DE102018000995A1 - Arrangement for the quantitative measurement of the elastic deformation of the lateral nasal wall (elastometry) - Google Patents

Arrangement for the quantitative measurement of the elastic deformation of the lateral nasal wall (elastometry) Download PDF

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    • A61B5/6813Specially adapted to be attached to a specific body part
    • A61B5/6814Head
    • A61B5/6819Nose

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur quantitativen Bestimmung der elastischen Auslenkung der seitlichen Nasenwand durch den Einfluss der Nasenatmung, wobei die Auslenkung berührungslos oder berührungsarm auf elektromechanischem Wege durch Dehnungsmesstreifen, durch Messung der Induktivitätsänderung oder durch optische Verfahren (Time of Flight oder Helligkeitsmessung) bestimmt werden kann. Die gewonnenen Signale werden elektronisch in Bezug zu den für den nasalen Luftstrom charakteristischen Parametern Differenzialdruck und Volumenstrom oder Ableitungen dieser Größen gesetzt.The invention relates to an arrangement for the quantitative determination of the elastic deflection of the lateral nasal wall by the influence of nasal breathing, wherein the deflection can be determined contactless or low-contact electromechanical by strain gauges, by measuring the inductance change or by optical methods (time of flight or brightness measurement) , The signals obtained are electronically related to the nasal airflow parameters differential pressure and volumetric flow or derivatives of these quantities.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung der elastischen Auslenkung der seitlichen Nasenwand durch den Einfluss der NasenatmungThe invention relates to an arrangement for determining the elastic deflection of the lateral nasal wall by the influence of nasal breathing

Aus medizinischer Sicht besteht ein Erfordernis zur diagnostischen Objektivierung der atembedingten Verformung der seitlichen Nasenwand im Rahmen der präoperativen Diagnostik und vor der Verordnung von Hilfsmitteln zur Erweiterung des NaseneingangsFrom a medical point of view, there is a need for diagnostic objectification of respiratory induced deformation of the lateral nasal wall in the context of preoperative diagnostics and prior to the prescription of aids to dilate the nasal entrance

Stand der TechnikState of the art

Die Energetik der Nasenatmung ist in erster Linie durch die Weite des nasalen Strömungskanales bestimmt. Grundlage hierzu ist das Gesetz von Hagen-Poiseuille, nach welchem der Widerstand eines durchströmten Körpers von der 4.Potenz des Radius abhängt. Dies gilt auch weitgehend, wenn es sich dabei nicht um ein ideales Rohr handelt sondern um einen irregulären Strömungskörper mit einem berechneten Strömungsquerschnitt. Dies bedeutet, dass die engste Stelle eines Strömungskörpers den Strömungswiderstand entscheidend beeinflusst. Es ist bekannt, dass der Naseneingang die engste Stelle der gesamten oberen Luftwege darstellt und deswegen einen entscheidenden Einfluss auf den Gesamtwiderstand des Atemsystems hat.The nasal breathing energy is determined primarily by the width of the nasal flow channel. The basis for this is the law of Hagen-Poiseuille, according to which the resistance of a body through which it flows depends on the 4.potency of the radius. This also applies to a large extent, if it is not an ideal pipe but an irregular flow body with a calculated flow cross-section. This means that the narrowest point of a flow body has a decisive influence on the flow resistance. It is known that the nasal entrance is the narrowest part of the entire upper airways and therefore has a decisive influence on the total resistance of the respiratory system.

