DE10021111B4

DE10021111B4 - Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases durch eine flexible Atemgasleitung

Info

Publication number: DE10021111B4
Application number: DE10021111A
Authority: DE
Inventors: Stefan Dr. Madaus; Harald VÖGELE
Original assignee: MAP Medizin Technologie GmbH
Current assignee: Resmed R&D Germany GmbH
Priority date: 2000-05-02
Filing date: 2000-05-02
Publication date: 2007-04-05
Anticipated expiration: 2020-05-03
Also published as: DE10021111A1

Abstract

Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases, insbesondere zur Durchführung einer CPAP-Therapie mit einer Fördereinrichtung zur Förderung des Atemgases, einer Leitungseinrichtung zur Leitung des Atemgases von der Fördereinrichtung zu einer Atemmaske und einer Schalldämpfungseinrichtung zur Absorption von seitens der Fördereinrichtung erzeugten Schallereignissen. dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungseinrichtung einen Schalldämpfer umfasst, der durch eine flexible, aus einem geschäumten Material gebildete Rohrleitung gefertigt ist, zur Bereitstellung einer schallabsorbierenden Rohrleitungs-Wandung.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases zu einer Person durch eine flexible Atemgasleitung

Derartige Vorrichtungen finden insbesondere im Bereich der Schlafmedizin zur Behandlung schlafbezogener Atmungsstörungen Anwendung. Durch die Zufuhr eines Atemgases, beispielsweise Umgebungsluft, unter einem vorbestimmten Überdruck, beispielsweise im Bereich von 5-17 mbar, wird es möglich, eine pneumatische Schienung der oberen Atemwege zu erreichen, wodurch auf vorteilhafte Weise etwaigen Atemwegsobstruktionen und den damit verbundenen Atmungsstörungen vorgebeugt werden kann.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird zur Förderung des Atemgases im Regelfall eine Gebläseeinrichtung eingesetzt, deren Förderleistung, bzw. Förderdruck über eine Regeleinrichtung geregelt wird.

Im Hinblick auf einen möglichst hohen Beatmungskomfort sind die Geräte üblicherweise derart ausgebildet, daß die durch die Fördereinrichtung verursachten Geräusche durch in das Gerät integrierte Schalldämpfungseinrichtungen weitgehend absorbiert werden. Beispielsweise wird hierbei das Atemgas im Anschluß an die Fördereinrichtung durch eine Labyrinthstrecke geleitet, die mit einem schallabsorbierenden Material ausgekleidet ist. Die Labyrinthstrecke wird vorzugsweise derart abgestimmt, daß eine ausreichende Schalldämpfungswirkung ohne Aufbau eines unzulässig hohen respiratorischen Widerstandes erreicht wird. In der Praxis hat sich gezeigt, daß die Reinigung der Labyrinthstrecke Schwierigkeiten bereitet.

Die DE 200 03 212 U1 ,auf die der Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs 1 zurückgeht, betrifft ein Beatmungsgerät für die Schlafmedizin, welches ein Gebläse aufweist, mit dessen Ausgang ein Anschlußstutzen für ein Atemschlauch verbunden ist, wobei in den Luftströmungskanal zwischen dem Gebläseausgang und dem Anschlußstutzen ein Wasserbehälter eingeschaltet ist, und wobei ein Verbindungsstutzen des Luftströmungskanals und der Anschlußstutzen am abgedichteten schließenden Deckel des Wasserbehälters angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zufuhr eines Atemgases zu einem Patienten unter einem geringen Geräuschpegel zu ermöglichen, ohne daß hierbei der respiratorische Widerstand des entsprechenden Beatmungssystems vergleichsweise hohe Werte annimmt, wobei zugleich eine vereinfachte Beseitigung etwaiger Verunreinigungen entlang des Atemgasweges möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die durch das Beatmungsgerät in die Atemgasleitung eingekoppelten Geräusche weitgehend zu absorbieren, ohne daß hierbei der Strömungswiderstand der Atemgasleitung zwischen der Fördereinrichtung und der patientenseitig vorgesehenen Atemmaske unzulässig stark erhöht wird. Aufgrund der äußerst wirkungsvollen Schallabsorption im Bereich der Leitungseinrichtung kann die geräteinterne Schallabsorptionsstrecke vergleichsweise kurz ausgebildet werden. Hierdurch wird es möglich, die äußeren Abmessungen eines CPAP-Gerätes nochmals deutlich zu reduzieren.

