DE4105672C1 - Oxygen distributor for inhalation therapy - has stirring chamber with agitator and apertures, with connector opening into chamber - Google Patents
Oxygen distributor for inhalation therapy - has stirring chamber with agitator and apertures, with connector opening into chamberInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Sauerstoffverteiler für den
Einsatz in der Sauerstoffinhalationstherapie
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Ein solcher Verteiler ist aus der US 41 56 426 bekannt.
In der Sauerstofftherapie wird dem Patienten ein Gemisch
aus Luft und Sauerstoff angeboten. Der Sauerstoff wird
dabei von einem Sauerstoffvorratsbehälter über eine
Schlauchleitung zum Patienten herangeführt und zum
Einatmen zur Verfügung gestellt. Dazu wird der an Mund-
und Nasenbereich herangeführte Sauerstoff über bekannte
Verteilersysteme einem oder beiden Nasenflügeln zugeführt.
Diese Verteilersysteme sind im allgemeinen so aufgebaut,
daß sie aus zusammengesetzten Rohrteilen bestehen und
entweder ein oder zwei kurze Rohrelemente aufweisen, die
in die Nasenflügel hineinreichen und an deren offenen
Enden der Sauerstoff ausströmt.
In der Sauerstoffinhalationstherapie werden Abgabevolumina von 2 bis 5
Litern pro Minute erreicht, so daß sich bei einem
durchschnittlichen Innendurchmesser der Austrittsöffnung
der Rohrelemente von ca. 4 mm Strömungsgeschwindigkeiten
bis zu 660 cm/s bei einer Austrittsöffnung und 330 cm/s
bei zwei Austrittsöffnungen ergeben. Bei kleineren
Durchmessern (2 bis 3 mm) ergeben sich entsprechend
höhere Werte. Diese Strömungsgeschwindigkeiten sind so
hoch, daß sie vom Patienten als unangenehm
empfunden werden.
Es sind deshalb Versuche unternommen worden, die
Geschwindigkeit des ausströmenden Sauerstoffs zu
reduzieren.
Aus der US-Patentschrift 38 02 431 ist der Vorschlag bekannt, die
in die Nasenöffnung eingeführten Rohrelemente so
auszugestalten, daß sie sich trichterförmig erweitern und
die Sauerstoffströmung vom kleineren zum größeren
Durchmesser hin verläuft. Dadurch wird
die Strömungsgeschwindigkeit reduziert, was zu einer für
den Patienten angenehmeren Applikation des Sauerstoffs
führt.
Bei den meisten Verteilungssystemen wird der Sauerstoff
über die bereits erwähnten Rohrelemente in die Nasenflügel
eingeleitet. Solange der Patient über die Nase atmet, ist
auf diese Weise eine ausreichende Versorgung mit Sauerstoff
sichergestellt und eine recht genaue Dosierung des
Sauerstoffs möglich. Atmet der Patient aber durch den Mund
ein, wird nur eine unzureichende Sauerstoffversorgung
gewährleistet.
Um eine Sauerstoffapplikation während des Einatmens durch
den Mund zumindest in eingeschränktem Maße zu
gewährleisten, wird in der US-Patentschrift 41 56 426
vorgeschlagen, das Verteilersystem um eine zum Mund hin
gerichtete Öffnung zu ergänzen, durch die der dem
Verteilersystem zugeführte Sauerstoff ebenfalls austreten
kann. Die Hauptversorgung findet bei diesem
Verteilersystem weiter über zwei in die Nasenhöhlen
hineinragende Rohrelemente statt. Beim Einatmen durch die
Nase wird der zugeführte Sauerstoff und über die
zusätzliche Öffnung Raumluft in die Nasenhöhlen
eingeleitet. Beim Ausatmen durch die Nase oder beim
Einatmen durch den Mund strömt der Sauerstoff durch die
zusätzliche Öffnung aus und gelangt in den Bereich des
geöffneten Mundes, so daß über diesen Weg dem Patienten
Sauerstoff zugeführt wird. Jedoch ist bei dieser
Ausgestaltung des Verteilersystems ein erheblicher
Unterschied in der Sauerstoffdosierung beim Einatmen durch
die Nase bzw. beim Einatmen durch den Mund festzustellen.
Denn die zum Mund hin gerichtete zusätzliche Öffnung des
Verteilersystems läßt den zugeführten Sauerstoff diffus
austreten, insbesondere dann, wenn über die Nase
ausgeatmet wird. Die Versorgung mit Sauerstoff ist daher
beim Einatmen durch den Mund deutlich geringer, so daß die
Gesamtdosierung nicht mehr zuverlässig erfaßt werden kann,
da sie davon abhängt, wie oft der Patient durch die Nase
oder durch den Mund eingeatmet hat.
