Дыхательный лечебный аппарат для поддержания открытыми естественных дыхательных путей человеческоготела и способ предотвращения храпа с использованием указанного аппарата - RU2309770C2

Описание

Область техники

Изобретение относится к способу по ограничительной части п.1 формулы и к дыхательному лечебному аппарату по ограничительной части п.2 формулы. Подобные аппараты применяются для лечения обструктивного анпоэ сна. Другим применением является предотвращение храпа.

Предшествующий уровень техники

Для дыхательной терапии известны так называемые СРАР-аппараты (СРАР = Continuous Positive Airway Pressure), создающие повышенное давление в дыхательных путях и описанные, например, в US 5655522. Указанные аппараты доставляют в лицевую маску воздух для дыхания, давление которого постоянно выше атмосферного давления на несколько гПа. Когда пациент дышит в создаваемой искусственной атмосфере, его дыхательные пути за счет повышенного относительного давления остаются достаточно широко открытыми для дыхания. СРАР-аппарат вызывает тем самым лишь «пневматическое шинирование» дыхательных путей. Сам дыхательный процесс основан исключительно на дыхании как таковом.

Храп является признаком расслабленных и суженных дыхательных путей. При высокой скорости потока через глотку давление воздуха там падает, поскольку с возрастанием скорости увеличивается расстояние между молекулами воздуха. Вследствие этого расслабленная ткань там ослабевает и полностью перекрывает путь воздуху. Из-за этого обусловленное потоком разрежение исчезает, дыхательные пути выпрямляются и воздух снова протекает, пока не достигнет определенной скорости. Это приводит затем снова к следующему закрытию. За счет быстрой последовательности закрытия и открытия дыхательных путей возникает храп. СРАР-аппарат повышает давление воздуха по сравнению с атмосферным нормальным давлением (относительное давление) настолько, что обусловленное потоком понижение давления не может больше вызвать закрытие и предотвращает за счет этого возникновение храпа.

Когда лежащий в основе храпа механизм превышает определенную степень тяжести, дыхательный привод прекращает свое действие. В этом случае имеет место требующая лечения болезнь «обструктивное анпоэ сна», которой страдает, по меньшей мере, 1% населения. Болезнь лечат преимущественно СРАР-аппаратами. Другими, однако второстепенными, возможностями лечения являются механические вспомогательные средства и оперативное вмешательство.

Один из недостатков известных СРАР-аппаратов состоит в том, что они имеют внутреннее сопротивление потоку, которое пациент должен преодолевать своей дыхательной мускулатурой. Отсюда возникает дополнительная нагрузка, поскольку внутреннее сопротивление аппарата суммируется с сопротивлением дыхательных путей пациента.

Другой недостаток состоит в том, что воздух при прохождении через аппарат нагревается, в результате чего его относительная влажность падает. Вследствие этого воздух отбирает у слизистых оболочек воду. Поскольку высохшие слизистые оболочки не только неприятны, но и теряют свою защитную функцию, в процессе дыхательной терапии требуется увлажнение воздуха. СРАР-аппараты оснащают поэтому встроенным увлажнителем воздуха или увлажнитель воздуха устанавливают в качестве дополнительного устройства между СРАР-аппаратом и пациентом.

Другими недостатками СРАР-аппаратов являются шум при работе, дискомфорт, создаваемый лицевой маской, гигиенические риски и высокое энергопотребление.

Из ЕР-А-0330740 известен также искусственный дыхательный аппарат, который лечит, помимо прочего, анпоэ сна и состоит из колокола и вентилятора, соединенных между собой подводящими шлангами. В этих подводящих шлангах установлены технические клапаны и регулировочные устройства для воздействия на работу вентилятора. Колокол устанавливают на грудной клетке и создают внутри него ритмичную очередность пониженного и повышенного давлений. Этот ритм согласован с естественным дыхательным ритмом человека, так что дыхательный процесс активно поддерживается.

Существенный недостаток этого дыхательного аппарата состоит в том, что он непригоден для предотвращения храпа.

В основе изобретения лежит задача создания родового способа и соответствующего дыхательного лечебного аппарата, обеспечивающего дыхание в свободной атмосфере. Другими задачами являются исключение лицевой маски, уменьшение шума при работе, улучшение гигиены и сокращение энергопотребления.

Решение этой задачи раскрыто в отличительных признаках п.1 формулы на способ и в отличительных признаках п.2 формулы на устройство. Варианты выполнения дыхательного лечебного аппарата приведены в зависимых п.п.3-6.

Изобретение устраняет недостатки, присущие техническим решениям, известным из уровня техники.

За счет помещения всего тела или преимущественно только частей тела, например передней мягкой шейной области, в камеру, находящуюся под уменьшенным относительным давлением, предотвращается ослабление дыхательных путей в области глотки, поскольку в этом случае более высокое статическое давление нормальной атмосферы шинирует дыхательные пути. В физическом смысле речь идет об инверсии известного из уровня техники принципа СРАР. За счет этого пациент может дышать в нормальной атмосфере, что приводит к отсутствию необходимости использования маски.

Поскольку вдыхаемый воздух не должен протекать через технические детали, отсутствует также дополнительное сопротивление дыханию, и дыхательная мускулатура не испытывает дополнительной нагрузки. За счет дыхания в нормальной атмосфере не требуется дополнительного увлажнения вдыхаемого воздуха и отпадают затраты на увлажнитель воздуха.

