DE60023301T2

DE60023301T2 - Vorrichtung und verfahren zum behandeln einer durchflussbehinderung der obereren atemwege

Info

Publication number: DE60023301T2
Application number: DE60023301T
Authority: DE
Inventors: Colin Sullivan
Original assignee: Australian Centre for Advanced Medical Tecnology Pty Ltd
Current assignee: Australian Centre for Advanced Medical Tecnology Pty Ltd
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: EP1198265B1; US7607432B2; US7011087B1; DE60023301D1; AUPP996499A0; EP1198265A1; US20060150975A1; ATE306960T1; EP1198265A4; WO2001005460A1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln einer Durchflussbehinderung der oberen Atemwege eines Patienten. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Behandeln von durch Präeklampsie verursachter Hypertonie.
Hintergrund
Hypertonie ist in der Schwangerschaft mit einem erhöhten Risiko einer fötalen Wachstumsverzögerung verbunden und kann in schwerwiegenden Fällen sowohl zu Problemen der Mutter und auch des Fötus führen. Sie stellt die Hauptkomplikation in der Schwangerschaft dar und ist eine der drei Hauptursachen für den Tod der Mutter.
Hypertonie bei schwangeren Frauen ist entweder ein chronischer Zustand, der durch eine Erkrankung verursacht wird, die nicht im Zusammenhang mit der Schwangerschaft steht (essentielle oder sekundäre Hypertonie) oder wird durch einen schwangerschaftsinduzierten Zustand, der als „Präeklampsie" bekannt ist (auch bekannt als „schwangerschaftsinduzierte Hypertonie"), verursacht. Im erstgenannten Zustand ist ein erhöhter Blutdruck das hauptsächliche pathophysiologische Merkmal. Bei Präeklampsie, ist der erhöhte Blutdruck ein Zeichen einer vorliegenden Funktionsstörung und die Wirkung der beiden Zustände und deren Behandlung sind bei der Mutter und dem Fötus sehr unterschiedlich. Bestrebungen, diese beiden Klassen von Patienten zu unterscheiden, haben weltweit zu Verwechslungen in der Terminologie geführt.
Bei einer normalen Schwangerschaft ist die Veränderung des Blutdrucks (BP) im Tagesrythmus ähnlich zu der einer nicht schwangeren Frau, mit dem höchsten Wert am Morgen und dem niedrigsten Wert gegen Mitternacht. Ein ähnliches Muster existiert bei der von chronischer (essentieller) Hypertonie begleiteten Schwangerschaft.
Im Gegensatz dazu, ist das Muster des täglichen Blutdrucks bei Frauen mit Präeklampsie umgekehrt, wobei der maximale Blutdruck bei Nacht auftritt.
Präeklampsie ist eine Erkrankung der Plazenta mit weitgehenden systematischen Folgeerscheinungen, welche die Niere-, Hirn-, Leber- und/oder Blutgerinnungs-Funktionen der Mutter beeinflussen. Die hauptsächlichen klinischen Merkmale umfassen Hypertonie, Proteinurie und Ödeme, wobei eins oder alle davon vorliegen.
Während es allgemein anerkannte Risikofaktoren für Präeklampsie gibt, bleiben die genauen Gründe und Mechanismen nicht bewiesen. Darüber hinaus gibt es keine klaren Indikatoren, die zur Vorhersage des Auftretens oder der Ernsthaftigkeit des Zustandes nützlich sind. Es gibt keine bekannten, effektiven, vorbeugenden Maßnahmen und obwohl verschiedene Techniken und Medikationen zur Begrenzung der Symptome (insbesondere der Hypertonie) eingesetzt werden, ist die einzige maßgebliche Behandlung, die Entbindung des Babys und das Entfernen der erkrankten Plazenta.
Präeklampsie tritt im Allgemeinen nach der zwanzigsten Schwangerschaftswoche und meist kurzfristig auf. Präeklampsie (und die damit verbundene Hypertonie) ist ein anderer medizinischer Zustand als essentielle oder sekundäre Hypertonie (wie beispielsweise anhand der verschiedenen täglichen Merkmale erklärt). Die zur Behandlung von Patienten mit Präeklampsie verwendeten Methoden bestehen hauptsächlich aus dem genauen Beobachten des Patienten und, falls notwendig, aus der medikativen Kontrolle des Blutdrucks. In schweren Fällen werden zusätzliche Medikationen verwendet, um Konvulsionen (Eklampsie) zu verhindern.
