DE102004030069B3

DE102004030069B3 - Atemmaske mit einer adhäsiven Dichtung

Info

Publication number: DE102004030069B3
Application number: DE102004030069A
Authority: DE
Inventors: Jörg-Uwe Prof. Dr. Meyer; Götz KULLIK; Cornelia Schrader; Hans-Ullrich Hansmann
Original assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Current assignee: Draegerwerk AG and Co KGaA
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-12-22
Anticipated expiration: 2024-06-24
Also published as: FR2872052B1; FR2872052A1; US20050284479A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Atemmaske mit einem Maskenkörper (3), der an seinem Rand eine Dichtung (1) aufweist, die am Gesicht des Trägers anliegt, bei der zumindest ein Teil der mit dem Gesicht des Trägers in Kontakt stehenden Fläche der Dichtung eine adhäsive Oberfläche aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Atemmaske mit einer adhäsiven Dichtung, die bereits bei geringem Anpressdruck an das Gesicht eine gute Dichtwirkung erzielt.

Derart abdichtende Masken können überall dort zum Einsatz kommen, wo die Atemwege vor unerwünschter Einwirkung verschiedener Substanzen, die mit der Atemluft aufgenommen werden können, geschützt werden sollen oder gezielt eine Einleitung von Atemgasen, evtl. unter Beimischung medizinisch indizierter Komponenten, erfolgen soll. Beispielhaft können hierfür Atemmasken stehen, die mit Beatmungsgeräten im weitesten Sinne ausgeliefert werden.

Darunter fallen unter anderem Geräte für Patienten, die aus unterschiedlichen Gründen, wie z.B. Schlaf-Apnoe oder COPD (chronic obstructive pulmonary disease), eine Atemunterstützung benötigen. Solche Störungen der Spontanatmung werden häufig mit CPAP-Beatmungsgeräten oder ähnlichen Geräten therapiert. CPAP steht dabei für Continuous Positive Airway Pressure.

Hierbei wird dem Patienten ein einstellbarer Überdruck für die Unterstützung der Atmung zur Verfügung gestellt. Die Versorgung erfolgt häufig mit konstantem Druck über den gesamten Atemzyklus über eine Atemmaske. Innerhalb der Maske herrscht ein Überdruck gegenüber der Umgebung, der therapieabhängig zwischen wenigen Millibar und bis zu 50 Millibar eingestellt wird. Um diesen Überduck im Innern der Maske aufrecht zu erhalten, wird die Maske in der Regel mittels einer Dichtung zwischen dem Maskenkörper und dem Benutzergesicht abgedichtet.

Ein Ausatemventil sorgt teilweise dafür, dass die ausgeatmete Luft in die Umgebung entweichen kann, wenn durch das Ausatmen ein ausreichender Druckanstieg im Innern der Maske erzeugt wird. Es sorgt gleichzeitig durch einen ständig abströmenden Volumenstrom für eine Spülung der Maske mit frischen Atemgasen.

Eine Leckrate von einigen Litern pro Minute kann bei derartigen Anwendungen, bei denen eine Frischgasspülung im Maskeninnern erfolgt, toleriert werden. Bei anderen kritischen Anwendungen ist dagegen eine maximale Dichtwirkung anzustreben.

