CH257574A - Apparat zur Prüfung der Atmungsfunktion. - Google Patents

Description

  



  Apparat zur Prüfung der Atmungsfunktion.



   Eine der   wichtigsten    Methoden zur Prü   fung'der respiratorischen Leistungskapazität      heruht    auf der Feststellung, bei welchem    Grade physischer Beanspruchung die At-      mungsfunktion    den   Stauersto'ffbereich    eines    Menschen aus der gewöhnlichen Luft nicht    mehr zu decken vermag. Für das Entstehen    dieser oft'sehr folgenschweren Atmungs-    insuffizienz kann beispielsweise eine erhebliche.   Einsdiränkung der aktiven Lungenober-    flÏche, oder eine krankhafte VerÏnderung des Alveolarepithels mit   konsekutiver Erschwe-    rung der Gasdiffusion verantwortlich sein.



   Es ist bekannt, dass ein arterielles Sauerstoffdefizit erheblichen Grades dadurch aufgedeckt und quantitativ bestimmt werden kann, da? man den Sauerstoffverbrauch der    Ver-uchsperson zunächst bei g'ewohnlicher      Lntfatmung    und unmittelbar anschlie?end bei reichlicherem Sauerstoffangebot sowohl   enter    Ruhebedigungen, als auch bei stufenweise gesteigerter Arbeitsbelastung mi?t.



  Aus der Differenz des Sauerstoffverbrauches, die bei ausgeprÏgten KrankheitsfÏllen in einem deutlich wahrnehmbaren Richtungswechsel der registrierten   Atmungskurve    ihren    graphischen Ausdruck findet, lässt sich dann    auf den Schweregrad der   Atmungsinsuffi-      zienz    und die physische Leistungseinbu?e der Versuchsperson schlie?en.



     Diese Prüfungsmethode    setzt natürlich   voraus, dass    selbst   unter intensiver Arbeits-    belastung einwandfreie Versuchsbedingunen eingehalten werden k¯nnen, wobei die Schwierigkeit zu überwinden ist, den Sauerstoff gehalt der Systemluft stets im Bereiche der physiologischen Norm zu erhalten, was heissen will, den Sauerstoffgehalt der zur    Messung dienenden Duft von 20, 9'% nicht    tiefer als auf   115,    9 % absinken zu lassen. Dieser Forderung wurde bisher   dadurch entspro-    ehen, da? in Zeitabständen von 1 bis 2 Minuben die verbrauchte Sauerstoffmenge aus einem VorratsgefÏ? auf Grund approximativer MengenschÏtzung ersetzt wurde.

   Diese Massnahme führte naturgemäss zu einer fortgesetzten KontinuitÏtsst¯rung der volumetrisdhen Bestimmungen und verunm¯glichte die    Registrierung. einer ungestaffelten Atmungs-    kurve von längerer Versuchsdauer sowie eine   höchstgesteigerte Messgenauigkeit.   



   Vorliegende Erfindung betrifft. nun einen Apparat zur   physikalisehen    und   gegebenen-    falls chemischen Pr fung der Atmungsfunktion, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass er ein hermetisch gegenüber der Aussenluft   abdichtbares Leitungssystem auf weist,    welches mit.

   Mitteln zum   Ansehluss    einer Versuchsperson, einem Spirometer zur Messung   de:rVotumenschwankungen,    ferner mit mindestens einem zur Absorption der   Kohlen-    sÏure bestimmten GefÏ? sowie einer Schaltvorrichtung versehen ist, welche gestattet, ein Teilvolumen der zirkulierenden Respirationsluft vom Kreislaufsystem abzutrennen und augenblicklich durch ein   entspreehendes    Vo Iumen. eines andern Gases, zum   Beispièl       1 von      Frisehluft    oder Medizinalsauerstoff, zu ersetzen, un, d ferner dadurch,   dass das Leitungs-      system so ausgebildet    ist, dass die   Atmungs-    luft in einem Kreislauf darin herumgeführt werden kann.



