung der Schwenk-Hebelanordnung 400 relativ
zum Magnethalter 300 einzuschränken, und ein überhängender
Ansatzabschnitt 362 auf jeder der Führungen 361 verhindert
die vertikale Bewegung der Schwenk-Hebelanordnungs-Schwenkzapfen 460.
Auf diese Weise bleibt die Hebelanordnung 400, ohne Rücksicht
auf die Richtung der Vorrichtung 1000, schwenkbar auf den
Schwenkzapfen 460, was es dem Patienten ermöglicht,
die Therapie zu erhalten und die Vorrichtung in jeder Position zu
verwenden.
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Die
Schwenk-Hebelanordnung 400, am besten in den 3 und 7-9 dargestellt,
wird für die
Schwenkbewegung um die Schwenkzapfen 460 ausbalanciert.
Zu diesem Zweck sind eine Balancierunterlage 411 und ein
Balancierzylinder 412 an einem Ende der Hebelplattform 410 ausgebildet,
um das Gewicht eines Strömungskonus 425 und
eines Stahlstabes 450 auszubalancieren, die an dem der Hebelplattform
gegenüberliegenden
Ende getragen werden. Der Strömungskonus 425 ist
in einer derartigen Größe und an
einer derartigen Position ausgebildet, dass er in das sich verjüngende,
konische Innere 325 der Kopplung 322 zum Schließen der
kreisförmigen Öffnung 326 in
die Luftröhre 200 eingebracht wird.
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Der
Stahlstab 450 wird an dem der Balancierunterlage 411 und
dem Balancierzylinder 412 gegenüberliegenden Ende in einem
Paar sich vergabelnder Befestigungsunterlagen 445 getragen,
die die Enden des Stahlstabes 450 halten, während ermöglicht wird,
dass der verbleibende Abschnitt des Stabes freiliegt. Auf diese
Weise liegt der Stahlstab gegenüber
dem Magnetfeld des Magneten 350 frei und wird von diesem
in Übereinstimmung
mit der Stärke
des Magnetfelds und jeder auf die Hebelplattform 410, als
Gegengewicht zum Magnetfeld, ausgeübten Kraft angezogen.
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Um
die Stärke
des auf den Stahlstab 450 durch den Magneten 350 angelegten
Magnetfelds zu steuern, wird der Abstand zwischen diesen durch den Betrieb
der drehba ren Einstellskala 600 festgesetzt, wie am besten
in den 2 und 10-12 gezeigt.
Die Drehung der Einstellskala 600 wirkt auf die Spitze 341 des
Nockenstößels 340 durch
ein Paar oberer und unterer paralleler Nockenoberflächen 641 bzw. 642,
die auf dem Inneren der Einstellskala ausgebildet sind. Die Nockenoberflächen 641 und 642 sind
als obere und untere, parallel beabstandete Wände ausgebildet, in die die
Spitze 341 des Nockenstößels 340 eingeführt ist,
so dass die vertikale Bewegung der Spitze 341 durch deren
Position zwischen der oberen und unteren Nockenoberfläche bestimmt
wird. Wie in 13 anhand einer graphischen Darstellung
gezeigt, wird eine Drehung der Einstellskala 600 den Magneten 350 von
einer durch Volllinien dargestellten Position, in der der Magnet
in einem Maximalabstand vom Stahlstab 450 ist, wodurch
eine verringerte Magnetanziehungskraft ausgeübt wird, zu einer in Durchsicht
dargestellten Position bewegt, in der der Magnet in einem Minimalabstand
zum Stahlstab 450 dargestellt ist, wodurch eine Maximalmagnetfeld-Anziehungskraft
ausgeübt
wird. Während
die Vorrichtung 1000 funktioniert, um eine Oszillationsausatmungs-Überdruck-Impuls
ohne die Verwendung des Magnetfelds zwischen dem Magneten 350 und
dem Stahlstab 450 bereitzustellen, da das Öffnen und
Schließen
der Öffnung 326 durch
die Bewegung des Konus 425 als Reaktion auf den Ausatmungsluftdruck
des Patienten oder Anwenders erfolgt, ermöglicht die Verwendung des Magnetfelds der
Vorrichtung 1000, einen einstellbaren Bereich im Druck
des zur Erzeugung der Oszillationsausatmungs-Überdruck-Impulse nötigen Ausatmungsluftausstoßes bereitzustellen.