Es wurde erkannt, dass obstruktive Schlafapnoe (OSA) im Zusammenhang mit erhöhtem Blutdruck steht. Der Erfinder hat zuvor die Behandlung von OSA durch Verwendung eines kontinuierlichen Atemwegsüberdrucks (Continuous Positive Airway Pressure „CPAP"), und insbesondere eines nasalen kontinuierlichen Atemwegsüberdrucks (nasal-Continuous Positive Airway Pressure „nCPAP"), gezeigt. Es wurde ebenfalls gezeigt, dass partielle Luftdurchflussbehinderung (Upper-Airway-Resistance-Syndrome „UARS") eine Erhöhung des Blutdrucks verursachen kann und, dass der Blutdruck durch Verwendung von CPAP, und insbesondere von nCPAP, kontrolliert werden kann. Patienten mit Präeklampsie induzierter Hypertonie können jedoch auch die UARS indizierenden Symptome nicht entwickeln. Dementsprechend können UARS-Symptome bei einem solchen Patienten übersehen werden, was dazu führt, dass die durch Präeklampsie verursachte Hypertonie unbehandelt bleibt.
WO 9211054 offenbart eine Vorrichtung zur Behandlung von Schlafapnoe, wobei die Vorrichtung ein Mittel zur Bestimmung eines Punktes, kurz vor Begin einer Einatmungsphase und im Anschluss an eine vorherige Einamtemphase, im Atmungszyklus des Patienten und eine Gaskontrollvorrichtung zum Initiieren eines Anstiegs des Gasdrucks auf ein ausgewähltes Niveau umfasst.
US 5928189 offenbart ein System zur Abgabe eines metabolischen Fluids (wie Sauerstoff) an einen Benutzer, wobei die dem Benutzer zugeführte Menge an Fluid in Erwiderung auf die Aktivitätsintensität des Benutzers kontrolliert wird.
US 5884622 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen der Druck-Volumen-Beziehung des Atemsystems eines Patienten an Beatmungshilfsmitteln durch Messen des Effekts, den geringfügige Störungen des Drucks, Volumens und Durchflusses des ventilierten Gases auf die Atmung haben.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt eine Vorrichtung zum Behandeln einer Durchflussbehinderung der oberen Atemwege eines Patienten bereit, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst:
ein Mittel zur Detektion mindestens eines Unterbrechungszyklus in der Flussrate der oberen Atemwege des Patienten beim Einatmen, wobei der Unterbrechungszyklus durch eine Verringerung der Flussrate der oberen Atemwege beim Einat men gefolgt durch eine Steigerung der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen gekennzeichnet ist und;
ein Behandlungsmittel, das die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, durch Erkennen des genannten mindestens einen Unterbrechungszyklus in der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen, behandelt.
In einer Ausführungsform ist das Detektionsmittel der Vorrichtung zur Detektion einer Vielzahl von Unterbrechungszyklen in der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen geeignet.
In einer weiteren Ausführungsform zeigt der Unterbrechungszyklus eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege an.
In einer weiteren Ausführungsform detektiert das Mittel zur Detektion ein Abfallen der Flussrate beim Einatmen, gefolgt von einem anschließenden Anstieg der Flussrate beim Einatmen. In dieser Ausführungsform wird die Flussrate unterbrochen und die Flussrate sinkt, gefolgt von einer Erholung wobei die Flussrate steigt, bevor die Flussrate letztendlich gegen Ende des Einatmens sinkt.
In einer anderen Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg der Flussrate beim Einatmen, die Flussrate beim Einatmen auf ein Maximum, welches im Wesentlichen der Rate vor dem Abfall entspricht.
In einer weiteren Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg der Flussrate beim Einatmen, die Flussrate beim Einatmen auf ein Maximum, welches, relativ zur Rate vor dem Abfall der Flussrate beim Einatmen, einer geringeren Rate entspricht.
In noch einer weiteren Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg der Flussrate beim Einatmen, die Flussrate beim Einatmen auf ein Maximum, welches, relativ zur Rate vor dem Abfall der Flussrate beim Einatmen, einer höheren Rate entspricht.
