WO2003006095A1 - Atemtherapiegeraet zur freihaltung des natuerlichen atemweges eines menschlichen koerpers und dessen verwendungsverfahren zur verhinderung von schnarchgeraues chen - Google Patents

Abstract

Zur Behandlung des Schnarchens und der obstruktiven Schlafapnoe wird verfahrensseitig vorgeschlagen, dass der innere Atemweg dem Druck der Atmosphäre und der äussere Umgebungsbereich des Atemweges einem künstlichen Unterdruck ausgesetzt werden, wobei die Differenz zwischen dem inneren Atmosphärendruck und dem äusseren Unterdruck konstant gehalten wird. Das Atemtherapiegerät besteht aus einem druckstabilen Hohlkörper, der den menschlichen Körper unter Freihaltung der natürlichen Atemöffnung umgibt und der zumindest im äusseren Umgebungsbereich des Atemweges eine Unterdruckkammer (7) ausbildet, wobei die Unterdruckkammer (7) über einen Absaugschlauch (2) mit einer Saugpumpe (3) verbunden ist. Mit diesem Verfahren und mit diesem Atemtherapiegerät kann in freier Atmosphäre geatmet werden.

Description

ATEMTHERAPIEGERAET ZUR FREIHALTUNG DES NATUERLICHEN ATEMWEGES EINES MENSCHLICHEN KOERPERS UND DESSEN VERWENDUNGSVERFAHREN ZUR VERHINDERUNG VON SCHNARCHGERAUES- CHEN

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Atemtherapiegerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 2. Derartige Geräte werden zur Behandlung der obstruktiven Schlafapnoe eingesetzt. Eine andere Anwendung ist die Verhinderung des Schnarchens.

Zur Atemtherapie sind sogenannte CPAP-Geräte (CPAP = Continuous Positive Air- way Pressure) zur Erzeugung eines positiven Atemwegsdrucks bekannt. Diese Geräte stellen in einer Gesichtsmaske Atemluft zur Verfügung deren Druck kontinuierlich gegenüber dem atmosphärischen Druck um einige hPa erhöht ist. Wenn ein Patient an dieser künstlichen Atmosphäre atmet, dann bleiben seine Atemwege durch den positiven Relativdruck zum Atmen weit genug aufgespannt. Ein CPAP-Gerät bewirkt somit lediglich eine „pneumatische Schienung" der Atemwege. Der Atemvorgang selbst beruht ausschließlich auf Eigenatmung.

Schnarchen ist ein Hinweis auf erschlaffte und eingeengte Atemwege. Bei hoher Strömungsgeschwindigkeit durch den Rachen sinkt dort der Luftdruck ,weil mit steigender Geschwindigkeit der Abstand zwischen den Luftmolekülen größer wird. Infolgedessen kollabiert dort das erschlaffte Gewebe und versperrt den Luftweg ganz. Dadurch verschwindet der strömungsbedingte Unterdruck, die Atemwege richten sich auf und die Luft strömt wieder, bis sie eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht. Das führt dann sogleich wieder zum nächsten Verschluss. Durch schnelle Folge von Verschluss und Öffnung der Atemwege entsteht das Schnarchgeräusch. Ein CPAP- Gerät erhöht den Luftdruck gegenüber dem atmosphärischen Normaldruck (Relativdruck) so weit, dass die strömungsbedingte Druckminderung keinen Verschluss mehr bewirken kann und verhindert dadurch das Entstehen eines Schnarchgeräusches. Wenn der dem Schnarchen zugrunde liegende Mechanismus einen bestimmten Schweregrad übersteigt, dann setzt auch der Atemantrieb aus. Jetzt liegt die behand- lungsbedürftige Krankheil „Obstruktive Schlafapnoe" vor, von der mindestens 1% der Bevölkerung betroffen ist. Die Krankheit wird vorwiegend mit CPAP-Geräten behandelt. Mechanische Hilfsmittel oder operative Eingriffe sind weitere, aber untergeordnete Therapiemöglichkeilen.

Ein Nachteil bekannter CP AP-Geräte besteht darin, dass sie einen inneren Strö- mungswiderstand besitzen, den der Patient mit seiner Atemmuskulatur überwinden muss. Daraus ergibt sich eine zusätzliche Belastung, denn der Innenwiderstand des Gerätes addiert sich zum Atemwegswiderstand des Patienten.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Luft beim Durchgang durch das Gerät angewärmt wird und dadurch ihre relative Feuchte sinkt. In der Folge entzieht die Luft den Schleimhäuten das Wasser. Da ausgetrocknete Schleimhäute nicht nur unangenehm sind, sondern auch ihre Abwehrfunktion verlieren, ist im Zusammenhang mit der Atemtherapie eine Luftbefeuchtung erforderlich. CPAP-Geräte werden deshalb mit einem integrierten Luftbefeuchter ausgestattet oder der Luftbefeuchter wird als Zusatzgerät zwischen CPAP-Gerät und Patient eingeschaltet. Weitere Nachteile von CPAP-Geräten sind Betriebsgeräusch, Behinderung durch die Gesichtsmaske, hygienische Risiken und hoher Energieverbrauch.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein gatlungsge äßes Verfahren und ein entsprechendes Atemlherapiegerät zu schaffen, das ein Almen an freier Atmosphäre ermöglicht. Weitere Aufgaben sind die Abschaffung der Gesichtsmaske, die Reduzierung von Betriebslärm, die Verbesserung der Hygiene und die Verminderung des Energieverbrauchs.