Die Dichtwirkung wird insbesondere bei sogenannten Halbmasken dadurch erzielt, dass der Maskenkörper umlaufend durch eine Dichtung begrenzt wird, die durch Anpressen der Maske gegen das Gesicht des Trägers gedrückt wird und so für die gewünschte Abdichtung sorgt. Der Tragekomfort derartiger Masken wird wesentlich durch die Art und Weise bestimmt, wie sich im Bereich der Kontaktlinie zwischen Maske und Gesicht die zum Anpressen der Maske aufgebrachte Kraft als Anpressdruck über die Dichtung auf das Gesicht überträgt. Entlang dieser Kontaktlinie erfolgt die Abdichtung des Maskeninnern gegenüber der Umgebung. Insbesondere bei Anwendungen, die mit einem Überdruck im Innern der Maske arbeiten, muss jeder Bereich der Kontaktlinie ausreichend fest gegen das Gesicht des Träger gepresst werden, um der Tendenz zum Abheben der Maske entgegenzuwirken. Da jedoch aus der Beschaffenheit herkömmlicher Maskenkörper nur bedingt eine Eignung zur gleichmäßigen Kraftübertragung auf unregelmäßig geformte und wechselnde Flächen über die Kontur des eigenen Randes folgt, muss zur Absicherung der gewünschten Dichtwirkung in der Regel eine Anpresskraft vorgegeben werden, die an einigen Stellen des Gesichts zwangsläufig zu unnötig hohen Anpressdrücken führt. Eine Verringerung dieser hohen Anpressdrücke durch eine generelle Absenkung der Anpresskraft, die beispielsweise über die Bebänderung der Maske einstellbar wäre, hätte mit hoher Wahrscheinlichkeit Undichtigkeiten an anderen Stellen der Kontaktlinie zur Folge.

Die Dichtung auf der Kontaktlinie wird häufig als Silikonlippe oder Silikonschlauch in der Funktion einer Dichtleiste ausgeführt. Durch die Elastizität dieser Dichtlippe kann neben der eigentlichen Gastrennung in begrenztem Umfang eine Adaption des nur bedingt anpassbaren Maskenkörpers an die Gesichtskontur erfolgen.

Hierfür ist eine unterschiedliche Auslenkung beziehungsweise Deformation der Dichtung nötig. Dennoch bleibt das Problem bestehen, dass im Falle des Auftretens von Abstandsunterschieden zwischen Maskenkörper und Gesichtskontur entlang der Kontaktlinie Zonen mit stark unterschiedlichem Anpressdruck entstehen. Jeder Bereich mit zu geringem Anpressdruck kann zu einer Leckage führen. Jeder zu hohe Anpressdruck führt zu einer unnötigen Belastung für die entsprechenden Gesichtszonen und kann Druckstellen in diesen Zonen erzeugen. Der damit verbundene Verlust an Tragekomfort kann darüber hinaus zu Akzeptanzproblemen beim Einsatz der vorbeschriebenen Masken führen.

Es sind Verfahren bekannt, die eine möglichst hohe Flexibilität der Dichtleiste bewirken sollen. Diese Verfahren nutzen den Innendruck des Maskeninnenraumes, um die Anpresskraft zu unterstützen, indem sie eine degressive Federkennlinie erzeugen. Es wird versucht, den Anpressdruck konstant zu halten und nicht von der Auslenkung der Dichtlippe ähnlich einer Federkennlinie abhängig zu machen. Dieses Ziel wird jedoch nur teilweise erreicht und ist nicht bei allen Geometrien der Kontaktlinie anwendbar.

Somit besteht weiterhin das Problem, dass die Maske mit einer deutlich größeren Kraft an das Gesicht gepresst werden muss, als das zur Kompensation der Kraft erforderlich wäre, die in Abhängigkeit vom Innendruck in der Maske und der Fläche, an dem dieser Innendruck angreift, für ein Abheben der Maske sorgen könnte. Die Anpresskraft wird üblicherweise durch Spannung einer Bebänderung aufgebaut und auf den Maskenkörper übertragen.

Die Kraft, mit der die Maske angepresst werden muss, ist umso größer, je höher der vorgesehene Innendruck ist. Kompensiert der Innendruck den Anpressdruck weitgehend, wird das Anliegen der Maske vom Träger in der Regel nicht als unangenehm empfunden. In diesem Zustand ist jedoch bei herkömmlichen Masken aus vorgenannten Gründen nicht mit einer ausreichenden Dichtwirkung zu rechnen.

Liegt die Anpresskraft dagegen deutlich höher, wird die Maske häufig als unangenehm empfunden, insbesondere, wenn eine zu ungleichmäßige Verteilung des Anpressdruckes zu Druckspitzen in einzelnen Bereichen der Dichtung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Atemmaske anzugeben, die sich durch einen höheren Tragekomfort auszeichnet und das Auftreten eines als unangenehm empfundenen Anpressdruckes am Gesicht des Trägers vermeidet.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Atemmaske mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen einer erfindungsgemäßen Atemmaske sind in den Ansprüchen 2 bis 10 angegeben.