Allen Verteilersystemen mit Rohrelementen, die in die
Naseninnenräume hineinreichen, ist gemeinsam, daß sie nur
einen unzureichenden Tragekomfort bieten und von den
Patienten als lästig empfunden werden. Auch weiche
Kunststoffmaterialien, wie sie etwa in der
US-Patentschrift 38 02 431 genannt sind, führen nicht zu einem
beeinträchtigungsfreien Tragen der
Sauerstoffverteilersysteme. Eine Polsterung der
Rohrelemente in den Naseninnenräumen ist nur in geringem
Maße möglich und führt stets zu einem vollständigen
Verschluß der Nase, so daß über den Mund ausgeatmet werden
muß.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung
die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler für
den Einsatz in der Sauerstoffinhalationstherapie
zu schaffen, bei dem die Darbietung
des Sauerstoffs auf eine für den Patienten angenehme Weise
erfolgt und die zugleich eine zuverlässige Versorgung mit
Sauerstoff bei guter Dosierbarkeit beim
Einatmen sowohl durch die Nase als auch durch den Mund
gewährleistet.
Belöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand
des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
Anhand eines Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im
folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren genauer
beschrieben, in denen zeigt:
Fig. 1 eine Ansicht eines Ausführungsbeispiels des
erfindungsgemäßen Sauerstoffverteilers von vorne,
Fig. 2 eine Ansicht des Ausführungsbeispiels aus Fig. 1
von oben,
Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie A in Fig. 1
und
Fig. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie B in Fig. 1.
Das in Fig. 1 dargestellte Ausführungsbeispiel eines
erfindungsgemäßen Sauerstoffverteilers besteht aus einem
Grundkörper 1 und einem Verteilerelement 2. Der
Grundkörper 1 trägt das Verteilerelement 2 und dient
ferner zur Halterung und Positionierung des gesamten
Sauerstoffverteilers zwischen Nase und Oberlippe des
Patienten. Der Grundkörper weist dazu seitlich angeordnete
Schlaufen 1a bis 1d auf, in die ein nicht dargestelltes
verstellbares Halteband eingelegt, um den Kopf des
Patienten herumgelegt und zur Befestigung des
Sauerstoffverteilers festgezogen werden kann.
Das Verteilerelement 2 besteht aus einem Verwirbler 3 in
Form eines ersten kurzen Rohrelements, dessen Längsachse,
wie in der Zeichnung dargestellt senkrecht verläuft, so
daß die beiden offenen Enden 3a und 3b des Verwirblers
während des Tragens des Sauerstoffverteilers zur Nase bzw.
zum Mund des Patienten hin angeordnet sind. In dem
dargestellten Ausführungsbeispiel besitzt der Verwirbeler
über seine gesamte Länge einen konstanten Querschnitt und
umschließt somit einen zylindrischen Hohlraum in seinem
Inneren. Für den Durchmesser des zylindrischen
Rohrelements haben sich Werte zwischen 4 und 8 mm als
besonders zweckmäßig erwiesen. Die Länge des Rohrelements
beträgt vorzugsweise das 1,5 bis 2fache des Durchmessers.
Zugeführt wird der Sauerstoff über eine in der Figur nicht
dargestellte Schlauchleitung, die an einem Anschlußstutzen
4 angebracht wird, und an den Haltebändern oder aber am
Grundkörper 1 gesichert werden kann. Der Anschlußstutzen 4
ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ebenfalls
ein kurzes Rohrelement, dessen Längsachse senkrecht zur
Längsachse des Verwirbelers 3 verläuft und besitzt einen
kleineren Durchmesser als der Verwirbeler 3, vorzugsweise
das 0,3 bis 0,5fache des Durchmessers des Verwirbelers
(2 bis 4 mm). Der Anschlußstutzen 4 ist wie in Fig. 1
dargestellt, auf der halben Höhe des Verwirbelers 3
angeordnet. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, liegen die
Längsachsen des Verwirbelers 3 und des Anschlußstutzens 4
nicht in einer Ebene. Vielmehr
ist, wie in Fig. 4 erkennbar ist, die Öffnung 4a, die
durch den Anschlußstutzen 4 in der inneren Wandung des
Verwirbelers 3 gebildet wird, zur Längsachse des
Verwirbelers versetzt. Besonders vorteilhaft ist eine
Ausgestaltung, bei der, wie in Fig. 3 gezeigt ist, die
Innenwand des Anschlußstutzens 4 sich im Bereich 6
übergangsfrei in die Innenwand des Verwirbelers 3
fortsetzt.