Поскольку дыхательный лечебный аппарат согласно изобретению больше не вырабатывает воздух для дыхания, отпадает также необходимость в использовании дыхательного шланга, а вместо него используют тонкую дыхательную трубку. Всасывающий вентилятор должен, однако, перемещать не большие воздушные массы, а всегда лишь то количество воздуха, которое поступает в камеру разрежения через неплотности. Требуемая мощность всасывающего вентилятора тем самым снижается и может быть обеспечена аккумулятором. Кроме того, весь вентилятор может иметь относительно небольшие габариты, что обеспечивает хорошую звукоизоляцию.

Заявленное устройство имеет также преимущества, связанные с безопасностью использования. Выход вентилятора из строя не приводит автоматически к реверсивному вдыханию СО₂, а лишь вызывает возврат симптомов обструктивного анпоэ сна. Преимущества в плане гигиены возникают потому, что через принадлежности, такие как трубка и ошейник, не протекает вдыхаемый воздух и за счет этого больше не образуется конденсат. Периодичность очистки может быть поэтому существенно увеличена. Использование аппарата разными пациентами не вызывает побочных явлений.

Поскольку аппарат отличается простотой конструкции, невысокой стоимостью изготовления и безопасностью применения, его можно использовать также без врачебного предписания, например, для предотвращения храпа. Известные для этого устройства в большинстве случаев приходится носить во рту или на зубах, что сопряжено с риском несчастных случаев в результате, например, отделения и проглатывания используемого противохрапного зажима.

Изобретение более подробно поясняется ниже на примере его применения. Приведенный чертеж иллюстрирует простой вариант осуществления.

Устройство в качестве примера состоит из ошейника 1, отсасывающей трубки 2 и всасывающего насоса 3. Ошейник 1 представляет собой полуоткрытую камеру, которая в форме купола охватывает переднюю (вентральную) шейную область. Край ошейника 1 проходит от подбородка вдоль обеих сторон нижней челюсти к боковым сторонам шеи, а оттуда - снова вперед и вниз до верхнего конца грудины. Вдоль контура расположено уплотнительное устройство 6, которое при пользовании аппаратом прилегает к коже. Таким образом, открытая сторона ошейника 1 закрывается кожей пациента, и образуется закрытый камерный объем 7.

Ошейник выполнен таким образом, что перпендикулярно своей поверхности он является жестким, а в направлении протяженности поверхности - гибким. За счет этого поверхность ошейника при наклонах головы может увеличиваться и уменьшаться, а при вращениях головы испытывать боковую деформацию. В приведенном примере это свойство достигается за счет того, что оболочка ошейника 1 состоит из эластичного покрытия 5, например из резины или другого эластомера, поверх несущей конструкции из стабилизирующих каркасных зажимов 4.

В подходящем месте, преимущественно в нижней части ошейника 1, расположен патрубкообразный выход 8 для воздуха, который снаружи ведет через оболочку ошейника 1 в закрытую камеру 7 и посредством отсасывающей трубки 2 соединен с блоком всасывания всасывающего насоса 3.

Для прикладывания ошейника 1 и стабилизации его правильного положения предусмотрена затылочная лента 9, которая может быть снабжена также застежкой, преимущественно «липучкой».

При пользовании аппаратом всасывающий насос 3 через присоединенную к выходу 8 для воздуха отсасывающую трубку 2 создает в закрытой камере 7 постоянное разрежение в несколько гПа. Это достигается за счет регулируемого по давлению отсасывающего насоса или за счет установления определенной частоты вращения всасывающего вентилятора. В случае возникновения утечек между кожей пациента и уплотнительным устройством 6 объем воздуха, возникающий из-за утечек и проникающий в закрытый камерный объем 7, отсасывают. Также движения головы не вызывают изменения разрежения в закрытой камере 7, поскольку всасывающий насос 3 или используемый всасывающий вентилятор содержит устройство для регулирования давления.

Поскольку ошейник 1 охватывает всю вентральную шейную область и в этом месте создает с закрытым камерным объемом 7 искусственную разреженную атмосферу, дыхательные пути пациента шинируются давлением нормальной атмосферы. Обусловленное потоком воздуха понижение давления в области глотки пациента препятствует ослаблению дыхательных путей, предотвращает храп и обеспечивает свободное дыхание пациентам с обструктивным анпоэ сна.

Перечень ссылочных позиций

1 - колпак со стабильным давлением;

2 - отсасывающая трубка;

3 - всасывающий насос;

4 - каркасные зажимы;

5 - поверхность камеры;

6 - уплотнительное устройство;

7 - камера с разрежением;

8 - выход для воздуха;

9 - затылочная лента.

Реферат

Изобретения относятся к медицине и могут быть использованы при лечении храпа. Для этого на шею накладывают специальное устройство, которое охватывает по меньшей мере переднюю область шеи. Данное устройство представляет собой камеру в виде ошейника, состоящую из стабилизирующих каркасных зажимов и лежащего на них упругого покрытия из эластомера с уплотнителем вдоль контура. Ошейник выполнен жестким в направлении, перпендикулярном своей поверхности, и гибким в направлении протяженности своей поверхности. При этом в камере обеспечивают постоянное разрежение посредством всасывающего насоса, соединенного через отсасывающую трубку с ошейником. Способ и устройство для его осуществления позволяют эффективно лечить храп, при этом поддерживая дыхательные пути постоянно открытыми, не препятствуя естественному свободному дыханию атмосферным воздухом. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Формула