Die Erfindung geht davon aus, dass es möglich ist, außer den durch an der Maske angebrachte Haltevorrichtungen aufgebrachten Kräften, die für ein permanentes Anpressen der Maske an das Gesicht sorgen, andere Kräfte für die Realisierung eines festen Sitzes und eine erforderliche Dichtwirkung der Maske zu nutzen. Erfindungsgemäß kommt hierfür die Ausnutzung adhäsiver Eigenschaften der Dichtungen in Betracht, die mit dem Gesicht des Trägers in direktem Kontakt stehen. Der Einsatz von Dichtungen mit adhäsiven Eigenschaften führt zu einer Unterstützung oder gar Ersetzung der Zugkraft, die andernfalls allein durch eine Bebänderung oder andere Haltevorrichtungen der Atemmaske aufgebracht werden müsste.

Die Erfindung umfasst demgemäss eine Atemmaske mit einem Maskenkörper, der an seinem Rand eine Dichtung aufweist, die am Gesicht des Trägers anliegt, wobei zumindest ein Teil der mit dem Gesicht des Trägers in Kontakt stehenden Fläche der Dichtung eine adhäsive Oberfläche aufweist.

Die Dichtung ist in einer vorteilhaften Ausführungsform weich und flexibel und hat an der Fläche, die zu der Gesichtsoberfläche zeigt, zumindest teilweise eine adhäsive Beschichtung.

Die adhäsive Oberfläche bildet eine Klebefläche. Über die adhäsiven Eigenschaften und über die Größe des Kontaktbereiches kann die maximal verfügbare Haftfestigkeit eingestellt werden. Bei vielen Anwendungen kommt es im Kontaktbereich zwischen Gesicht und Maske zu einer Umkehrung der Kraftwirkung von Druck auf Zug, was in der Regel als angenehm empfunden wird und das Auftreten von Druckstellen verhindert. Eine gute Dichtwirkung kann trotzdem erzielt werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Atemmaske zusätzlich eine Haltevorrichtung umfasst. Diese kann aus einer an sich bekannten Bebänderung bestehen. Auf diese Weise lässt sich die große Sicherheit der Fixierung der Maske durch eine konventionelle Befestigung bei angenehm niedrigem Anpressdruck mit dem Tragekomfort verbinden, der aus der erfindungsgemäßen Befestigungsart resultiert. Die von der Bebänderung ausgehenden Zugkräfte können so eingestellt werden, dass der Anpressdruck nahezu vollständig durch den Maskeninnendruck neutralisiert wird.

Die adhäsive Beschichtung enthält in einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung einen Klebstoff, der einem selbsthaftenden Gel gleicht, wie es für die Befestigung von Elektroden verwendet wird. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, wenn die Klebefläche häufig entfernt und wieder befestigt werden kann, ohne dass sich ihre Eigenschaften ändern. Eine Reinigungsmöglichkeit mit Wasser ist ebenfalls gegeben.

In vorteilhaften Ausgestaltungen weist die adhäsive Oberfläche, die im Kontakt mit der Gesichtshaut des Trägers steht, eine Haftfestigkeit von mindestens 0,4 N/cm² auf.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Maskenkörper an die Form des Gesichts anpassbar ist, wobei eine plastische Anpassbarkeit zusätzliche Vorteile bietet. Durch die adhäsive Beschichtung bzw. adhäsive Oberfläche wird erreicht, dass keine zusätzliche Anpresskraft für die Dichtung während des Betriebes nötig ist. Durch die Klebkraft wird die Dichtung an der Gesichtsoberfläche gehalten und zwar in der Form und Auflagefläche, mit der der Benutzer die Maske beim Ansetzen angedrückt hat.