In noch einer weiteren Ausführungsform ist das Mittel zur Detektion zum Erkennen des Auftretens von mindestens zwei oder mehr Unterbrechungszyklen in der Flussrate des oberen Einatmens geeignet und das Behandlungsmittel behandelt die Durchflussbehinderung der Atemwege durch Erkennen der genannten mindestens zwei Unterbrechungszyklen.
In einer anderen Ausführungsform wird die Vorrichtung zur Behandlung von durch Präeklampsie verursachter Hypertonie verwendet. In dieser Ausführungsform zeigt die Unterbrechung der Flussrate beim Einatmen eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, die zu Präeklampsie induzierter Hypertonie führen kann, an. Die Art des detektierten Unterbrechungszyklus darf nicht in einem Atmungsmuster eines Patienten, der an einer anderen Form von Atemwegsbehinderung, wie Schnarchen oder Schlafapnoe, leidet, beobachtet werden. Obwohl bei einem an einer anderen Form von Atemwegsbehinderung leidenden Patienten eine Durchflussbehinderung der Atemwege beim Einatmen vorliegt, wird dennoch der Anstieg des Atemwegsdurchflusses, gefolgt von einem Abfall des Atemwegsdurchflusses, nicht beobachtet. Stattdessen fährt die Flussrate beim Einatmen fort mit einer bestimmten Rate abzufallen, bis das Einatmen endet und das Ausatmen beginnt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Mittel zur Detektion ein Mittel zur Messung von Vibrationen der Atemwege eines Patienten. Vorzugsweise umfasst das Mittel zur Detektion zum Nachweis des mindestens einen Unterbrechungszyklus ferner ein Identifikationsmittel, zur Identifikation dieser gemessenen Vibrationen der Atemwege, die eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege anzeigen.
In einer weiteren Ausführungsform werden die eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege anzeigenden, gemessenen Vibrationen der Atemwege eines Patienten durch einen Abfall im Durchmesser des Atemwegs gefolgt von einem anschließenden Anstieg im Durchmesser des Atemwegs verursacht.
In einer anderen Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg des Durchmessers des Atemwegs den Durchmesser auf im Wesentlichen den gleichen Durchmesser wie er vor dem Abfall des Durchmessers des Atemwegs bestand.
In einer weiteren Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg des Durchmessers des Atemwegs den Durchmesser auf einen Durchmesser kleiner dem Durchmesser vor dem anfänglichen Abfall im Durchmesser des Atemwegs.
In einer weiteren Ausführungsform steigert der anschließende Anstieg des Durchmessers des Atemwegs den Durchmesser auf einen Durchmesser größer dem Durchmesser vor dem anfänglichen Abfall des Durchmessers des Atemwegs.
Der Erfinder hat beobachtet, dass Frauen mit Präeklampsie während des Schlafes erhebliche Steigerungen des Blutdrucks aufweisen, die sogar unter Blutdruck kontrollierender Medikation entsprechend der gängigen medizinischen Praxis auftritt.
Die vorliegende Erfindung resultiert aus der Beobachtung des Erfinders, dass eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege (in Abwesenheit von Apnoe) bei der Mehrheit dieser Patienten vorliegt. Wie schon erwähnt, ist die Vibration der oberen Atemwege vom Schnarchen wohlbekannt, wo die Grundfrequenz der Tonhöhenschwankung gewöhnlich oberhalb von 30 Hz liegt. In präeklamptischen Frauen hat der obere Luftweg jedoch häufig eine viel niedrigere Schwingungsfrequenz, mit eine Grundfrequenz der Tonhöhenschwankung in einem Bereich von ungefähr 0,2 bis ungefähr 10 Hz (typischerweise um 1–2 Hz).
Während diese Frauen gelegentlich auch hörbares Schnarchen (was durch den Beobachter erkannt werden würde) verursachen können, sind die niedrig Frequenzvibrationen nicht hörbar und würden nicht durch herkömmlich verwendete Schlaf- und Atmungsaufzeichnungen detektiert werden, die daher beim Aufdecken der Funktionsabnormalitäten der oberen Luftwege versagen. Der Erfinder hat herausgefunden, dass diese Art von niederfrequenten Vibrationen typisch für eine Durchflussbehinderung der oberen Luftwege ist, die der Grund für den gesteigerten Blutdruck von schlafenden Patienten mit Präeklampsie ist, der wahrscheinlich durch den beschränkenden Effekt einer Reduktion der Ventilation und eines Anstiegs von arteriellem Kohlendioxid verursacht wird.