Bei der dynamischen Analyse des nasalen Luftstromes ist entscheidend, dass die Nase keinen starren Strömungswiderstand darstellt, sondern einen Strömungskanal, welcher sich unter dem Einfluss der erzeugten Strömung verengen kann, was auch als „Starling-resistor“ bezeichnet wird. Dieser Bernouilli-Effekt kann durch verstärkte Einatmung („Hochziehen“) in physiologischer Weise erzeugt werden, um unerwünschten Nasenschleim nach hinten zu entfernen, er tritt aber auch bei manchen Menschen schon bei leicht vertiefter Atmung durch körperliche Anstrengung auf und führt damit zu einer deutlichen körperlichen Beeinträchtigung. Besondere Bedeutung kommt diesem Effekt zu, wenn der Strömungskanal bereits anatomisch eingeengt ist, der Luftstrom am Eingang daher besonders beschleunigt wird und sodann die Nase durch den dadurch schneller ausgelösten Bernouilli-Effekt schließlich vollständig blockiert wird.In the dynamic analysis of the nasal air flow, it is crucial that the nose does not present a rigid flow resistance, but a flow channel which can narrow under the influence of the generated flow, which is also referred to as a "starling-resistor". This Bernouilli effect can be generated by intensified inhalation ("pulling up") in a physiological manner to remove unwanted nasal mucus to the rear, but it also occurs in some people with slightly recessed breathing through physical exertion, thus leading to a significant physical Impairment. This effect is particularly important when the flow channel is already anatomically narrowed, the air flow at the entrance is therefore particularly accelerated and then the nose is finally completely blocked by the Bernouilli effect which is thus triggered more rapidly.

Anatomisch besteht die seitliche Nasenwand aus zentral angeordneten relativ dünnen Knorpeln, welche mit Haut bedeckt sind, die an der Innenseite Haare trägt. Diese Knorpel sind der seitliche Anteil des Flügelknorpels (crus laterale cartilaginis alaris majoris) und der Seitenknorpel (cartilago lateralis), auch Dreiecksknorpel genannt. An der Außenseite inserieren Anteile der Gesichtsmuskulatur. Diese bilden zusammen mit den Bindegewebsstrukturen und den bedeckenden Hautschichten die funktionelle Struktur der Nasenklappe, die von älteren Autoren in eine „innere“ und „äußere“ Nasenklappe differenziert wird. Diese Unterteilung ist irreführend: die Nasenklappe ist eine funktionelle Einheit, welche durch Muskeltätigkeit nach außen gezogen werden kann und durch die Einwirkung des nasalen Luftstromes während der Einatmung passiv nach innen und in geringem Umfang bei der Ausatmung auch nach außen bewegt werden kann.Anatomically, the lateral nasal wall consists of centrally located relatively thin cartilages which are covered with skin which carries hair on the inside. These cartilages are the lateral portion of the alar cartilage (crus lateral cartilaginis alaris majoris) and the lateral cartilage (cartilago lateralis), also called triangular cartilage. On the outside advertise parts of the facial muscles. Together with the connective tissue structures and the covering skin layers, these form the functional structure of the nasal valve, which older authors differentiate into an "inner" and "outer" nasal valve. This subdivision is misleading: the nasal valve is a functional unit that can be pulled outward by muscle activity and can be moved passively inward and, to a lesser extent, on exhalation through the action of the nasal airflow during inhalation.