Vorteilhaft ist es, wenn die Anpassung an die Form des Gesichts durch einen in der Nähe des Randes des Maskenkörpers angebrachten formbaren Rahmen vorgenommen werden kann. Der Rahmen stabilisiert die Form des Randes des Maskenkörpers. Er übernimmt die Funktion der Formstabilisierung gemäß der Kontur des Gesichtes des Trägers und dient der Aufnahme der Kräfte, die durch den Innendruck, die Befestigung am Kopf und gegebenenfalls die Aufnahme der Ein- und Ausatemanschlüsse bedingt sind. Dieser Rahmen ist in der Anwendung ausreichend formstabil, robust und hygienisch einwandfrei. Dennoch ermöglicht er durch kräftiges Anpressen an das Gesicht oder anderweitige Krafteinwirkung eine plastische Verformung des Rahmens und damit des Maskenkörpers zur Anpassung an das Gesicht des Trägers der Atemmaske. Die adhäsive Dichtung ist an diesem Rahmen oder in seiner Nähe am Rand des Maskenkörpers befestigt und wird durch die Anpassung des Rahmens an die Kontur des Gesichts besonders gleichmäßig belastet.

Da bei großen Klebeflächen erhebliche Ablösekräfte erforderlich werden können, um eine erfindungsgemäß befestigte Maske vom Gesicht zu lösen, ist es vorteilhaft, wenn Mittel zur Erleichterung des Ablösens des Maskenkörpers vorgesehen sind. Diese können beispielsweise Mittel zur Änderung des Querschnittes der am Gesicht anhaftenden Dichtung umfassen. In anderen vorteilhaften Ausführungsformen umfassen sie Mittel zur Einstellung der Temperatur der Klebefläche. Wird für die adhäsive Beschichtung ein Material verwendet, dessen Haftfestigkeit von der Temperatur abhängt, kann durch eine gezielte Temperaturänderung das Lösen der Maske erleichtert werden. Andere Möglichkeiten der Unterstützung des Lösens der Maske durch andere thermische, chemische oder physikalische Effekte können bei der Ausgestaltung der adhäsiven Flächen ebenfalls mit einbezogen werden.

In einer weiteren Ausgestaltung einer erfindungsgemäßen Atemmaske kann durch eine speziell angepasste Formgebung der Klebefläche gewährleistet werden, dass die Klebefläche bei der Abnahme der Maske nur stückweise bzw. allmählich gelöst wird. Dadurch wird verhindert, dass zu große Kräfte zum Entfernen nötig werden. Der Ablösevorgang erfolgt ähnlich dem eines schwach klebenden Pflasters.

Die Maske kann auch einen flexiblen Maskenkörper umfassen, der bei dem Ablösevorgang verformt wird. Durch die Verformung kann ein Abschälen der Klebefläche bewirkt werden. Hierdurch werden beim Ablösen wesentlich kleinere Kräfte nötig als bei dem Abziehen der kompletten Fläche oder bei einem Abscheren der Klebefläche.