Diese Aufgabe wird verfahrensseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und vorrichtungsseitig durch die kennzeichnenden Merkmale des An- Spruchs 2 gelöst. Zweckmäßige Ausgestallungsmöglichkeiten des Atemlherapiegerä- tes ergeben sich aus den Unteransprüchen 3 bis 6. Die Erfindung beseitigt die Nachteile des Standes der Technik. Indem man den ganzen Körper oder vorzugsweise nur Teile des Körpers, beispielsweise die vordere weiche Halsregion, in eine Kammer bringt, die unter vermindertem Relativdruck steht, wird das Kollabieren der Atemwege im Rachenbereich verhindert, weil dann der höhere statische Druck der Normalatmosphäre die Atemwege schient. Im physikalischen Sinne handelt es sich bei diesem Verfahren um eine Umkehrung des nach dem Stand der Technik bekannten CP AP-Prinzips. Dadurch kann der Patient an Normalatmosphäre atmen und hat den Vorteil, dass die hinderliche Atemmaske nicht mehr nötig ist.

Da die Atemluft keine technischen Bauteile durchströmen muss, ist auch kein zusätzlicher Atemwiderstand vorhanden und die Atemmuskulatur wird nicht zusätzlich belastet. Durch das Atmen an Normalat osphäre ist keine zusätzliche Atemluftbefeuchtung erforderlich und der Aufwand für einen Luftbefeuchter entfällt.

Da das erfindungsgemäße Atemtherapiegerät nicht mehr die Atemluft liefern, sondern nur noch den negativen Relativdruck in einer Kammer erhalten muss, entfällt auch der Atemschlauch zugunsten eines dünnen Absaugschlauches. Das Sauggebläse muss jedoch keine großen Luftmengen bewegen, sondern immer nur diejenige Menge, die infolge von Undichtheiten in den Unterdruckraum einströmt. Die erforderliche Leistung des Sauggebläses ist damit klein und kann auch von einer Batterie aufgebracht werden. Außerdem kann das ganze Gebläse recht klein gehallen werden, wodurch eine gute Schallisolation ermöglicht wird wird.

Vorteile ergeben sich auch im Sicherheitsbereich. Ein Ausfall des Gebläses führt nicht automatisch zu einer Cθ₂-Rückalmung. In einem derartigen Fall würden sich die Symptome der obstruktiven Schlafapnoe wieder einstellen, mehr könnte jedoch nicht geschehen. Hygienische Vorteile entstehen, weil keine Zubehörteile wie Schlauch und Maske von der Atemluft durchströmt werden und sich dadurch kein Kondenswasser mehr bilden kann. Der zeitliche Reinigungszyklus kann deshalb we- scntlich vergrößert werden. Eine Nutzung des Gerätes durch verschiedene Patienten ist unbedenklich.

Da das Gerät einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist und mit seiner Anwendung keine Gefahren verbunden sind, kann es auch ohne ärztliche Verschreibung eingesetzt werden, beispielsweise um das Schnarchen zu verhindern. Dafür bekannte Vorrichtungen bestehen zumeist aus einem Gegenstand, der im Mund oder an den Zähnen getragen werden muss. Dabei können leicht Unfälle entstehen, wenn sich beispielsweise die benutzte Antischnarch-Spange löst und verschluckt wird.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Anwendungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Figur zeigt den Aufbau einer einfachen Realisierungsmöglichkeit.

Die Beispielvorrichlung besteht aus einer Halsniaske l, einem Absaugschlauch 2 und einer Saugpumpe 3. Die Halsmaske 1 ist eine halboffene Kammer, die kuppeiförmig die vordere (ventrale) Halsregion überspannt. Der Rand der Halsmaske 1 umschreibt in einem Umlauf die Region vom Kinn ausgehend an beiden Seiten des Unterkiefers entlang zu den Seiten des Halses und von dort wieder nach vorn unten bis zum oberen Ende des Brustbeins. Entlang des Umlaufs ist eine Dichlvorrichtung 6 angeordnet, die im Gebrauchszusland auf der Haut aufliegt. Auf diese Weise wird die offene Seile der Halsmaske 1 von der Haut des Patienten verschlossen und ein abgeschlossenes Kammervolumen 7 ausgebildet.