Verschiedene Methoden sind bekannt, um den nasalen Atemwiderstand direkt oder indirekt zu messen. Diese schließen die Computertomographie, Magnetresonanztomographie, Volumetrie, akustische Rhinometrie, das Odiosoft- Verfahren und Rhinostereometrie ein, welche alle aus der Form des Nasenkanales Rückschlüsse auf dessen Funktionalität schließen (Malm, L., Allergy 1997; 52: 19-23). In keinem dieser Verfahren wird die Wirkung der Verformung der Nase unter dem Einfluss der Atmung berücksichtigt. Auch die morphologische Darstellung des nasalen Atemstromes durch Computational Fluid Dynamics kann zum gegenwärtigen Zeitpunkt zu dieser Besonderheit der nasalen Atemfunktion noch keine Aussage machen. Eine zusammenfassende aktuelle Darstellung der gegenwärtig angewendeten Funktionsprüfungen des nasalen Atemstromes findet sich im kommentierten Bericht einer Expertenkonferenz (Vogt K, Bachmann-Harildstad G, Garyuk O, Lintermann A, Nechyporenko A, Peters F, Wernecke KD: The Riga agreement of the international consensus conference on nasal airway function tests. Rhinology 2018, im Druck). Dort ist auch ausgewiesen, dass nur 2 Methoden zur direkten Bestimmung der Energetik der nasalen Atmung bestehen. Dies sind die Rhinomanometrie und die Messung des Peak Nasal Inspiratory Volume. (PNIF). Letzteres Verfahren ist für die Bestimmung des Einflusses der Elastizität ungeeignet, weil es grundsätzlich unter Bedingungen misst, welche zum Ansaugen der Nasenflügel führen. Die Rhinomanometrie ist das einzige Messverfahren, welches die beiden Parameter Volumen (Flux) V und narino-choanaler Differenzdruck ΔP korrekt misst und in verschiedener Weise in Beziehung zueinander setzt. Seit der Einführung der 4-Phasen-Rhinomanometrie (Vogt K, Jalowayski AA, Althaus W et al. 4-Phase-Rhinomanometry (4PR) - Basics and Practice 2010. Rhinology Suppl. 21, 2010: 1-50), welche heute als das Standardverfahren für die Berechnung klinisch relevanter Parameter der Nasenatmung gilt, ist der Einfluss der elastischen Verformung der Nasenflügel graphisch darstellbar geworden. Eine quantitative Bestimmung dieses Einflusses ist aber bisher noch nicht möglich. Eine relativ grobe Schätzung ist aus der Abbildung von Schleifen im inspiratorischen Anteil der rhinomanometrischen Graphik möglich (1). Die Schleifen kommen durch eine Phasenverschiebung zwischen der Flow- und Druckkurve zustande, welche dadurch entsteht, dass während des Anstiegs der Nasenatmung in der Inspiration durch die vermehrte Strömung der Bernouilli-Effekt einsetzt, welcher zu einem verminderten Flux in der zweiten, abfallenden inspiratorischen Atemphase führt.Various methods are known for directly or indirectly measuring nasal respiratory resistance. These include computed tomography, magnetic resonance imaging, volumetry, acoustic rhinometry, the Odiosoft method and rhinostereometry, all of which conclude its functionality from the shape of the nasal cannula (Malm, L., Allergy 1997 ; 52 : 19-23). None of these methods considers the effect of nasal deformation under the influence of respiration. Also, the morphological representation of the nasal airflow by Computational Fluid Dynamics can not make any statement about this peculiarity of the nasal respiratory function at this time. A summarized up-to-date account of the currently used functional tests of the nasal respiratory flow can be found in the commented report of an expert conference (Vogt K, Bachmann-Harildstad G, Garyuk O, Lintermann A, Nechyporenko A, Peters F, Wernecke KD: The Riga agreement of the international consensus conference on nasal airway function tests 2018 , in print). There is also indicated that there are only 2 methods for directly determining the energetics of nasal breathing. These are the rhinomanometry and the measurement of the Peak Nasal Inspiratory Volume. (PNIF). The latter method is unsuitable for determining the influence of elasticity, because it basically measures under conditions which result in the suction of the nostrils. Rhinomanometry is the only measurement method that correctly measures and interrelates the two parameters volume (flux) V and narino-chanal differential pressure ΔP. Since the introduction of 4-phase rhinomanometry (Vogt K, Jalowayski AA, Althaus W et al., 4-Phase Rhinomanometry (4PR) - Basics and Practice 2010. Rhinology Suppl. 21, 2010: 1-50), which is now available as the standard method for the calculation of clinically relevant parameters of nasal respiration, the influence of the elastic deformation of the nostrils has become graphically representable. However, a quantitative determination of this influence is not yet possible. A relatively rough estimate is possible from the mapping of loops in the inspiratory part of the rhinomanometric graph ( 1 ). The loops are caused by a phase shift between the flow and pressure curves, which results from the fact that during the increase in nasal breathing in inspiration by the increased flow, the Bernouilli effect sets in, which leads to a decreased flux in the second, descending inspiratory respiratory phase.