Wie im „Allgemeinen Stand der Technik" erwähnt, ist das einzige Heilmittel für Präeklampsie die Entbindung des Babys und der Plazenta. Diese Erfindung beansprucht nicht das Vorbeugen oder die Behandlung von Präeklampsie, sondern zielt darauf ab, die auf Grund von Präeklampsie vorliegende Hypertonie zu minimieren. So können zumindest einige Ausführungsformen dieser Erfindung von Krankenhausärzten, die Patienten mit Präeklampsie behandeln, als ein zusätzliches Hilfsmittel verwendet werden.
In einer Ausführungsform ist das Behandlungsmittel ein Gerät, das kontinuierlichen Atemwegsüberdruck (CPAP), insbesondere bevorzugt nasalen kontinuierlichen Atemwegsüberdruck (nCPAP), auf die Atemwege des Patienten anwendet. In einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung ist das Behandlungsmittel ein Gerät, das Atemwegsüberdrucktherapie anwendet.
In einer anderen Ausführungsform können das Mittel zur Flussratenmessung und das Behandlungsmittel gemeinsam als ein Teil einer Vorrichtung, wie das Auto-Set-Produkt von ResMed, welches in dem, mit seinen Inhalten durch Verweis einbezogenen, US Patent Nr. 5245995 beschrieben wird, ausgelegt sein. Diese Vorrichtung erfasst und reagiert auf Durchflussbehinderungen der Atemwege und könnte, sobald sie angemessen modifiziert wurde, zum Erfassen einer Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, die durch mindestens einen Abfall der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen, gefolgt von mindestens einen Anstieg der Flussrate gekennzeichnet ist, genutzt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Behandlungsmittel unter zwei Zuführungsmodi, einem ersten Behandlungsmodus, wenn der Patient wach ist und einem zweiten Behandlungsmodus, wenn der Patient schläft, betrieben werden. In dem ersten Modus der Luftzuführung liefert das Behandlungsmittel eine gering eindringende Luft- und Druckzufuhr an den Patienten und ist daher komfortabler. In dem zweiten Modus der Luftzufuhr liefert das Behandlungsmittel eine relativ zum ersten Behandlungsmodus höhere Luft- und Druckzufuhr an den Patienten, die für das Behandeln einer Luftdurchflussbehinderung ausreichend ist.
In einer anderen Ausführungsform kann das Behandlungsmittel zusätzlich einen Schlafsensor, der erfasst ob der Patient schläft oder wach ist, und ferner ein Schaltmittel, das auf den Schlafsensor reagiert und automatisch das Behandlungsmittel zwischen den zwei Luftzufuhrmodi umschaltet, umfassen. Diese Ausführungsform richtet sich an eine der Hauptfragen der Behandlung von Blutdruckerhöhung während des Schlafes von Frauen mit Präeklampsie, und zwar an den Komfort von CPAP, einschließlich nCPAP, oder Atemwegsüberdrucktherapie. Dieses Merkmal ist eine Verbesserung gegenüber dem Stand der Technik, da sobald der Patient einschläft (wie durch einen angemessenen Erfassungsalgorithmus im Behandlungsmittel bestimmt), der zweite Behandlungsmodus aktiviert wird. Bei den bekannten Geräten wird der zweite Behandlungsmodus bis zum Ende der Dauer einer „eingestellten Zeit" nicht aktiviert, was zu einer, über das Gewünschte hinaus, verzögerten Aktivierung des zweiten Behandlungsmodus oder zu einer Aktivierung bevor der Patient tatsächlich eingeschlafen ist führen kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist der Schlafsensor geeignet den Schlaf des Patienten zu registrieren, sobald ein reduzierter mittlerer Luftdurchfluss in den oberen Atemwegen des Patienten vorliegt. Eine weitere Ausführungsform ist ge eignet den Schlaf des Patienten zu registrieren, sobald ein Bewegungssensor eine reduzierte Atemleistung des Patienten detektiert. In einer anderen Ausführungsform werden bekannte ECG-Techniken verwendet, um zu Ermitteln ob der Patient wach ist oder schläft.