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Um
dem Patienten oder Anwender bei der Verwendung der Vorrichtung zu
unterstützen,
sobald das geeignete Magnetfeld eingerichtet ist, ist eine Vielzahl
an Markierungen 625 um den Umfang der Einstellskala 600 beabstandet.
Die Markierungen 625 werden in Kombination mit einem Basisreferenzpunkt 100 auf
dem oberen Gehäuse 120 verwendet, um
sicherzustellen, dass die korrekte Einstellung nach dem der Arzt
oder Kliniker den gewünschten Behandlungspegel
eingestellt hat, erhalten bleibt. Um das Auftreten einer unabsichtlich
verdrehten, drehbaren Einstellskala 600 zu minimieren,
wird ein Schallbrett 610, wie etwa aus einem dünnen Gurt
aus Kunststoffmaterial, aus dem die Einstellskala 600 ausgeformt
ist, ausgebildet, das sich über
den unteren Innenabschnitt der Einstellskala 600 erstreckt, welche
einen Gurtab schnitt bildet, der mit einer Innenwand 605 der
Skala verbunden ist. Ein Anschlag 611 erstreckt sich vom
Schallbrett 610 nach außen, das in eine Vielzahl an
Zähnen 211 eingreift,
die entlang des Umfangs des unteren Abschnitts des Luftströmungsröhre 200 an
dem vorderen Abschnitt derselben an das Einlassende 201 und
an das Einweg-Klappenventil 205 angrenzend ausgebildet
ist. Wenn die drehbare Einstellskala 600 gedreht wird, wird
auf dieser ein hörbares
Geräusch
mechanisch erzeugt, um zu signalisieren, dass eine Positionsänderung
aufgetreten ist.
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Die
drehbare Einstellskala 600 ist an dem Einlassende 201 der
Strömungsröhre 200 befestigt und
ist um das Einlassende herum drehbar und wird in Kontakt mit diesem
durch den Anschlag 611 und ein Paar Führungsvorrichtungen 650 gehalten,
was einen Dreipunktkontakt zwischen der drehbaren Einstellskala 600 und
dem Einlassende 201 der Luftströmungsröhre bereitstellt. Die Einstellskala 600 ist
mit einer Umfangsnut 660 und einem Umfangsflansch 661 ausgebildet,
der in die komplementär
ausgebildeten Flansche 661 und Nuten 160 bzw. 161 auf
dem oberen und unteren Gehäuseabschnitt 120 bzw. 150 eingreift,
um die Skala 600 an der Luftströmungsröhre 220 und dem Gehäuse der
PEP-Vorrichtung 1000 zu befestigen. Eine Führungsnase 665 wird
durch den Flansch 661 getragen, um sich in den unteren Gehäuseabschnitt 150 zu
erstrecken, um die Drehbewegung der Skala 600 zu leiten.
Eine Wulst 127 wird an dem vorderen Abschnitt des oberen
Gehäuses 120 getragen,
um die Ausatmungsluft-Ansteuerschwingung-Schwenk-Hebelanordnung 500 am
Bewegen aus der Position heraus oder die Nockenstößelspitzen
am Bewegen aus dem Eingriff mit den Nockenoberflächen 641, 642 heraus
zu hindern. Eine Vielzahl an Wulsten 126 ist ebenfalls
auf den Gehäuseabschnitten 120 und 150 ausgebildet,
um die Gehäuseabschnitte
zu stärken
und die Innenkomponenten in deren gewünschter Position sicher zu
halten.
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Wenn
die Luftströmungsröhre 200 mit
der auf dieser befestigten Ausatmungsluft-Ansteuerschwingungs-Schwenk-Hebelanordnung 500 über die
mit den zwischen den beiden Nockenoberflächen 641, 642 positionierten
Nockenstößelspitzen 341 auf dem
Einlassende 201 positionierte Einstellskala 600 verfügt, wird
die Anordnung 500 in dem unteren Gehäuse 150 positioniert
und das obere Gehäuse 120 wird über dieser eingebaut.
Eine Vielzahl an Schnappteilen 128 sind auf dem oberen
Gehäuse 120 ausgebildet,
um in die auf dem unteren Gehäuse 150 ausgebildeten
Empfangsabschnitte 158 einzugreifen, um die Einheit sicher
zusammenzufügen.