Wird über den Anschlußstutzen 4 Sauerstoff zugeführt, so
tritt der Sauerstoff aus der Öffnung 4a aus und gelangt in
den zylindrischen Innenraum des Verwirbelers 3. Die
zunächst geradlinige Sauerstoffströmung erfährt dort eine
Ablenkung, die zur Ausbildung einer spiralförmigen
Sauerstoffströmung führt, die zu den beiden offenen Enden
des Verwirbelers 3 verläuft. Durch die Ablenkung und
Verwirbelung, sowie durch den Übergang zu einem größeren
Querschnitt, wird die Sauerstoffströmung soweit
verlangsamt, daß sie beim Austritt aus den offenen Enden
des Verwirbelers 3 vom Patienten nicht mehr als unangenehm
empfunden wird. Im Ruhezustand, d. h. ohne Atmungsvorgang
tritt an beiden Enden des Verwirbelers 3 ein im
wesentlichen gleiches Volumen aus, das jeweils in etwa der
Hälfte des zugeführten Sauerstoffvolumens entspricht.
Die sich im Verwirbeler 3 ausbildende spiralförmige
Sauerstoffströmung ist aber labil, so daß beim Einatmen
des Patienten nahezu das gesamte Sauerstoffvolumen derart
abgelenkt wird, daß es an einem der offenen Enden des
Verwirbelers 3 austritt. Ausgehend von den in Fig. 1
dargestellten Verhältnissen wird die spiralförmig
verwirbelte Sauerstoffströmung beim Eintauchen durch die
Nase nach oben abgelenkt, während beim Einatmen durch den
Mund eine Ablenkung nach unten erfolgt.
Durch die in der Wirbelströmung wirkenden
Zentrifugalkräfte platzt der Wirbel nach dem Austritt aus
dem Verwirbeler 3 auf, wodurch ein schneller Abbau der
Strömungsgeschwindigkeiten, sowie eine gute Durchmischung
des Sauerstoffs mit der Umgebungsluft begünstigt wird. Da
aufgrund der Ausbildung des Verwirbelers 3 keine der
beiden Öffnungen bevorzugt mit Sauerstoff beaufschlagt
wird, sondern sich die Sauerstoffströmung allein nach dem
Einatmungsvorgang richtet, erfolgt sowohl beim Einatmen
durch die Nase als auch beim Einatmen durch den Mund eine
in weitem Maße gleichmäßige Versorgung mit Sauerstoff.
Beim Ausatmen wirkt allein der Ausatmungsvorgang durch die
Nase störend auf die im Verwirbeler 3 ausgebildete
Sauerstoffströmung ein. Die erwähnten hohen
Ausströmgeschwindigkeiten an der Öffnung 4a führen beim
erfindungsgemäßen Sauerstoffverteiler zu einer raschen
Wiederherstellung einer spiralförmig verwirbelten
Sauerstoffströmung, die aus beiden Enden 3a und 3b des
Verwirbelers 3 in nahezu gleichen Anteilen austritt.
Die Verwirbelung der Sauerstoffströmung im Innenraum des
Verwirbelers 3 führt ferner dazu, daß trotz der großen
Austrittsfläche an den beiden offenen Enden 3a und 3b des
Verwirbelers sich eine ausreichend gerichtete
Sauerstoffströmung einstellt, die die
Sauerstoffapplikation während des Einatmens fördert.
Um den Tragekomfort des Sauerstoffverteilers zu erhöhen,
ist, wie in Fig. 2 und 3 erkennbar, der Grundkörper 1 des
Ausführungsbeispiels nicht eben sondern gewölbt und mit
einem Radius ausgestaltet, der sich an die anatomischen
Gegebenheiten des menschlichen Gesichtes anpaßt. Das
Verteilerelement 2 besteht aus Verwirbeler 3 und
Anschlußstutzen 4, die im wesentlichen rechtwinklig
zueinander angeordnet sind, ist an dem Grundkörper 1
derart versetzt angeordnet, daß sich ein im wesentlichen
paralleler Verlauf der Längsachse des Anschlußstutzens 4
zu dem Teil der Oberfläche des Grundkörpers 1 ergibt, der
sich in unmittelbarer Nähe der Befestigungsstelle des
Verteilerelements 2 am Grundkörper 1 anschließt. Durch
diese in Fig. 2 und 3 erkennbare leicht verdrehte
Anordnung wird der Anschluß der Schlauchleitung für die
Sauerstoffzufuhr insbesondere im Hinblick auf die
Halterung während des Tragens erleichtert.