An Ausführungsbeispielen wird anhand der Figuren die Erfindung näher erläutert.
Es zeigen:
1 die schematische Darstellung einer nasalen CPAP-Maske in seitlicher Ansicht,
2 die schematische Darstellung einer nasalen CPAP-Maske in Frontansicht,
3 die schematische Darstellung einer nasalen CPAP-Maske in seitlicher Ansicht mit speziell ausgestalteter Dichtlippe,
4 eine Darstellung einer speziell ausgestalteten Dichtung mit einstellbarer Oberflächentemperatur,
5 eine Darstellung einer speziell ausgestalteten Dichtung mit einstellbarem Querschnitt.
Im Ausführungsbeispiel 1 zeigen die 1 und 2 eine nasale CPAP-Maske in zwei Ansichten. Sie ist mit einer adhäsiv wirkenden Dichtung 1, hier als mit einem klebenden Gel beschichtete Silikonlippe, ausgeführt, ausgestattet. Eine Bebänderung 2 als Haltevorrichtung zur Fixierung der Maske am Kopf ist ebenfalls vorhanden und übernimmt einen Teil der nötigen Zugkraft, um dem Überdruck im Innern des Maskenkörpers 3 entgegenzuwirken.
3 zeigt eine ähnliche Maske, deren Maskenkörper mit einer umlaufenden Silikonlippe 1 ausgestattet ist, von der ein Teil derart umstülpbar ist, dass er als Klebefläche 4 wirkt. Die Silikonlippe 1 ist an einem formbaren Rahmen 5 befestigt, durch den eine Anpassung an die Form des Gesichts vorgenommen werden kann. Der Rahmen 5 bildet gleichzeitig den Abschluss des Maskenkörpers 3.
Im Ausführungsbeispiel 2 ist als 4 eine erfindungsgemäße Atemmaske mit einer speziell gestalteten Dichtung zur Erleichterung des Lösens der Maske vom Gesicht gezeigt. Es umfasst eine Möglichkeit für eine thermische Beeinflussung der Klebkraft, um das Ablösen bei verringerter Klebkraft zu ermöglichen. Zu diesem Zweck ist die Dichtung 1 als Schlauch ausgeführt. Die Außenseite dieses Schlauches ist als Klebefläche 4 ausgeführt und mit einem haftenden Gel benetzt, welches unterhalb einer Temperatur von 25°C eine nur geringe Klebkraft entwickelt. Wird diese Dichtung an das Gesicht gedrückt, so ergibt sich durch die ansteigende Temperatur rasch eine ausreichende Klebkraft. Zum Ablösen der Maske wird kühles Wasser durch das Innere 6 des Schlauches geleitet. Sinkt dadurch die Temperatur der Klebefläche unter 25°C, lässt sich die Maske aufgrund der verringerten Klebkraft einfach vom Gesicht lösen. Die Abkühlung kann durch das Spülen mit kühlem Wasser innerhalb des Schlauches 6 mittels einer Spritze erfolgen.
Im Ausführungsbeispiel 3 ist als 5 eine erfindungsgemäße Atemmaske mit einer speziell gestalteten Dichtung zur Erleichterung des Lösens der Maske vom Gesicht gezeigt. Es umfasst eine Möglichkeit einer Veränderung des Querschnittes der Dichtung 1. Zu diesem Zweck ist die Dichtung 1 als flexible Fläche zwischen 2 Stegen 7, 7' ausgeführt. Wird der sich bildende Hohlraum 8 mit einem Druck beaufschlagt oder das Volumen abgeschlossen, so kann die Klebefläche 4, die mit einem haftenden Gel belegt ist, am Gesicht zum Haften gebracht werden. Zum Lösen der Maske kann der Hohlraum 8 mittels einer Spritze oder eines Balges evakuiert werden, wodurch die klebende Fläche eine Position 4' anstrebt, die eine Entfernung der Maske von der Hautoberfläche erleichtert.

Claims

Atemmaske mit einem Maskenkörper (3), der an seinem Rand eine Dichtung (1) aufweist, die am Gesicht des Trägers anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der mit dem Gesicht des Trägers in Kontakt stehenden Fläche der Dichtung eine adhäsive Oberfläche aufweist.
Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Dichtung (1) eine adhäsive Beschichtung aufweist.
Atemmaske nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die adhäsive Beschichtung aus Elektroden-Klebegel besteht.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die adhäsive Oberfläche im Kontakt mit der Gesichtshaut des Trägers eine Haftfestigkeit von mindestens 0,4 N/cm² aufweist.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Atemmaske eine Haltevorrichtung (2) umfasst.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Maskenkörper an die Form des Gesichts anpassbar ist.
Atemmaske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Anpassung an die Form des Gesichts durch einen in der Nähe des Randes des Maskenkörpers angebrachten formbaren Rahmen (5) vorgenommen werden kann.
Atemmaske nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel zur Erleichterung des Ablösens des Maskenkörpers enthalten sind.
Atemmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erleichterung des Ablösens des Maskenkörpers Mittel zur Änderung des Querschnittes der am Gesicht anhaftenden Dichtung umfassen.
Atemmaske nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zur Erleichterung des Ablösens des Maskenkörpers ein Klebemittel umfassen, dessen Klebwirkung über seine Temperatur einstellbar ist.