   Die beiliegenden Zeichnungen zeigen in schematischer Darstellung zwei beispielsweise    Ausführungsformen des erfindjungsgemässen    Apparat.



   In Fig. 1 ist eine besonders einfache Form eines solchen Apparates im   Querschnitt dar-    gestellt. Der durch eine strichpunktierte Linie abgetrennte Teil K kann allenfalls weggelassen werden. Der Apparat weist folgende Organe auf :
Ein Abzweigohr M zum Anschlu? der   Versuchsperson mitt.

   els    eines Mundstückes, ein mit Alkali (vorzugsweise Natronkalk) zu    beschickendes EoMensäure-Absorptionsgefäss    A, ein den Luftstrom in immer gleicher Rich  tung    steuerndes Ventilpaar V 1/V 2, ein alle Volumenschwankungen anzeigendies Spirometer S sowie eine Schaltvorrichtung D, welche erm¯glicht, ein im Kreislauf   liegen-    des   Teilvolumen    G I der Gesamtluft vom    System abzuschalten und d'urdh gleichzeitige    Zuschaltung eines vorbereiteten Volumes G II Frischluft oder Medizinalglas zu ersetzen.



      In der Zeichnung sind diese beiden Stel-    lungen der Schaltvorrichtung (D 1 und D   3)    und die entsprechenden Strömungsverhältnisse veranschaulicht. Ferner ist in der Figur gezeigt, da? mit dem Spirometer S ein Kurvenregistrierwerk (Kymographion) K und mit diesem ein   Schreibhebelsystem    mit pneu   matischer Kapsel jE zur Aufzeichnung von    anderweitigen   Bewegungsimpulsen verbumden    sein kann.



   Fig.   2    stellt eine in den Grundz gen gleich  a.    rtige, jedoch f r einen gr¯?eren Anwendungsbereich taugliche Apparatur im   Quer-    schnitt dar. In diesem Ausf hrungsbeispiel zeigt   M wieder den Anschlussteil für die    Versuchsperson, wobei anstatt eines   Mundstück-    rohres eine   Gesichtsma'ske    vorgesehen ist.



  A   zist. dans    KohlensÏure-AbsorptionsgefÏ?, das hier als   Gaswaschfla-sche dargestellt ist,    deren unterer Teil in der Regel mit Kalilauge beschickt wird. P stellt eine Lamellen Rotationspumpe dar, welche die Respirationsluft des Kreislaufsystems ohne Anstrengung des Patienten in Zirkulation bringt; N ist ein im   Nebenschifuss    dazu   liegender Regulierha. hn,    welcher die Ventilationsleistung der Pumpe in weiten Grenzen zu   va-riieren gestattet.   



   ¯ber das Spirometer S f hrt das   Rohr-      System zu der Schaltvorrichtung D    mit den von ihr wechselweise in den Kreislauf einsehaltbaren Leitungsabschnitten G 1/G   2    und von hier zurück zur Gesichtsmaske.



   Erhöhten Ansprüchen der   ärztlichen       Untersuchungspraxis wird bei der in Fig. 2 ?    dargestellten Apparatur gegen ber dem ein  facherenModell(Fig.l)dadurchentspro-      chen, da. ss    der Einbau einer Pumpe f r   reich-       liche Luftumwälzung sorgt und es möglich    macht, an Stelle zum Beispiel von gekörntem   EalkAbs'orptionsflüssigkeiten    in den   K. reis-      lauf einzusehalten.    Diese bieten den Vorteil,   da.

   ss    die   gebmndene    Kohlensäure leicht daraus wieder frei gemacht und quantitativ exakt bestimmt werden kann, unter der Voraussetzung nat rlich, da? sich die betreffenden Me?phasen zeitlich genau abgrenzen lassen.



