CH406519A - Verfahren und Einrichtung für die Markierung der Inversionspunkte in Atemschleifen - Google Patents

Description

  
 



  Verfahren und Einrichtung für die Markierung der Inversionspunkte in Atemschleifen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren für die Markierung der Inversionspunkte der Atemvolumina in die Atemschleifen sowie eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Unter Atemschleifen versteht man die Kurve, die entsteht, wenn man in Abhängigkeit von Oesophagusdruck die Atemvolumina   aufzeichnet.    In diese Kurve sollen jene Atemvolumina markiert werden, die einem Phasenwechsel von Inspiratio in Exspiratio oder umgekehrt entsprechen.



   Bei den bisher bekannten Geräten war es nicht möglich, den Inversionspunkt, an welchem ein Phasenwechsel von Inspiratio nach Exspiratio oder umgekehrt stattfindet, auf der Atemschleife genau zu markieren. Da diese Umkehrpunkte in der Atemschleife nicht genau festgestellt werden können, ist das Aufstellen einer Diagnose schwierig. Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, diesen Nachteil zu verhindern.



   Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass ein durch einen Pneumotachometer flie ssender Atemgas-Strom auf nachgeschaltete Mittel in der Weise einwirkt, dass der Phasenwechsel von Inspiratio in Exspiratio und umgekehrt in die Atemschleife als diskrete Marken eingeblendet werden.



   Die Einrichtung, mit deren Hilfe das Verfahren durchgeführt wird, ist dadurch gekennzeichnet, dass hinter einem mit dem Pneumotachometer über druckleitungen verbundenen   Differential-Druck-    wandler frequenzbestimmende Glieder mit einem Zählgerät und einer Flip-Flop-Stufe angeordnet sind.



   Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel teils in Schnittdarstellung und teils als Blockschema.



   In Fig. 1 ist mit 1 das Atemrohr eines Pneumotachometers bezeichnet. Im allgemeinen dient das Pneumotachometer zur Gewinnung einer Kurve, die die Strömungsgeschwindigkeit der Atemgase z. B. in Abhängigkeit von der Zeit anzeigt. Das Rohr 1 besitzt eine Blende 2, die einen vorgegebenen, geringen Widerstand für die durch das Rohr 1 strömenden Gase darstellt. Es ist ohne weiteres ersichtlich, dass die Druckdifferenz an den beiden Seiten der Blende 2 ein Mass für die Geschwindigkeit des Gasstromes, beispielsweise in Einheiten von Liter/Sekunde ist.



  An die beiden Seiten der Blende 2 ist nun je eine Druckleitung 3 bzw. 4 angeschlossen. Die freien Enden der Leitung sind an einen Differenzialdruckwandler angeschlossen. Dieser Differentialdruckwandler enthält eine Membrankapsel 5, die beispielsweise aus zwei wenigstens zum Teil metallischen, gegeneinander isolierten Schalen   5a    und 5b besteht.



  Die Kammer, die von den beiden Schalen   5a    und Sb gebildet wird, wird durch eine metallische Membran 6 in zwei Hälften geteilt. Die Membran 6 ist von den beiden Schalen isoliert. Die Druckleitungen 3 und 4 sind nun mit je einer der beiden Kammerhälften verbunden, so dass sich die Membran bei einer Strömung in dem Rohr 1 ausbiegt. Atmet der Patient beispielsweise aus, strömt das Atemgas in der Darstellung von oben nach unten durch das Atemrohr, wie dies durch den Pfeil 7 veranschaulicht ist. Zufolge der durch die Blende 2 hervorgerufenen Stauwirkung in dem Rohr 1 ist der Druck in der Leitung 3 grösser als in der Leitung 4, so dass sich die Membran nach unten verschiebt bzw. wölbt.

   Eine Folge hiervon ist, dass sich die Kapazität zwischen der Membran 6 und der Schale Sb vergrössert, während sich die Kapazität zwischen der Membran 6 und der Schale 5a verringert, Diese   Kapazitätsänderung, die eine Funktion der Geschwindigkeit des Gasstromes in dem Rohr 1 ist, wird nun zur Gewinnung eines entsprechenden elektrischen Signals herangezogen. Dieses elektrische Signal wird in den beiden Oszillatoren 8 und 9 in Form eines Impulszuges erzeugt. Die beiden Oszillatoren sind bei 0-Druck, d. h. also wenn kein Druckunterschied vorliegt, auf die gleiche Impulswiederholungsfrequenz abgestimmt. Wenn nun z. B. der Druck in der Leitung 3 grösser ist als in der Leitung 4 und die Membran sich nach unten wölbt, verändert der Oszillator 8 seine Impulsfrequenz nach oben, während die Impulsfrequenz des Oszillators 9 sinkt.

   Diese Frequenzen der beiden Oszillatoren gelangen auf ein Zählgerät 10. In diesem Gerät werden die beiden Impulswiederholungsfrequenzen sowie ihre Differenz miteinander verglichen. Das Zählgerät besitzt zwei Ausgänge 11 und 12, an denen die Differenz der Impulswiederholungsfrequenz erscheint. Wenn z. B. die Impulswiederholungsfrequenz des Oszillators 8 höher liegt als die des Oszillators 9, dann erscheint die Differenz der Impulswiederholungsfrequenz am Ausgang 11. Wenn als weiteres Beispiel die Impulswiederholungsfrequenz des Oszillators 9 höher ist infolge des überwiegenden Druckes in der Leitung 4 als die Impulswiederholungsfrequenz des Oszillators 8, erscheint am Ausgang 12 des Zählgerätes die Differenz der Impulswiederholungsfrequenzen.