In einer anderen Ausführungsform ist das Identifikationsmittel geeignet Vibrationen der Atemwege in einem Frequenzbereich von 0,2 bis 10 Hz als Vibrationen der Atemwege, die auf eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege hinweisen, zu identifizieren.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Identifikationsmittel geeignet Vibrationen der Atemwege in einem Frequenzbereich von 0,5 bis 5 Hz als Vibrationen der Atemwege, die auf eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege hinweisen, zu identifizieren.
In einer anderen Ausführungsform sind das Detektionsmittel und das Identifikationsmittel gemeinsam geeignet das Ausgabesignal, welches repräsentativ für den Atmungszyklus des Patienten ist, zu detektieren und generieren. Ein Detektionsmittel oder Identifikationsmittel des Atmungszyklus wird in der internationalen Anmeldung Nr. PCT/AU96/00306 offenbart, welches hierin mit seinen Inhalten durch Verweis einbezogen wird. Während die Atmungsrate des Menschen auf Grund von Faktoren wie Krankheit oder Anspannung maßgeblich variieren kann, liegt die Frequenz des Atmungszyklus eines schlafenden Menschen typischerweise im Bereich von größer als 0 Hz und kleiner oder gleich 2 Hz. Die Vorteile die Vorrichtung ein Ausgabesignal generieren zu lassen, das repräsentativ für den Atmungszyklus ist, liegen darin begründet, dass die auf eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege hinweisenden Vibrationen der Atemwege zeitlich auf den Atmungszyklus abgestimmt werden können. Wenn während des Einatmens oder Ausatmens Peaks in dem Signal erscheinen, liefert dies eine Bestätigung dafür, dass das Signal tatsächlich auf Grund der Vibrationen der Atemwege, eher als von einer anderen Quelle, empfangen wurde.
In einer weiteren Ausführungsform kann die Vorrichtung ein Vergleichsmittel umfassen, welches das für den Atmungszyklus repräsentative Signal mit einem für die Vibrationen der Atemwege repräsentativem Signal vergleicht und eine für den Vergleich repräsentative Ausgabe erzeugt.
In einer anderen Ausführungsform kann das Messmittel, das Vibrationen der Atemwege misst, aus der Gruppe, bestehend aus einem Druckdetektor, umfassend einen piezoelektrischen Wandler, und einem Schwingungsmesser, umfassend einen integrierten Schaltkreis, enthaltend einen fließenden piezoelektrischen Wandler, gewählt werden. Der Druckdetektor oder Schwingungsmesser kann auf oder unter der Matratze eines Bettes, auf dem der Patient schlafen wird, platziert werden. Diese Anordnung ist insbesondere vorteilhaft, da keine Unannehmlichkeiten für den Patienten durch das Befestigen irgendwelcher Sensoren verursacht werden. Diese Anordnung vermeidet ebenfalls das hohe Risiko der Abtrennung und des Abschaltens von am Patienten, während der langen Stunden des Schlafes, befestigten Sensoren. Die Detektoren könnten ebenfalls an dem Bettrahmen befestigt oder in einem Kopfkissen, sowie oder stattdessen, an oder unter der Matratze, eingearbeitet werden. Ferner kann der Detektor an einem Hörgerät, das sich in dem Ohr des Patienten befindet, befestigt werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Druckdetektor einen piezoelektrischen Wandler umfassen, während der Schwingungsmesser einen integrierten Schaltkreis, enthaltend einen fließenden piezoelektrischen Wandler, umfassen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der piezoelektrische Wandler ein Blatt oder eine Vielzahl von Blättern eines piezoelektrischen Kunststoffmaterials wie Polyvinylidenfluorid (hierin im folgenden PVDF genannt) oder ein Analogon oder ein Derivat der Stofffamilie davon. PVDF ist ein ideales Material für diese Erfindung, da es eine potentielle Frequenzantwort von sub-Hertz- (beispielsweise weniger als ein Zyklus pro Sekunde) bis kilo-Hertz-Bereichen aufweist. Darüber hinaus erzeugt das Material hoch sensibel, relativ große elektrische Spannungen als Antwort auf extrem kleine Bewegungen. Es kann beispielsweise als hoch sensibles Mikrophon, zum Erfassen von niedrigen Geräuschbelastungsniveaus, fungieren. In dieser Erfindung, wird die PVDF-Mikrophoneigenschaft zum essentiellen "Empfangen" der Vibrationen der Atemwege des Patienten verwendet. Diese Ausführungsform nutzt die physikalischen Eigenschaften dieses stabilen Kunststoffes zum Charakterisieren der Vibration des Atemweges, und vorzugsweise des Atmungszyklus des Patienten, zum Identifizieren der dominanten Frequenzkomponenten dieser Vorgänge und zum sicheren Separieren jedes Vorgangs durch Vergleich, wodurch die Erzeugung von elektrischen Signalen, die aufgezeichnet und als diejenigen der Vibrationen der Atemwege und Atembewegungen identifiziert werden können, erlaubt wird.