  Um dieser Forderung der genauen   Begren-    zung einzelner   Untersuchungsphasen    zu entsprechen und die   Anwendungsdauer    des Apparates  ber einen beliebig langen Zeitraum erstrecken zu können, ist ein Hahn H vorgesehen, mit   dessen Eilte abwechslungsweise    die Gaswaschflasche A I oder A II in den   Kreislauf eingesehaltet vçerden    kann.



   Den   Zweck der zeitlichen Abgrenzung       einer Messung kann auch die der Gesichts-    ma, ske M   vorgelagerte Schaltvorriohhmg W      erfül, llen    ; mit ihrer Hilfe ist es ferner auch   möglich, gleichzeitig andere wichtige    Umsteuerungen am Systemkreislauf auszuf hren : Bei der   Stellung W l steht die Versudhs-    person in. Verbindung mit dem   Spirometer-      aystem. Gleichzeitig spült der    von einem HilfsgeblÏse L erzeugte Luftstrom den vom System jeweils abgeschalteten Leitungsab schnitt G und bereitet ihn so zu einer neuen Einschaltung vor.



   In der Stellung W 2 dagegen kann das    Hnfsgebläse L die Ventilation der Gesichts-    maske M besorgen, wÏhrend die Versuchs   person nicht am Spirometersystem    atmet und letzteres über einen Rohrbogen der Schaltvorrichtung W kurzgeschlossen ist.



   Besonders   vorteilhaftist'bei    der   Appa-      ratur gemäss Fig. 2 ferner    die Lage der   Gas-    waschflasche A mit bezug auf den übrigen Kreislauf. indem sie zwischen die   Versuchs-    person und den Saugstutzen der Pumpe ein   ge cha. Itet ist. Diese A. nordnun. g bewirkt, dass    die   ausgeatmete Kohlensäure abgefangen und    chemisch gebunden wird, bevor sie sich auf gr¯?ere RÏume des Systems verteilen kann ;    d@mzufolge erfolgt die Absorption ohne zeit-    liche Verz¯gerung und auch wesentlich bes  set. tell    die Kohlensäure im Ausa. tmungsrohr den   höchstmöglichen Partialdruck be-    sitzt.



   Ein   groRer    praktischer Vorteil für den   rnterhalt und Gebrauch    des Apparates   nacli.   



  Fig. 2 ergibt sieh, wenn man die GerÏusch verursachenden und gegen Verstaubung zu sch tzendn Teile in einen Kasten einbaut, desen WÏnd mit schallschluckenden Platten ausgekleidet werden k¯nnen. Diese geschlossene Bauart des Apparates erm¯glicht es dem Arzt, die Lungen- und HerztÏtigkeit des Patienten auch wÏhrend des Betriebes ohne   aku-      stische    Störung untersuchen zu. können :   vu-roc    vermeidet die gerÏuschlose Funktion eine ¯ngstgung der oft sehr empfindlichen Versuchspersonen, insbesondere der Kinder.



   Im weiteren   Kisst    sich die Genauigkeit der Messungen durch den Einbau von Kontrollinstrumenten (zum Beispiel zur Anzeige der Temperatur und der Str¯mungsgeschwin   digkeit) erhöhen, und dem Betrieb mittels selbsttätigwirkenderReglereinHöchstmass    von ZuverlÏssigkeit verleihen. Um speziell vom Spirometer und von der Versuchsperson pneumatische Vibrationen (Pumpenst¯?e) fernzuhalten, hat es sich als, zweckmÏ?ig erweisen, an den kritischen Stellen des Leitungssystems Str¯mungspuffer einzusetzen.



  Als solche k¯nnen in bekannter Weise Kombinationen von Staublenden und Windkesseln oder auch Rohrst cke mit eingebauten La   meHen dienen. Besonders geeignet erwiesen    sich jedoch zur Spirale aufgerollte GasmaskenschlÏuche, deren Balgform infolge der   zahlreichenVerengungen.    und Erweiterungen des Querschnittes die Funktion eines Str¯mungspuffers erf llt, ohne das Systemvolumen dureh einen unerwünschten Totraum zu vergrössern.