  Je nachdem an welchem Ausgang die Differenz der Impuls-Wiederholungsfrequenzen erscheint, erhält man ein Signal, welches angibt, ob es sich um eine Inspiratio oder um eine Exspiratio handelt. Gleichzeitig gibt die Impuls-Wiederholungsfrequenz, d. h. also die Anzahl der Impulse, ein Mass für die Strömungsgeschwindigkeit des Atemgases an. Das   ZählgerÅat    10 arbeitet auf eine Flip-Flop-Stufe 13 und auf eine Vorrichtung 14. Die Eingänge der Flip-Flop Stufe 13 und der Vorrichtung 14 sind parallel mit dem Ausgang des Zählgerätes 10 geschaltet. Der erste Impuls am jeweiligen Ausgang des Zählgerätes 10 steuert diese Flip-Flop-Stufe 13 an. Diese Stufe gibt über einen Kondensator 15 ein Signal ab.

   Je nachdem ob die Impuls-Wiederholungsfrequenzen über den Ausgang 11 oder über den Ausgang 12 des Zählgerätes 10 auf die Flip-Flop-Stufe 13 gelangen, ladet sich der Kondensator 15 entweder in der einen Richtung oder in der andern auf. In der Vorrichtung 14 werden die Impulsfrequenzen, welche ein Mass der Strömungsgeschwindigkeit der Atemgase darstellen, durch Aufladen eines Kondensators durch entsprechend geschaltete Dioden in der Weise verarbeitet, dass am Ausgang ein Spannungssignal entsteht, welches dem Volumen der Atemgase entspricht. Dieses Spannungssignal wird mit dem Signal vom Kondensator 15 gemischt und auf den Koordinatenschreiber 16 gegeben. Dieser Koordinatenschreiber schreibt mit dem Schreiber 18 die beiden in getrennt zugeführten Koordinaten Signale zu einer Atemschleife auf dem Papier 17 auf.

   Das oben beschriebene Spannungssignal gibt dem Koordinatenschreiber Signale, weiche sowohl die Ein- als auch die Ausatmungsphase genau definieren entweder positiv oder negativ und auch das Volumen der Atemgase darstellen. Für die Aufzeichnung der andern Koordinaten der Atemschleife wird ein weiterer   Übertra-      gungsweg    benutzt, welcher andeutungsweise mit 19 dargestellt ist.   

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE I. Verfahren für die Markierung der Inversionspunkte der Atemvolumina in die Atemschleifen, dadurch gekennzeichnet, dass ein durch einen Pneumotachometer fliessender Atemgas-Strom auf nachgeschaltete Mittel in der Weise einwirkt, dass der Phasenwechsel von Inspiratio in Exspiratio und umgekehrt als Marke der Atemschleife überlagert wird.

   II. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens des Patentanspruches I, dadurch gekennzeichnet, dass hinter einem mit dem Pneumotachometer über Druckleitungen verbundenen Differential-Druckwandler frequenzbestimmende Glieder mit einem Zählgerät und einer Flip-Flop-Stufe angeordnet sind.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der vom Pneumotachometer gelieferte Druckunterschied im Differential-Druckwand ler zur Steuerung von frequenzbestimmenden Gliedern verwendet wird.

   2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die frequenzbestimmenden Glieder erzeugten Impulswiederholungsfrequenzen den Drücken in den Kammern des Differentialdruckwandlers entsprechen und einen gleichen Wert aufweisen bei Druckgleichheit.

   3. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die an den beiden getrennten Ausgängen eines nachgeschalteten Zählgerätes nach einem Nulldurchgang auftretende Differenz der Impuls-Wiederholungsfrequenzen nach Betätigung einer Flip-Flop-Stufe ein Mass darstellt für die Markierung des Inversionspunktes.

   4. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass durch die in den beiden getrennten Ausgängen des nachgeschalteten Zählgerätes erscheinende Impulswiederholungsfrequenz ein Spannungssignal erzeugt wird, welches durch Aufladen eines Kondensators über entsprechend gepolte Dioden ein Mass darstellt für den zeitlichen Verlauf des Volumens des Atemgases.

   5. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem Spannungssignal, welches dem Volumen der Atemgase entspricht, das am Ausgang der Flip-Flop Stufe auftretende Markierungssignal überlagert wird und die Summenspannung auf einen Kanal eines Koordinatenschreibers gegeben wird.

   6. Einrichtung nach Patentanspruch II zur Durch führung des Verfahrens nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die durch eine Membran getrennten beiden Kammern des Differentialdruckwandlers in Abhängigkeit der Membranauslenkung veränderbare Kapazitäten sind.

   7. Einrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgänge des Zählgerätes mit der Flip-Flop-Stufe und einer parallel dazu liegenden Vorrichtung zusammengeschaltet sind.