Die beschriebenen in der Praxis so genannten „Klappen-Phänomene“ sind von erheblicher klinischer Bedeutung für den Betroffenen, weswegen eine große Anzahl von Behandlungsverfahren zur Linderung solcher Effekte vorgeschlagen wird. Diese reichen von prothetischen Maßnahmen, so genannten Dilatatoren wie beispielsweise“ Airmax“ (USD 540,462) über Spreizpflaster für Sportler oder zur nächtlichen Anwendung bis hin zu aufwändigen operativen Maßnahmen. Diese können in der Implantation von spreizenden Implantaten aus verschiedenen alloplastischen Materialien wie etwa Titan oder Silikon bestehen oder in operativen Schritten im Rahmen umfänglicher Rhinoplastiken oder Septorhinoplastiken stattfinden, die weltweit in sehr erheblicher Anzahl durchgeführt werden und zu den häufigsten Operationen im Bereich der Hals-Nasen-Ohrenheilkunde gehören. Die Indikationsstellung zu solchen Operationen wird im Allgemeinen ausschließlich aus dem visuellen Befund gestellt, es besteht aber eine deutliche Tendenz zur präoperativen Evaluierung der Nasenatmung durch Rhinomanometrie, insbesondere nach Einführung der 4-Phasen-Rhinomanometrie als Methode mit einer deutlich verbesserten diagnostischen Aussage aufgrund verbesserter diagnostischer Parameter. In den meisten Lehrbüchern oder Operationslehren findet die präoperative Diagnostik keine Berücksichtigung, die erhebliche Anzahl von Misserfolgen bei solchen Operationen ist allgemein bekannt, jedoch kaum veröffentlicht. Die Verbesserung der Funktionsdiagnostik der Nase ist daher ein medizinisch wichtiges Problem.The so-called "flap phenomena" described in practice are of considerable clinical importance to the person concerned, which is why a large number of treatment methods for alleviating such effects are proposed. These range from prosthetic measures, so-called dilators such as "Airmax" (USD 540,462) on expansive patches for athletes or for nocturnal use to complex operational measures. These may consist in the implantation of expanding implants of various alloplastic materials such as titanium or silicone or take place in operative steps within the scope of extensive rhinoplasty or septorhinoplasty, which are performed in a considerable number of countries worldwide and among the most common operations in the area of the nose and throat. Otolaryngology belong. The indication for such operations is generally based exclusively on the visual findings, but there is a clear tendency for preoperative evaluation of nasal breathing by rhinomanometry, especially after the introduction of 4-phase rhinomanometry as a method with a significantly improved diagnostic result due to improved diagnostic parameters , In most textbooks or surgical teachings, the preoperative diagnostics are not taken into account, the considerable number of failures in such operations is well known, but hardly published. The improvement of the functional diagnosis of the nose is therefore a medically important problem.

Weitere funktionsdiagnostische Verfahren beschäftigen sich mit Schwellungsänderungen der Nasenschleimhaut im Rahmen von Entzündungen oder allergischen Reaktionen. Hierzu gehört die optische Rhinometrie ( DE 10215212 , DE 10257371 ), mit welcher zu diesen pathophysiologischen Abläufen quantitative Aussagen möglich sind. Die optische Rhinometrie trifft keine Aussagen über physikalische Änderungen des nasalen Luftstromes.Further functional diagnostic procedures are concerned with swelling changes of the nasal mucosa in the context of inflammation or allergic reactions. This includes optical rhinometry ( DE 10215212 . DE 10257371 ), with which for these pathophysiological processes quantitative statements are possible. Optical rhinometry makes no statements about physical changes in the nasal airflow.