In noch einer weiteren Ausführungsform kann das piezoelektrische Kunststoffmaterial aus einer Schicht dieses Materials, die an einem stabilen Gummi oder Kunststoffträgerbogen, mit oder ohne Luftraum, befestigt ist, bestehen. Wo es zweckdienlich ist können auch mehrfache Schichten des piezoelektrischen Materials überall in einer Matratze verwendet werden.
In einer anderen Ausführungsform detektiert der Detektor Bewegungen einer niedrigen Frequenz (beispielsweise um 0–5 Hertz), die digital verarbeitet und ver stärkt werden können, um ein, für den Atmungszyklus (Einatmen und Ausatmen) des Patienten repräsentatives, Signal zu ergeben. Der Detektor eignet sich zum Detektieren von nicht hörbaren Vibrationen der Atemwege des Patienten, die ebenfalls digital verarbeitet und verstärkt werden können, um ein, für die nicht hörbaren Schwingungen in den Atemwegen repräsentatives, Signal zu ergeben.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die folgende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird als ein Beispiel der Erfindung zur Verfügung gestellt und wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 ein Graph des Atmungszyklus eines Patienten mit Präeklampsie ist;
2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln eines Patienten mit durch Präeklampsie verursachter Hypertonie ist;
3 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln eines Patienten mit durch Präeklampsie verursachter Hypertonie ist;
4 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln eines Patienten mit durch Präeklampsie verursachter Hypertonie ist.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
1 ist ein Graph des Atmungszyklus eines Patienten mit Präeklampsie. Kurze Unterbrechungen des Flusses beim Einatmen 10, die bei dem Peak 20 eines jeden Zyklus überlagern, weisen auf eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege hin, die gewöhnlicher Weise nicht im Zusammenhang mit hörbarem Schnarchen stehen. In jedem Fall umfasst die Unterbrechung 10 mindestens einen ersten Abfall der Flussrate beim Einatmen 11 und einen anschließenden Anstieg der Flussrate beim Einatmen 12. Auf diesem Weg wird die Flussrate unterbrochen, gefolgt durch eine „Erholung" vor dem endgültigen Abfallen gegen Ende des Einatmens.
Die kurzen Unterbrechungen 10 des Flusses beim Einatmen werden nicht in den Atmungsmustern von einem an Schnarchen leidendem Patienten beobachtet, in welchem Fall, solange noch eine Durchflusseinschränkung vorliegt, keine bei einem Patienten mit Präeklampsie beobachtete „Erholung" der Flussrate statt findet.
2 zeigt einen Patienten 30, dessen durch Präeklampsie verursachte Hypertonie behandelt wird. Der Patient 30 liegt auf einem Bett 40 und trägt eine die Nase bedeckende Maske 50. Die Maske 50 wird verbunden durch 80 mit einer nasalen kontinuierlichen Atemwegsüberdruckvorrichtung (nCPAP) 90 gezeigt. Das Flussratenmessmittel 70 detektiert die Rate bei welcher der Patient Luft einatmet und ein Signal generiert, das an die zentrale Steuereinheit 100 gesendet wird. Wenn das Flussratenmessmittel 70 die Unterbrechung des Flusses beim Einatmen 10 detektiert, aktiviert die Steuereinheit 100 einen Schalter 110, der die nCPAP-Vorrichtung 90 zum Zuführen der Luft an den Patienten 30 mit einem Druck, der die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege dieses Patienten verbessert oder beseitigt, aktiviert.
In einer anderen Ausführungsform der Erfindung aktiviert die Steuereinheit 100 die nCPAP-Vorrichtung 90 zum Zuführen der Luft an den Patienten 30 mit einem Druck, der die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege verbessert oder beseitigt, wenn das Flussratenmessmittel 70 detektiert, dass die Flussrate unter ein bisheriges Niveau gefallen ist.