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Während der
Verwendung der Ausatmungsüberdruckvorrichtung 1000 mit
variabler Frequenz atmet ein Patient durch das Patienteneingangsende 202 ein,
wodurch Einatmungsluft durch das Einwegventil 205 gesaugt
wird, das an dem Einlassende 201 der Luftströmungsröhre 220 getragen
wird. Die Ausatmungsluft des Patienten wird dann in das Patienteneingangsende 202 ausgestoßen, aber
sie muss durch die Öffnung 326 der
anpassbaren Öffnungsplatte 310 durchströmen, da
der Verschluss des Einwegventils 205 die Luft am Strömen nach
außen durch
das Einlassende 201 hindert.
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Wenn
der Patient oder Anwender einen Ausatmungsüberdruck am Patienteneingangsende 202 anlegt,
wird der Luftdruck durch die Öffnung 326 gegen
den Konus 425 der Schwenk-Hebelanordnung 400 angelegt,
was ein Schließen
der Öffnung 326 bildet.
Der Druck der Patientenausatmungsluft wird den Konus 425 anheben,
was zum Schwenken der Schwenk-Hebelanordnung 400 um deren
Schwenkzapfen 460 gegen die Kraft des Magnetfelds zwischen
dem Magneten 350, der auf dem schwenkbaren Magnetträger 330 getragen
wird, und dem Stahlstab 450, der auf der Schwenk-Hebelanordnung
getragen wird, führt.
Wenn der Konus 425 sich nach oben bewegt, erfolgt der Anstieg
des effektiven Ausstoßbereichs
durch die sich verjüngende
Konfiguration des sich verjüngenden,
konischen Inneren 325 der Kopplung 322, wodurch
der vom Patienten bewirkte Ausatmungsluftdruck, der gegen den Konus 425 angelegt
wird, abnimmt. Wenn die Magnetkraft und die Venturi-Wirkung der
Luftströmung
den am Konus 425 angelegten Luftdruck überwinden, wird der Konus wieder
nach unten in die sich verjüngende, konische
Oberfläche 325 bewegt,
die vorübergehend die
Ausatmungsluftströmung
durch die Öffnung 326 verschließt. Wenn
dies auftritt, wird der Gegendruck des Patienten oder Anwenders
wieder erhöht,
wodurch eine andere Gegendruckschwingung verursacht wird. Durch
diesen Druckanstieg wird der Ausatmungsluftdruck wieder ansteigen,
um den sich verjüngenden
Konus 425 wieder aus dem Eingriff mit der sich verjüngenden,
konischen Oberfläche 325 zu
heben, wodurch der effektive Ausstoßbereich zunimmt und der Druck
zur Wiederholung des Kreislaufs abnimmt. Auf diese Weise wird eine
periodische Überdruckwellenform
erzeugt, wie in den 14 und 15 abgebildet.
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Wenn
das Magnetfeld abnimmt, werden die Schwingungsfrequenz und der Schwingungsdruck für eine vorgegebene
Luftströmung
durch Verringerung des Abstand zwischen dem Magneten 350 und des
Stahlstabes 450 gering sein, wie in 14 dargestellt.
Wenn die Einstellskala 600 gedreht wird, um den Abstand
zwischen dem Magneten 350 und dem Stahlstab 350 zu
verringern, wird das Magnetfeld erhöht, wodurch eine höhere Frequenz
und eine höhere
Druckschwingung erzeugt werden. Die Drehung der Einstellskala 600 zwischen
den Grenzwerten der Nockenoberflächen 641, 642 ermöglichen
es dem Arzt oder Kliniker, eine gewünschte Frequenz und einen gewünschten
Druck für
einen einzelnen Patienten oder Anwender festzusetzen und die gewünschte Frequenz
und der gewünschte
Druck können
durch Bezugnahme auf die Markierungen 625 auf der Einstellskala
reproduziert werden.
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Während diese
Erfindung in der Beschreibung beschrieben und in den Zeichnungen
unter Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform veranschaulicht
wurde, deren Struktur hierin offenbart wurde, ist es für Fachleute
auf dem Gebiet der Erfindung verständlich, dass verschiedene Änderungen
durchgeführt
werden können
und Äquivalente
für Elemente dieser
Erfindung verwendet werden können
ohne vom Schutzumfang der Ansprüche
abzuweichen. Daher ist es beabsichtigt, dass die Erfindung weder auf
die in der Beschreibung offenbarte und in den Zeichnungen dargestellte
besondere Ausführungsform,
welche die beste, den Erfindern derzeit bekannte Ausführungsform
zur Durchführung
dieser Erfindung darstellt, eingeschränkt ist, noch auf die dargelegten
Details begrenzt ist, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen,
Modifikationen und Änderungen
umfasst, die im Rahmen des Schutzumfangs der folgenden Ansprüche auftreten
können.