Aufgabetask

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Beschreibung einer Messanordnung, mit welcher die während der Nasenatmung auftretenden Bewegungen der seitlichen Nasenwand quantitativ zu bestimmen und die gewonnen Messwerte in Beziehung zu anderen funktionsdiagnostischen Parametern zu setzen sind, insbesondere zu dem während der Rhinomanometrie gemessenen Volumenstrom der Nasenatmung und des zu seiner Erzeugung notwendigen Differenzdruckes. Durch geeignete mehrkanalige optische Darstellung der gewonnenen Signale und deren rechnerische Verarbeitung soll die quantitative Beziehung zwischen der Bewegung der lateralen Nasenwand und deren Auswirkung auf die Energetik der Nasenatmung numerisch bestimmt werden. Durch die angewendeten Messmittel soll die laterale Nasenwand nicht oder ohne Einschränkung ihrer Beweglichkeit berührt werden.The object of the invention is to describe a measuring arrangement with which the movements of the lateral nasal wall occurring during nasal breathing can be determined quantitatively and the measured values obtained are to be related to other functional diagnostic parameters, in particular to the volume flow of nasal respiration measured during rhinomanometry of the differential pressure necessary for its generation. By suitable multi-channel optical representation of the signals obtained and their computational processing, the quantitative relationship between the movement of the lateral nasal wall and its effect on the nasal breathing energy should be determined numerically. The applied measuring means should not touch the lateral nasal wall or limit its mobility.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 6 und besteht in der Erzeugung eines elektrischen Signales, welches der atembedingten seitlichen Auslenkung der lateralen Nasenwand entspricht. Die Messung der Auslenkung der seitlichen Nasenwand kann entweder auf elektromechanischem Wege nach Anspruch 2, auf induktivem Wege nach Anspruch 3 oder auf optischem Wege nach Anspruch 4 und 5 erfolgen. Die erzeugten analogen oder digitalen elektrischen Signale können zu gemessenen rhinomanometrischen Signalen in Beziehung gesetzt werden. Die Anordnung nach Anspruch 2 besteht darin, dass die seitliche Nasenwand von federnden Elementen 5 mit minimaler Kraft berührt wird, welche ihrer Auslenkung folgen ohne dabei eine Kompressionswirkung auszuüben. Die am anderen Ende der elastischen Elemente auftretende Biegung wird mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen 4 gemessen und das in geeigneter Weise aufbereitete elektrische Signal diagnostisch verwertet (2). Die Lösung nach Anspruch 3 besteht darin, dass an der tiefsten Einziehung der lateralen Nasenwand ein ferromagnetisches Element 11 vorübergehend angeklebt wird, dessen Abstand zu einem Induktionssensor 12 bestimmt wird. Das gewonnene Signal wird in gleicher Weise verarbeitet wie nach Anspruch 2. Die Lösung nach Anspruch 4 besteht in der optischen Distanzmessung der Entfernung zwischen der lateralen Nasenwand und einem geeigneten optischen Sensor, wobei sowohl die direkte oder die indirekte Messung der TOF (Time Of Flight) infrage kommt. Das gewonnene Signal wird wie oben