Ein an sich eben ausgestalteter Grundkörper 1 des
erfindungsgemäßen Sauerstoffverteilers kann aus einem
plastisch verformbaren Material hergestellt sein, so daß
eine Anpassung an die Konturen des Gesichts des Patienten
beim Anlegen des Sauerstoffverteilers durchgeführt werden
kann. Elastische Materialien können durch einen Kern
derart plastisch versteift werden, daß eine plastische
Verformung des Grundkörpers möglich ist, selbst wenn das
Grundkörpermaterial keine plastischen Eigenschaften
aufweist. Bei dieser Ausgestaltung ist eine
Materialauswahl nur im Hinblick auf die Verträglichkeit
und den Tragekomfort möglich, ohne daß die plastischen
Anforderungen die zur Verfügung stehenden Materialien
einschränken.
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel handelt es sich,
wie in Fig. 3 zu erkennen ist, um einen einstückig
geformten Kunststoffkörper, der im Spritzgußverfahren
hergestellt werden kann. Weder der Verwirbeler 3 noch der
Anschlußstutzen 4 bedingen eine besondere Ausgestaltung
der Oberflächen im Bereich der Sauerstoffströmung. Daher
kann bei der Gestaltung und Materialauswahl in großem Maße
auf die Verträglichkeit und den Tragekomfort, aber auch
auf eine wirtschaftliche Herstellung Rücksicht genommen
werden.
Der erfindungsgemäße Sauerstoffverteiler besitzt in dem
dargestellten Ausführungsbeispiel ein nur sehr geringes
Gewicht, was den Tragekomfort weiter verbessert. Eine
Behinderung des Patienten beim Sprechen bzw. Essen und
Trinken ist vermieden. Ferner kann der Patient, da der
Sauerstoff in einer ausreichend gerichteten
Sauerstoffströmung angeboten und stets zusammen mit
Raumluft eingeatmet wird, zwar in eingeschränktem Maße
aber dennoch auch während der Sauerstofftherapie Gerüche
wahrnehmen.
Claims (14)
1. Sauerstoffverteiler für den Einsatz in der
Sauerstoffinhalationstherapie mit
- - einem Grundkörper (1) zum Positionieren des Sauerstoffverteilers im Bereich zwischen Mund und Nase eines Patienten,
- - einem Anschlußelement (4) zum Anschließen einer Sauerstoffzuführung und
- - Öffnungen (3a, 3b) zum Abgeben von Sauerstoff, die zum Mund und zur Nase des Patienten hin gerichtet sind,
gekennzeichnet durch
- - einen Verwirbeler (3), der einen Verwirbelungsraum und die Öffnungen (3a, 3b) umfaßt und in den das Anschlußelement (4) derart einmündet, daß die durch das Anschlußelement (4) zugeführte Sauerstoffströmung spiralförmig verwirbelt wird und bei angehaltenem Atem des Patienten aus beiden Öffnungen des Verwirbelers austritt.
2. Sauerstoffverteiler nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verwirbeler (3) eine größere Querschnittsfläche
als das Anschlußelement (4) aufweist.
3. Sauerstoffverteiler nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verwirbeler (3) durch ein erstes kurzes Rohrelement gebildet ist
und das Anschlußelement (4) durch ein zweites kurzes
Rohrelement gebildet ist,
wobei die Längsachsen der beiden Rohrelemente
zueinander senkrecht und nicht in einer gemeinsamen Ebene verlaufen.
4. Sauerstoffverteiler nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
das das Anschlußelement (4) bildende Rohrelement
tangential in das den Verwirbeler (3) bildende
Rohrelement verläuft.
5. Sauerstoffverteiler nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die beiden Rohrelemente jeweils konstanten Querschnitt
aufweisen.
6. Sauerstoffverteiler nach Anspruch 3, 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
beide Rohrelemente jeweils kreisförmige Querschnitte
aufweisen.
7. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verwirbeler (3) einstückig mit dem Anschlußelement
(4) ausgebildet ist.
8. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) einstückig mit dem Verwirbeler (3)
ausgebildet ist.
9. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) Schlaufen (1a-1d) zum Aufnehmen
eines Haltebandes für die Befestigung am Kopf des
Patienten aufweist.
10. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) gewölbt ausgebildet ist.
11. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) aus einem plastisch verformbaren
Material hergestellt ist.
12. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1) aus einem verformbaren Material
hergestellt ist und einen plastisch verformbaren Kern
aufweist.
13. Sauerstoffverteiler nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Grundkörper (1), der Verwirbeler (3) und das
Anschlußelement (4) aus Kunststoff hergestellt sind.
Priority Applications (2)
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DE4105672A DE4105672C1 (en) | 1991-02-22 | 1991-02-22 | Oxygen distributor for inhalation therapy - has stirring chamber with agitator and apertures, with connector opening into chamber |
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Family Applications (1)
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Country Status (2)
Country | Link |
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US (1) | US5575282A (de) |
DE (1) | DE4105672C1 (de) |
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