Die Oberfläche der Halsmaske ist so beschaffen, dass sie senkrecht zu ihrer Oberfläche steif, jedoch in Ausdehnungsrichtung der Oberfläche flexibel ist. Dadurch kann sich die Maskenoberfläche bei Nickbewegungen des Kopfes vergrößern und verkleinern und bei Drehbewegungen des Kopfes seitlich verziehen. Im Beispiel wird diese Eigenschaft dadurch erreicht, dass die Hülle der Halsmaske 1 aus einer elastischen Haut 5, beispielsweise aus Gummi oder einem anderen Elastomer über einem Unterbau aus stabilisierenden Skelettspangen 4 besteht. An einer geeigneten Stelle, vorzugsweise im unteren Bereich der Halsmaske 1 ist eine stutzenförmige Luftausleitung 8 angeordnet, die von außen durch die Hülle der Halsmaske 1 hindurch in das abgeschlossenes Kammervolumen 7 führt und die über den Absaugschlauch 2 mit der Saugseite der Saugpumpe 3 verbunden ist. Zum Anlegen und zur Stabilisierung des korrekten Sitzes der Halsmaske l ist ein Nackenband 9 vorgesehen, das auch mit einem Verschluss, vorzugsweise mit einem Klettvcrschluss versehen werden könnte.

Während der Benutzung erzeugt die Saugpumpe 3 über den an der Luftausleitung 8 angeschlossenen Absaugschlauch 2 in dem abgeschlossenen Kammervolumen 7 einen konstanten Unterdruck von wenigen hPa. Das wird durch eine druckgeregelte Absaugpumpe oder durch Einstellung einer bestimmten Drehzahl an einem Sauggebläse erreicht. Sofern Leckagen zwischen der Haut des Patienten und der Dichtvorrichtung 6 entstehen, wird das in das abgeschlossene Kammervolumen 7 einströmende Leckvolumen abgesaugt. Auch Kopfbewegungen bewirken keine Änderung des Unterdruckes in dem abgeschlossenen Kammervolumen 7, wenn die Saugpumpe 3 oder das verwendete Sauggebläse eine Vorrichtung zur Druckregelung aufweisen.

Da die Halsmaske l die gesamte ventrale Halsregion überspannt und an dieser Stelle mit dem abgeschlossenen Kammervolumen 7 eine künstliche Unterdruckatmosphäre herstellt, werden die Atemwege des Patienten durch den Druck der Normalatmosphäre geschient. Strömlingsbedingte Druckabsenkungen im Rachenbereich des Patienten führen nicht mehr zum Kollabieren der Atemwege. Schnarchgeräusche können nicht mehr entstehen. Patienten mit einer obstruktiven Schlafapnoe können frei atmen und haben wieder einen gesunden Schlaf. Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 druckstabile Kappe

2 Absaugschlauch

3 Saugpumpe

4 Skelettspangen

5 Oberfläche der Kammer

6 Dichtvorrichtung

7 Unterdruckkammer

8 Luftausleitung

9 Nackenband

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Offenhaltung der oberen Atemwege eines Menschen durch eine Druckluftschiene, dadurch gekennzeichnet, dass der Atemweg dem Druck der Atmosphäre und der extrakorporale Bereich des Atemweges einem künstlichen Unterdruck ausgesetzt werden, wobei die Differenz zwischen dem inneren Atmosphärendruck und dem äußeren Unterdruck konstant gehalten wird.

2. Atemtherapiegerät, gekennzeichnet durch einen druckstabilen Hohlkörper, der den menschlichen Körper unter Freihaltung der natürlichen Atemöffnung umgibt und der zumindest im extrakorporalen Bereich des Atemweges eine Unterdruckkammer (7) ausbildet, wobei die Unterdruckkammer (7) über einen Absaugschlauch (2) mit einer Saugpumpe (3) verbunden ist.

3. Atemtherapiegerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der druckstabile Hohlkörper als eine Kappe (1) ausgebildet ist, die mit ihrem Rand die vordere Halsregion vom Kinn ausgehend an beiden Seiten des Unterkiefers, der Halsseiten und der Schliisselbeingegend entlang bis zum oberen Ende des Brustbeins umläuft und so ausgeformt ist, dass sie den von ihrem Rand eingegrenzten Hautbereich kuppelförmig mit einem Abstand zur Haut überdeckt.

4. Atemtherapie gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die druckstabile Kappe (1) aus einem Material besteht, das senkrecht zur Körperoberfläche druckstabil ist und in Oberflächenrichtung so flexibel ist, dass Bewegungen des Kopfes zugelassen sind.

5. Atemtherapiegerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die druckstabile Kappe (1) aus einem vorzugsweise integrierten Unterbau aus stabilisierenden Skelettstangen (4) und einer darüber liegenden elastische Haut 5, beispielsweise aus Gummi oder einem anderen Elastomer, besieht.

6. Atemtherapiegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugpumpe (3) mit einer Druckregeleinrichtung zur Erzeugung und Aufrechterhaltung eines voreinstellbaren Unterdruckes ausgerüstet ist.