weiterverarbeitet. Die Lösung nach Anspruch 5 besteht darin, unter dem Naseneingang eine Mikrokamera mit Lichtquelle 16,17 anzubringen, welche auf die sichtbare Nasenöffnung gerichtet ist und den nasalen Luftstrom nicht behindert. Die Kamera kann auch durch ein Endoskop ersetzt werden. Das von der Lichtquelle ausgesendete und auf das Nasenloch gerichtete Signal wird spektroskopisch erfasst. Die Intensität des reflektierten Lichtes steigt an, wenn der Querschnitt des Nasenloches kleiner wird. Die patentgemäße Lösung besteht weiterhin darin, das nach den Ansprüchen 1-6 erzeugte Signal in Beziehung zu den rhinomanometrischen Signalen für Volumenstrom und Differenzdruck zu setzen. Auftretende Verschiebungen zwischen den elastometrischen und strömungsspezifischen Signalen lassen Rückschlüsse auf die Wirkung des Bernouilli-Effektes auf den Luftstrom und die dadurch ausgelöste Verformung der Nasenwand zu.The object is solved by the features of claim 1. Expedient embodiments emerge from the subclaims 2 to 6 and consists in generating an electrical signal corresponding to the respiratory lateral deflection of the lateral nasal wall. The measurement of the deflection of the lateral nasal wall can be done either electromechanical way according to claim 2, by inductive means according to claim 3 or optically according to claim 4 and 5. The generated analog or digital electrical signals may be related to measured rhinomanometric signals. The arrangement according to claim 2 is that the lateral nose wall of resilient elements 5 is touched with minimal force, which follow their deflection without exerting a compression effect. The bending occurring at the other end of the elastic elements is determined by means of strain gauges 4 measured and the appropriately prepared electrical signal used diagnostically ( 2 ). The solution according to claim 3 is that at the deepest retraction of the lateral nasal wall, a ferromagnetic element 11 is temporarily glued, whose distance from an induction sensor 12 is determined. The signal obtained is processed in the same way as in claim 2. The solution according to claim 4 consists in the optical distance measurement of the distance between the lateral nasal wall and a suitable optical sensor, wherein both the direct or the indirect measurement of the TOF (Time Of Flight) can be considered. The signal obtained is processed as above. The solution according to claim 5 is, under the nose entrance a micro camera with light source 16 . 17 which is directed to the visible nostril and does not obstruct the nasal airflow. The camera can also be replaced by an endoscope. The signal emitted by the light source and directed to the nostril is detected spectroscopically. The intensity of the reflected light increases as the cross section of the nostril becomes smaller. The patented solution is further to set the signal generated according to claims 1-6 in relation to the rhinomanometric signals for flow and differential pressure. Occurring shifts between the elastometric and flow-specific signals, conclusions can be drawn about the effect of the Bernouilli effect on the air flow and the resulting deformation of the nasal wall.