Gem. einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem geschäumten Material um einen geschlossenzellig geschäumten Werkstoff. Diese Ausführungsform erweist sich insbesondere unter hygienischen Gesichtspunkten als besonders vorteilhaft. Insbesondere zum Innenbereich der Leitungseinrichtung hin weist die Oberfläche eine vorbestimmte Mikrorauhigkeit auf wodurch ein nochmals verbessertes Schallabsorptionsvermögen erreicht wird. Diese Mikrorauhigkeit kann insbesondere dadurch erreicht werden, daß die unmittelbar angrenzenden Schaumstoffzellen angeschnitten oder beispielsweise durch eine Flammbehandlung geöffnet sind.

Gem. einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die flexible Schlauchleitung einen perforierten oder netzartig ausgebildeten Stützschlauch, der entweder in die flexible Schaumstoffschlauchleitung eingesetzt ist, oder vorzugsweise auch in diese eingeschäumt sein kann. Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, selbst bei vergleichsweise weichen und hochelasti schen Schaumstoffmaterialien, eine hinreichende Knickfestigkeit der Leitung zu gewährleisten.

Gem. einer besonders bevorzugten Ausführungsform wird der Schaumstoffschlauch aus einem Neoprenmaterial gebildet. Der Innendurchmesser des Schaumstoffschlauches liegt vorzugsweise im Bereich von 20-40 mm. Hierdurch wird bei vergleichsweise geringen äußeren Abmessungen ein hinreichend geringer Strömungswiderstand erreicht. Der Außendurchmesser des Schaumstoffkörpers bewegt sich vorzugsweise im Bereich von 50-80 mm. Bei Wanddicken im Bereich von 10-15 mm werden bei vergleichsweise geringem Raumbedarf ausreichend hohe Schallabsorptionsgrade erreicht.

Gem. einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die in die Schlauchleitung integrierte flexible Schalldämpfungseinrichtung über eine Kompaktsteckeranordnung auf einfache Weise an ein entsprechendes CPAP-Gerät anschließbar. In ihrem, dem CPAP-Gerät abgewandten Endbereich ist die flexible Schalldämpfeinrichtung vorzugsweise ebenfalls mit einer Anschlußsteckereinrichtung versehen, an welche ein entsprechender Atemgasschlauch ansteckbar ist.

Gem. einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die flexible Schalldämpfeinrichtung mit einem Druckmeßschlauch versehen, über welchen eine Druckmessung des Beatmungsdruckes im Bereich der Atemmaske erfolgen kann. Es ist auch möglich, weitere Leitungseinrichtungen, insbesondere Lichtleiter oder auch elektrische Leitungseinrichtungen in den flexiblen Schalldämpfer zu integrieren.

Die Gesamtlänge des flexiblen Schalldämpfers liegt vorzugsweise im Bereich von 30-120 cm.