   Erhebliche Bedeutung kommt bei a.   Ileii    gasvolumetrischen Bestimmungen einem ungehemmten Gang und einem genauen Ge  wichtsausgleich der Spirometerglocke zu. Ihr    Auftrieb im Sperrwasser ändert sich je nach der Eintauchtiefe, und weil diese mit jedem   Atemzugschwankt,    ist f r genaue Messungen   eine automatisch wirkende Gewic'htskompen-    sation   unentbehrlich.

   Diese kann dadurch er-    reicht werden,   dass ein als Rollwagen aus-    gebildetes   Gegengewichtmittels    einer genau tarierten Gliederkette einen mit der   Hohen-    lage e wechselnden Zug auf die Spirometerglocke aus bt, derart, da? der verÏnderliche Auftrieb der   GJocke stets durch die Ge-       wichtsdifferenz ausgeglichen wird, welche    zwischen den beiden TeillÏngen der Kette herrscht.



   Zur Aufzeichnun   der Spirometerbewe-    gungen   wird-um ein öfteres NachfüHen    der bisher   ü'bliehen      Tintennäpfchen    und jegliehe   Unsauberkeit.    (Tropfenbildung) zu ver   meiden-zweckmässig ein Kugelschreibf'r    mit Tintenpatrone verwendet. Der Schreiber wird zum Beispiel vom Gegengewicht der    Spirometerglücke an einem schwenkbaren    Hebel mitgef hrt. Er ist vorteilhaft so angeordnet, dass er bei Nichtgebrauch von der   .      Registrierwalze    abgelenkt werden kann.



   Die Aufzeichnungsvorrichtung ist zweckmässig   so ausgebildet, dass beliebige Ab-    schnitte des von einer Vorratsrolle am Kur   venschreiber vorbeigeführten Papiers ohne Unterbrechung der Aufzeichnung weggenom-    men und damit einer   sofortigen Auewertung      zugängilich gemacht werden können.  

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Apparat zur Prüfung der Atmungsfunk- tion, dadurch gekennzeichnet, dass er ein her metisch gegenüber der Aussenluft, abdicht- bares Leitungssystem aufweist welches mit Mittel'n. zum AnschM. einer Versuchsperson, mit einem Spirometer zur Messung der Volu menschwankungen, ferner mit mindestens s einem zur Absorption der Kohlensäure be stimmten GefäB sowie einer Schaltvorrichtung versehen ist, welche gestattet, ein Teilvolumen der zirkulierenden Respirati. one. luft vom Kreislaufsystem abzutrenmen und.

   augen- blicklich durch ein gleiches Volumen eines andern Gases zu ersetzen, und ferner dadurch, dass'das Leitungssystem so ausgebildet ist, dass die Atm.'ungs'luft in einem Kreislauf darin herumgeführt werden kann.

   UNTERANSPRUCHE : 1. Apparat naeh Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass im Leitungssystem Ven file eingebaut sind, welche die Zirkulations richtung.derLuftbestimmen.

   2. Apparat nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine gleichsinnige Luftzirkulation im Leitungssystem mittels einer motorisch angetriebenen Pumpe bewirkt wird.

   3. Apparat nach Pa tentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da? zur Dosierung der zirkulierenden Luftmenge parallel zur Pumpe ein Nebenschlu?hahn angeordnet ist.

   4. Apparat nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da. ? das KohlensÏure-AbsorptionsgefÏ? in die Saugleitung der Pumpe eingescha-ltet ist.

   5. Apparat nach Patenta. nspruch und Un- teranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da? die zur Lärmbildung Anlass gebenden Teile des Systems. in einem mit schallschluckenden Platten ausgekleideten Kastenuntergebracht sind.