Die Lösung soll anhand der 1 - 4 erläutert werden:

  • 1: 4-Phasen-Rhinomanometrie in Standarddarstellung (1) mit inspiratorischer Schleife (2)
  • 2 zeigt eine Anordnung nach Anspruch 2, worin 3 die Grenze zwischen beweglichem und unbeweglichem Teil der seitlichen Nasenwand darstellt, 4 den auf ein anliegendes federndes Element 5 geklebten Dehnungsmessstreifen, wobei das anliegende federnden Element von einem Trägerteil 6 mit Doppelgelenk gehalten wird. Das Trägerteil 6 ist an einem Stirnband oder Klebestreifen 7 an der Stirn fixiert, von welchem auch die Spannungsversorgungs- und Signalleitung 8 getragen wird.
  • 3 zeigt eine Anordnung nach Anspruch 3 mit der rechten Nasenhaupthöhle 9 und der linken Nasenhaupthöhle 10, mit welcher die Bewegungen eines ferromagnetischen Elementes 11 durch einen Induktionssensor 12 gemessen und über die Spannungsversorgungs- und Signalleitungen 13 abgeleitet werden. Das ferromagnetische Element 11 ist im Beispiel während der Messung auf den linken Nasenflügel aufgeklebt.
  • 4 zeigt eine Anordnung nach Anspruch 4 mit den Nasenhaupthöhlen 9 und 10 und einer ringförmigen Lichtquelle 14, die beispielsweise einem Endoskop oder ringförmig angeordneten Leuchtdioden entsprechen kann sowie einem lichtaufnehmenden Element 15, welches wie typisch in einem Endoskop aus Lichtfasern besteht, welche das Licht zu einer an diesem Endoskop angekoppelten Kamera führen. Das optische Signal kann auch mit einer Mikrokamera erzeugt werden, die am Ende des Lichtträgers objektnah angebracht ist. Das optische Signal wird in ein elektrisches Signal umgewandelt.
  • 5A und 5 B zeigen die rechte und linke Nasenhaupthöhle 9 und 10, wobei die linke Nasenhaupthöhle 10 offen ist und die rechte Nasenhaupthöhle 9 durch die Wirkung des Bernouilli-Klappeneffektes nach innen eingezogen wird. Von der offenen linken Nasenhaupthöhle 10-wird das von dem Licht ausendenden Element 16 (zum Beispiel von einem Leuchtdiodenring) ausgesendete Licht weniger reflektiert als von der kontrahierten rechten Nasenhaupthöhle 10 Das Lichtsignal wird mit Hilfe einer Mikrokamera 17 gemessen und als elektrisches Signal über die Spannungsversorgungs- und Signalleitung 18 abgeleitet.
The solution should be based on the 1 - 4 be explained:
  • 1 : 4-phase rhinomanometry in standard representation ( 1 ) with inspiratory loop ( 2 )
  • 2 shows an arrangement according to claim 2, wherein 3 represents the boundary between the movable and immovable part of the lateral nose wall, the 4 on an adjacent resilient element 5 glued strain gauges, wherein the adjacent resilient member of a support member 6 is held with double joint. The carrier part 6 is on a headband or tape 7 fixed on the forehead, from which also the voltage supply and signal line 8th will be carried.
  • 3 shows an arrangement according to claim 3 with the right nasal cavity 9 and the left nasal cavity 10 with which the movements of a ferromagnetic element 11 through an induction sensor 12 measured and across the power and signal lines 13 be derived. The ferromagnetic element 11 is glued in the example during the measurement on the left nostril.
  • 4 shows an arrangement according to claim 4 with the Nasenhaupthöhlen 9 and 10 and an annular light source 14 , which may correspond, for example, an endoscope or annularly arranged light-emitting diodes and a light-receiving element 15 which, as is typical in an endoscope, consists of optical fibers which guide the light to a camera coupled to this endoscope. The optical signal can also be generated with a micro-camera, which is attached to the end of the light carrier close to the object. The optical signal is converted into an electrical signal.
  • 5A and 5 B show the right and left nasal cavities 9 and 10 , where the left nasal cavity 10 is open and the right nasal cavity 9 is drawn inwards by the effect of the Bernouilli flap effect. From the left open nasal cavity 10 becomes the element emitting the light 16 (For example, from a light-emitting diode ring) emitted light less reflected than from the contracted right nasal cavity 10 The light signal is using a microcamera 17 measured and as an electrical signal via the voltage supply and signal line 18 derived.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Standarddiagramm Rhinomanometrie 2017Standard Diagram Rhinomanometry 2017
22
Hystereseschleife als ElastizitätsfolgeHysteresis loop as elastic sequence
33
Grenze zwischen starrer und elastischer NasenwandBorder between rigid and elastic nose wall
44
DehnungsmessstreifenStrain gauges
55
Federndes anliegendes ElementFeathering fitting element
66
Vorrichtungsträger mit DoppelgelenkDevice carrier with double joint
77
Stirnband oder PflasterHeadband or bandaid
88th
Spannungsversorgungs- und SignalleitungPower supply and signal line
99
Rechte NasenhaupthöhleRight nasal cavity
1010
Linke NasenhaupthöhleLeft nasal cavity
1111
Ferromagnetisches ElementFerromagnetic element
1212
Induktionssensorinductive sensor
1313
Spannungsversorgungs- und SignalleitungPower supply and signal line
1414
Optischer Sensor - Ringförmige LichtquelleOptical sensor - Annular light source
1515
Optischer Sensor - Lichtaufnehmendes ElementOptical sensor - light-receiving element
1616
Lichtquellelight source
1717
Mikrokameramicro camera
1818
Spannungsversorgungs- und SignalleitungPower supply and signal line

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10215212 [0008]DE 10215212 [0008]
  • DE 10257371 [0008]DE 10257371 [0008]

Claims (6)