Wenn das Flussratenmessmittel 70 detektiert, dass die Flussrate über das bisherige Niveau steigt, aktiviert die Steuereinheit den Schalter 110 die nCPAP-Vorrichtung 90 in einen Modus zu schalten, in dem ein reduzierter Luftdruck auf die Atemwege des Patienten angewendet wird. Der Patient wird in diesem Modus als wach vorausgesetzt.
3 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vorrichtung zum Behandeln der durch Präeklampsie verursachten Hypertonie eines Patienten 30. Wo die Merkmale die gleichen wie in 2 sind, werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Diese Ausführungsform verwendet eine Matte 120 mit einem unter dem Patienten 30 befindlichen Messmittel 130 zum Messen von Vibrationen der Atemwege des Patienten. Wenn Vibrationen der Atemwege detektiert und als repräsentativ für mindestens einen Unterbrechungszyklus ermittelt werden, wird ein Signal an die Steuereinheit 100 gesendet. Die Steuereinheit 100 aktiviert dann den Schalter 110, der die nCPAP-Vorrichtung 90 anschaltet. Die nCPAP-Vorrichtung 90 führt dann dem Patienten 30 Luft eines Drucks, der die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege dieses Patienten verbessert oder beseitigt, zu.
4 stellt eine weitere Ausführungsform der Erfindung dar, worin die. Matte 120, die ein Messmittel 130 aufweist, unter dem Patienten 30 platziert wird, um die Vibrationen der Atemwege des Patienten zu messen. Das Messmittel 130 wird durch geeignete elektrische Leitungen mit einem elektronischen Verstärkergerät 140 verbunden. Die verstärkten Signale werden dann an einen Vergleicher 150 weitergegeben, der dazu in der Lage ist von den Ausgabesignalen des Messmittels 130, die für den Atmungszyklus des Patienten typischen Signale und Abschnitte von Atemwegsvibrationen, die für mindestens einen Unterbrechungszyklus typisch sind, zu unterscheiden. Die verstärkten Signale können von dem Vergleicher in ein Anzeigemittel 160 oder direkt in die Steuereinheit 100 eingegeben werden. Die Steuereinheit 100 aktiviert den Schalter 110, der die nCPAP-Vorrichtung 90 aktiviert, Luft mit einem Druck, der die Durchflussbehinderung der oberen Luftwege dieses Patienten verbessert oder beseitigt, dem Patienten 30 zuzuführen.
Es wird von einem Fachmann gewürdigt werden, dass zahlreiche Variationen und/oder Modifikationen der Erfindung, wie in den speziellen Ausführungsformen gezeigt, ohne von dem Umfang der breit beschriebenen Erfindung abzuweichen, durchgeführt werden können. Die vorliegenden Ausführungsformen müssen daher in jeder Hinsicht als veranschaulichend und nicht einschränkend betrachtet werden.

Claims

Vorrichtung zum Behandeln einer Durchflussbehinderung der oberen Atemwege eines Patienten, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung umfasst: ein Mittel (70) zur Detektion mindestens eines Unterbrechungszyklus in der Flussrate der oberen Atemwege des Patienten beim Einatmen, wobei der Unterbrechungszyklus durch eine Verringerung der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen gefolgt durch eine Steigerung der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen gekennzeichnet ist und; ein Behandlungsmittel (90), das die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, durch Erkennen des genannten mindestens einen Unterbrechungszyklus in der Flussrate der oberen Atemwege beim Einatmen, behandelt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Detektionsmittel zur Detektion einer Vielzahl von Unterbrechungszyklen geeignet ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Mittel zur Detektion des mindestens einen Unterbrechungszyklus ein Mittel (120) zur Messung von Schwingungen im Atemweg eines Patienten umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 3, wobei das Mittel zur Detektion des mindestens einen Unterbrechungszyklus ferner ein Identifikationsmittel (150), zur Identifikation dieser gemessenen Vibrationen der Atemwege, die eine Durchflussbehinderung der oberen Atemwege anzeigen, umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vibrationen der Atemwege in einem Frequenzbereich von 0,2 bis etwa 10 Hz durch das Identifikationsmittel, als Hinweis auf die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, identifiziert werden.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Vibrationen der Atemwege in einem Frequenzbereich von 0,5 bis etwa 5 Hz durch das Identifikationsmittel, als Hinweis auf die Durchflussbehinderung der oberen Atemwege, identifiziert werden.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Identifikationsmittel in der Lage ist ein Signal zu generieren, das repräsentativ für den Atmungszyklus des Patienten ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei das Identifikationsmittel ein Vergleichsmittel umfasst, das das für den Atmungszyklus repräsentative Signal mit einem für die Vibrationen der Atemwege repräsentativem Signal vergleicht und ein für den Vergleich repräsentatives Ausgabesignal erzeugt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei das Messmittel aus der Gruppe, bestehend aus einem Druckdetektor, umfassend einen piezoelektrischen Wandler und einem Schwingungsmesser, umfassend einen integrierten Schaltkreis, enthaltend einen fließenden piezoelektrischen Wandler, gewählt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Druckdetektor oder Schwingungsmesser auf oder unter der Matratze eines Betts platziert wird, auf dem der Patient schläft.
Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei ein weiterer Druckdetektor oder Schwingungsmesser an dem Bettrahmen befestigt oder in einem Kopfkissen eingearbeitet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei der Druckdetektor oder Schwingungsmesser an einem Hörgerät befestigt ist, das sich in einem Ohr des Patienten befindet.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei das Messmittel ein Druckdetektor ist, der einen piezoelektrischen Wandler umfasst und wobei ferner der Druckdetektor ein Blatt oder eine Vielzahl von Blättern eines piezoelektrischen Kunststoffmaterials umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das piezoelektrische Kunststoffmaterial Polyvinylidenfluorid oder ein Analogon oder ein Derivat der Stofffamilie davon ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, wobei das piezoelektrische Kunststoffmaterial auf einem stabilen Gummi oder Kunststoffträgerbogen befestigt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der Druckdetektor sowohl Infraschall-Schwingungen der Atemwege des Patienten als auch niederfrequente Bewegungen des Atmungszyklus des Patienten detektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei das Behandlungsmittel ein Gerät ist, das kontinuierlichen Atemwegsüberdruck (CPAP) auf die Atemwege des Patienten anwendet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Mittel zur Detektion des mindestens einen Unterbrechungszyklus ein Mittel zur Messung der Durchflussrate, das die Aufnahmerate für die Luftmengen in den Atemwegen des Patienten misst, umfasst.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Behandlungsmittel zwei Modi zur Behandlung aufweist, einen ersten Behandlungsmodus, wenn der Patient wach ist und einen zweiten Behandlungsmodus, wenn der Patient schläft.
Vorrichtung nach Anspruch 19, wobei in dem ersten Behandlungsmodus, ein relativ gering eindringender, kontinuierlicher Atemwegsüberdruck auf die Atemwege des Patienten abgegeben wird.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, wobei im zweiten Behandlungsmodus, ein relativ zu dem ersten Behandlungsmodus höherer kontinuierlicher Atemwegsüberdruck an die Atemwege des Patienten abgegeben wird und wobei der kontinuierliche Atemwegsüberdruck so gesetzt wird, dass er für die Behandlung der Durchflussbehinderung der oberen Atemwege des Patienten ausreichend ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das Behandlungsmittel ferner einen Schlafsensor umfasst, der bestimmt ob der Patient schläft oder wach ist.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Schlafsensor auf das Erfassen hin, ob der Patient schläft oder auf das Erfassen hin, dass der Patient wach ist, ein Signal ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, wobei das Behandlungsmittel ferner ein Schaltmittel umfasst und wobei auf das Empfangen des Signals von dem Schlafsensor hin, das Schaltmittel das Behandlungsmittel veranlasst von einem Behandlungsmodus in den anderen Behandlungsmodus zu schalten.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Schlafsensor erfasst, dass der Patient schläft, wenn ein reduzierter mittlerer Luftdurchfluss in den Atemwegen des Patienten vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 25, wobei der Schlafsensor ferner einen Bewegungsdetektor umfasst, der die Atemleistung des Patienten detektiert.
Vorrichtung nach Anspruch 26, wobei der Schlafsensor erfasst, dass der Patient schläft, wenn eine reduzierte Atemleistung des Patienten vorliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 22, wobei der Schlafsensor einen Elektrokardiographen umfasst.