   6. Appa. rat nach Patentanspruch und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, da? Messinstrumente zur EontroMe der Temperatur und der Strömungsgeschwindigkeit in die Rohrleitung des Systems eingebaut sind.

   7. Apparat nach Patentanspruch und Untera. nspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im LeitungswegedesSystems ein Hahn vorgesehen ist, welcher ermöglicht, den Luft- strom abwechs'lungsweiseüber zwei verschie deneEoh'lensäure-Absorption'sgefässezulen- ken.

   8. Apparat nachPatentanspruchund Unteranspruch2,dadurchgekennzeichnet, , unmittelbarbeiderAnschlussstellefürdie VersuchspersoneineSchaltvorrichtiingange- oral, ist, welche ermöglicht, den Kreislauf kurzzuschliessenunddieVersuchsperson gleichzeitigaufAussenrnftatmungumzuschal- ten, die Verbindung mit dem Zirkulationssystem aber jederzeit augenblicklich wieder herzustellen.

   9. Apparat nach Patentanspruch und den Unteransprüehen2und8,dadurchgekenn- zeichnet, dass ein weiteres Gebläse so an das Leitungssystemangeschlossenist.dass'es einerseits'beikurzgeschlossenemKreislauf die Veruehsperson mit Frischluft versorgen und anderseits den zwecks Ersatz eines Teil- volumensabgetrenntenTeH des Systems sp len kann.

   10. Apparat nach Patentanspruch und Untera. nsprueh 9, dadurch gekennzeichnet, da? in den Leitungsweg des Zirkulationssystems Str¯mungsdrosseln eingeschaltet sind, welche unerw nschte Druckschwankungen glättenundsomitLuftstosseeinerseitsvom Spirometer, anderseits von den Atmungsorga- nen der Versuchsperson fernhalten.

   .l'l.ApparatnachPatentanspruch,d'adurch gekennzeichnet,dassdasSpirometermiteinem Kymographion zur Aufzeichnung der Volu menschwa. nkungen ausgerüstet ist, welches mit konstanterGeschwindigkeitgedrehtwer- denkannundfernerermöglicht,beliebige Abschnitte des von einer Vorratsrolle am KurvensohreibervorbeigeführtenPapiers ohne UnterbrechungderRegistrierungzu entnehmen und damit einer sofortigen Aus wertun, zugÏnglich zu machen.

   12. Apparat nach Patentanspruch, da- durchgekemaizeichnet,'dass die genaue Volu menanzeige des Spirometers f r alle Hohen- lagen der in einen Sperrwasserbehalter eintauchenden Glocke in der Weise gewähr- leistet ist,'dassderjewensnotwendige Ge wichtsausgteich hergestellt wird mittels einer ber einen Radkranz laufenden Gliederkette und einem als Rollwagen ; ausgebildeten, mit.

   KugeJ'lagerführungversehenenGegengewicht, derart,dassderveränderlicheAuftriebder G'locke stet,-} durch die Gewichtsdifferenz bei derTeillängenderGliederkettea.utoma,t.is'eh konpen.-'iertwird.

   13. ApparatnachPatentanspruchundden t.ntcransprüehenll und 1',dadure.hge- kennzeichnet,dassfürdieE-urvena-ufzeieh- ii mg eil] !Eiigeldauerschreibervorgesehenist, 'ler vom Rollwagen des Spirometers a. n einem s'chwenkba.renHebetmitgefnhrtwirdund entwederandieB & gistrierwaJzeangelegt oder bei Niehtg' & brauclivon dieser abgelenkt werden kann.

   14. Apparat naeh Patentanspruch und Untera-nspruch 11, dadurch gekenn. zeiehnet, da. dasEymogra.phi'onausserdemzwecke AtlfzeiehimmgajndererBewegungsvorgämge mit caner weiteren Schreibvorrichtung versehen ist,derart,dassderzeitlicheZnsa.m'men- hang zwischen den beiden Aufzeichnungen ersichtlich wird.