Vorrichtung zur quantitativen Messung der elastischen Verformung (Elastometrie) der seitlichen Nasenwand, dadurch gekennzeichnet, dass die durch den nasalen Luftstrom ausgelöste Bewegung der seitlichen Nasenwand berührungslos oder mit einer solchen minimalen Berührung quantitativ bestimmt wird, welche diese Bewegung nicht beeinflusst und dass durch diese Messung ein elektrisches Signal erzeugt wird.Device for the quantitative measurement of the elastic deformation (elastometry) of the lateral nasal wall, characterized in that the movement of the lateral nasal wall triggered by the nasal air flow is determined quantitatively without contact or with such minimal contact, which does not influence this movement and is characterized by this measurement electrical signal is generated. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am beweglichen Teil der seitlichen Nasenwand ein federndes Element (5) mit minimalem Druck anliegt, dessen Auslenkung über Dehnungsmesstreifen (4) gemessen und damit ein elektrisches Signal erzeugt wird und weiterhin, dass dieses Element während der Messung in geeigneter Weise mit einem Stirnband oder Pflaster (7) an der Stirn oder dem Nasenbein unbeweglich festgehalten wird (2)Device after Claim 1 , characterized in that at the movable part of the lateral nose wall, a resilient element (5) is applied with minimal pressure, whose deflection measured by strain gauges (4) and thus generates an electrical signal and further that this element during the measurement in a suitable manner a headband or bandage (7) is immovably held on the forehead or the nasal bone ( 2 ) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung der seitlichen Nasenwand dadurch gemessen wird, dass auf ihr während der Messung ein ferromagnetisches Element (11) angebracht ist, dessen Entfernung zu einem in geeigneter Entfernung angebrachtem Induktionssensor (12) gemessen wird und dadurch ein elektrisches Signal erzeugt wird (3)Device after Claim 1 , characterized in that the deflection of the lateral nasal wall is measured by mounting on it during measurement a ferromagnetic element (11) whose distance to an appropriately positioned induction sensor (12) is measured thereby generating an electrical signal ( 3 ) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslenkung der seitlichen Nasenwand dadurch gemessen wird, dass in geeigneter Entfernung von der Nasenwand ein optischer Sensor (14) (15) angebracht wird, der die Entfernung direkt oder indirekt durch die Messung der Time of Flight (TOF) bestimmt und ein elektrisches Signal erzeugt (4).Device after Claim 1 , characterized in that the deflection of the lateral nasal wall is measured by fitting, at a suitable distance from the nasal wall, an optical sensor (14) (15) which determines the distance directly or indirectly by measuring the time of flight (TOF) and generates an electrical signal ( 4 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter dem Nasenloch eine Mikrokamera (17), ein Endoskop oder ein anderes lichtleitendes Element so an angebracht wird, dass der nasale Luftstrom nicht beeinflusst wird und dass dieses Element die optischen Veränderungen misst, welche an der Nasenöffnung durch den Einfluss der Nasenatmung entstehen, nämlich die Verkleinerung oder Vergrößerung des Nasenloches, und dass damit ein elektrisches Signal erzeugt wird (5 A und B)Device after Claim 1 , characterized in that a microcamera (17), an endoscope or other photoconductive element is mounted under the nostril so that the nasal air flow is unaffected and that this element measures the optical changes which occur at the nostril due to the influence of the nasal airway Nasal breathing, namely the reduction or enlargement of the nostril, and that with it an electrical signal is generated ( 5 A and B) Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in diesen Messverfahren erzeugten elektrischen Signale simultan mit den durch Rhinomanometrie erzeugten Parametern Differenzdruck ΔP und Volumenstrom (Flux) V oder Ableitungen dieser Parameter mit Hilfe einer Auswerteelektronik und auf die diagnostische Aussage bezogene Software in Beziehung gesetzt werden und dass dadurch die Reaktionsgeschwindigkeit und Auslenkbarkeit der seitlichen Nasenwand in zeitlicher Abhängigkeit von Differenzdruck und Flux bestimmt wird.Method according to Claim 1 to 5 , characterized in that the electrical signals generated in these measuring methods are simultaneously related to the parameters generated by rhinomanometry differential pressure ΔP and volume flow (flux) V or derivatives of these parameters by means of an evaluation and relating to the diagnostic statement related software and that thereby the Reaction rate and deflectability of the lateral nasal wall in time dependence on differential pressure and flux is determined.
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