Alternativ zu der Anordnung des durch eine flexible Schlauchleitung gebildeten Schalldämpfers außerhalb des CPAP-Gerätes oder auch in Kombination hiermit ist es möglich, im Inneren des Gerätes oder in einem leicht zugänglichen Bereich, beispielsweise im Bereich der unteren Bodenfläche, eine Schalldämpfungsstrecke aus einer flexiblen Schlauchleitung zu bilden. Die entsprechende Leitungsstrecke kann sich, bezogen auf die Förderrichtung, der Gebläseeinrichtung vor und/oder nach dieser befinden. Eine derartige Schalldämpfungseinrichtung läßt sich auf besonders einfache Weise auswechseln.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines CPAP-Gerätesystems mit einer an ein CPAP-Gerät anschließbaren flexiblen Schalldämpfungseinrichtung;
2 eine vereinfachte Schnittansicht durch die flexible Schalldämpfungseinrichtung gem. 1;
3a eine vereinfachte Längsschnittansicht durch ein CPAP-Gerät mit einer über eine schallabsorbierende Bodenabdeckplatte zugänglichen Gebläseeinrichtung sowie im Bodenbereich spiralartig verlegten flexiblen Schlauchleitungen zur Dämpfung der Geräuschausbreitung, sowohl in Ansaug- als auch in Förderrichtung;
3b eine vereinfachte Ansicht des CPAP-Gerätes gem. 3a von unten, jedoch mit abgenommener Bodenabdeckplatte zur Erläuterung der spiralartigen Verlegung der Schalldämpfungsschlauchleitung.
Das in 1 dargestellte System zur Zufuhr eines Atemgases unter Überdruck umfaßt hier ein CPAP-Gerät 1, eine flexible Schalldämpfungseinrichtung 2 sowie eine daran anschließbare flexible Atemgasleitung 3, welche wiederum über ein Auswaschventil 4 mit einer Atemmaske 5 verbunden ist.
Das CPAP-Gerät ist hier in einer extrem flachen Bauart ausgeführt und gleicht in seinem äußeren Erscheinungsbild im wesentlichen einem Notebook-Computer.
Das CPAP-Gerät 1 ist mit einem Display 6 versehen, über welches bestimmte Daten der CPAP-Therapie visuell dargestellt werden können. Das CPAP-Gerät 1 ist mit einer Anschlußeinrichtung 7 versehen, die hier einen Atemgasleitungsstutzen 8 und einen Druckmeßschlauchanschlußstutzen 9 aufweist. An diese spezielle Anschlußeinrichtung 7 ist ein Integralstecker 10 anschließbar, welcher entsprechende Atemgas- und Druckmeßleitungen mit dem CPAP-Gerät koppelt. An den Anschlußstecker 10 ist der bereits genannte Schalldämpfer 2 angeschlossen. Der flexible Schalldämpfer 2 ist hier durch eine flexible, aus einem geschäumten Material gebildete Rohrleitung gefertigt. Der Außendurchmesser des flexiblen Schalldämpfers beträgt hier 75 mm. Im Inneren des flexiblen Schalldämpfers erstreckt sich ein Durchgangskanal, der einen Durchmesser von 35 mm aufweist. In diesen Durchgangskanal ist ein Stützschlauch eingesetzt, der aus einem spiralverstärkten Netzgewebe besteht. Durch die Kombination des flexiblen, durch ein Schaumstoffmaterial gebildeten Außenschlauches und den darin aufgenommenen netzartigen Innenschlauch wird eine weitere Steigerung des Schallabsorptionsvermögens sowie eine verbesserte Knicksicherheit erreicht.
In einem dem Anschlußstecker 10 abgewandten Endbereich ist der flexible Schalldämpfer 2 mit einer Anschlußeinrichtung 11 versehen, an welche ein entsprechend komplementärer Anschlußstecker 12 der flexiblen Atemgasleitung 3 ansteckbar ist. Der Anschlußstecker 12 ist derart ausgebildet, daß dieser bedarfsweise auch unmittelbar an das CPAP-Gerät 1 angesteckt werden kann. Der Anschlußstecker 12 weist einen Druckmeßschlauchanschlußabschnitt 14 auf, über welchen bei entsprechender Koppelung eine im Inneren der flexiblen Atemgasleitung 3 verlaufende Druckmeßleitung unter Zwischenschaltung des flexiblen Schalldämpfers 2 mit dem CPAP-Gerät 1 gekoppelt ist.
In 2 ist vereinfacht ein Querschnitt des flexiblen Schalldämpfers 2 dargestellt. Der flexible Schalldämpfer besteht hier aus einem Schaumstoffmaterial 15 und dem bereits in Verbindung mit 1 angesprochenen, hierin jedoch nicht gezeigten, Stützschlauch 16, der aus einem hier nicht näher beschriebenen spiralverstärkten Polyamidnetz gebildet ist. Durch die entsprechenden feinen Netzöffnungen des Stützschlauches liegt die Innenwandung des Schaumstoffkörpers 15 nach innen teilweise frei, so daß hierdurch eine entsprechend wirkungsvolle Schallabsorption erreicht werden kann.
Das in 3a vereinfacht dargestellte CPAP-Gerät umfaßt ein Außengehäuse 20, in dessen Innerem ein Netzteil sowie eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Atemgaszufuhr aufgenommen sind. Im unteren Bereich ist das Außengehäuse 20 mit einer Bodenabdeckplatte 21 verschlossen, die hier aus einem schallabsorbierenden Material gefertigt ist. In einem oberhalb der Bodenabdeckplatte 21 befindlichen Bereich ist eine Gebläseeinrichtung 22 angeordnet, die hier einen drehzahlgesteuerten Hochgeschwindigkeitsmotor umfaßt zum Antrieb eines Laufrades. Die Gebläseeinrichtung 22 ist über eine Schaumstofflage (nicht dargestellt) in einen Aufnahmeabschnitt 23 in schallabsorbierender Weise eingesteckt. Die Gebläseeinrichtung weist zwei Schlauchanschlußstutzen 24, 25 (Bezugszeichen 25 nur in 3b ersichtlich) auf. An diese Schlauchanschlußstutzen 24, 25 ist eine aus einem schallabsorbierenden Material gefertigte Schlauchleitung 26, 27 angesteckt. Die jeweils der Gebläseeinrichtung 22 abgewandten Enden der flexiblen Schlauchleitungen 26, 27 sind wiederum an Schlauchanschlußzapfen 29, 30 angeschlossen, die bei der hier dargestellten Ausführungsform mit der Bodenabdeckplatte 21 gekoppelt sind. Die Schlauchleitungen 26, 27 sind, wie durch die Strichpunktlinien angedeutet, spiralartig in dem sich oberhalb der Bodenabdeckplatte 21 befindenden Raumabschnitt verlegt. Hierdurch ergibt sich eine ausreichend lange Schallabsorptionsstrecke, ohne daß hierbei der Strömungswiderstand der Atemgasstrecke unzulässig stark erhöht wird.
An den druckseitigen Schlauchanschlußzapfen 29 kann, wie in Verbindung mit 1 vorangehend beschrieben, die Atemgasleitung 3, bzw. ein weiterer, vorzugsweise auch durch eine flexible Schlauchleitung gebildeter Schalldämpfer 2 angesteckt werden. Das Auswaschventil 4 sowie die Atemmaske 5 können in an sich bekannter Weise an die flexible Schlauchleitung 3 angeschlossen werden.
Bei der in den 3a und 3b skizzenhaft erläuterten Ausführungsform des CPAP-Gerätes läßt sich die gesamte mit dem Atemgas in Kontakt gelangende Baugruppe von einer die Spannungsversorgungseinrichtung sowie die Steuerungseinrichtung aufnehmenden Baugruppe des CPAP-Gerätes trennen. Dies erfolgt hier, in dem die Bodenplatte 21 gemeinsam mit der Gebläseeinrichtung 22 nach unten abgenommen werden kann. Die elektrische Verbindung zwischen der Gebläseeinrichtung und den weiteren Komponenten des CPAP-Gerätes erfolgt über eine in 3a nur vereinfacht angedeutete Kompaktsteckereinrichtung 31.
Nachdem die Gebläseeinrichtung 22 gemeinsam mit der Bodenplatte sowie den flexiblen Schlauchleitungen 26, 27 abgenommen ist, können die Schlauchleitungen 26, 27 auf einfache Weise ausgewechselt und die Gebläseeinrichtung bedarfsweise gereinigt, bzw. sterilisiert werden. Nach Erneuerung der Schlauchleitungen 26, 27 und Reinigung der Gebläseeinrichtung 22 kann diese wieder an das Elektromodul des CPAP-Gerätes angekoppelt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt. Beispielsweise ist es auch möglich, bereits im Inneren des CPAP-Gerätes eine wesentliche Schallabsorptionsstrecke durch eine hier verlegte flexible Schlauchleitung zu bilden.

Claims

Vorrichtung zur Zufuhr eines Atemgases, insbesondere zur Durchführung einer CPAP-Therapie mit einer Fördereinrichtung zur Förderung des Atemgases, einer Leitungseinrichtung zur Leitung des Atemgases von der Fördereinrichtung zu einer Atemmaske und einer Schalldämpfungseinrichtung zur Absorption von seitens der Fördereinrichtung erzeugten Schallereignissen. dadurch gekennzeichnet, dass die Schalldämpfungseinrichtung einen Schalldämpfer umfasst, der durch eine flexible, aus einem geschäumten Material gebildete Rohrleitung gefertigt ist, zur Bereitstellung einer schallabsorbierenden Rohrleitungs-Wandung.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungseinrichtung außerhalb des Außengehäuses (20) eines CPAP-Gerätes verlegt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungseinrichtung (26, 27) innerhalb des CPAP-Gerätes verlegt ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungseinrichtung an das CPAP-Gerät ansteckbar ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenwandung der flexiblen Schlauchleitung eine definierte Mikrorauhigkeit aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Stützschlauch vorgesehen ist, zur Abstützung der Innenwandung der aus einem geschäumten Material gebildeten, flexiblen Schlauchleitung.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschlauch netzartig ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschlauch eine spiralartige Verstärkung aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6-8, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschlauch in den Innenbereich der flexiblen, aus einem geschäumten Material gebildeten Schlauchleitung eingesetzt ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 5-9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützschlauch in die flexible Schlauchleitung eingeschäumt ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schlauchleitung aus einem geschäumten Neoprenmaterial gefertigt ist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der flexiblen Schlauchleitung im Bereich von 20-40 mm liegt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-12, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der durch eine flexible Schlauchleitung gebildeten Schalldämpfungseinrichtung im Bereich von 30-80 mm liegt.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kompaktsteckereinrichtung vorgesehen ist, die eine integrierte Druckmeßschlauchanschlußstruktur aufweist.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalldämpfungseinrichtung mit einer Kompaktstecker-Anschlußbuchse versehen ist, zum Anschluß eines flexiblen Leichtschlauches.
Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1-15, dadurch gekennzeichnet, daß die Länge der durch eine flexible Schlauchleitung gebildeten Schalldämpfungseinrichtung im Bereich von 30-120 cm Liegt.