Gerät zur Analyse des von einem Patienten ausreatmeten Gasgemisches
Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Analyse des von einem Patienten ausgeatmeten
Gasgemisches, mit einem Meßgerät fUr die Atemstromstärke (Pneumotachographen), und
mit einer Absaugpumpe, die während der Exspirationsphase einen Teil der ausgeatmeten
Luft den Meßkammern des Analysegerätes zuführt.Device for analyzing the gas mixture exhaled by a patient
The invention relates to a device for analyzing what is exhaled by a patient
Gas mixture, with a measuring device for the respiratory flow strength (pneumotachograph), and
with a suction pump, which during the expiratory phase some of the exhaled
Air supplies the measuring chambers of the analyzer.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei
der Messung mit einem derartigen Gerät beträchtliche Meßfehler auftreten, weil die
Atem-Stromstärke ebenso wie die Gas zum sammensetzung (02 bzw. C02-Konzentration)
während einer Exspirationsphase nicht konstant sind und keine Mittel zum Steuern
der Absaugmenge in linearer Abhängigkeit von der gemessenen Atemstromstärke vorhanden
sind.The present invention is based on the knowledge that
the measurement with such a device considerable measurement errors occur because the
Breath current strength as well as the gas composition (02 or C02 concentration)
are not constant during an expiratory phase and have no means of controlling
the suction volume is available in a linear relationship to the measured respiratory flow strength
are.
Gemäß spezieller erfindungsgemäßer Lösungen wird die Steuerung der
Menge der abgesaugten Luft dadurch vorgenommen, daß die der Atemstromstärke proportionale
Ausgangsgröße des Meßgerätes für die Atemstromstärke nach linearer Verstärkung der
Steuerung der Betriebsspannung einer elektrischen Pumpe dient, deren Förderleistung
eine lineare Funktion ihrer Betriebsspannung ist oder daß die Ausgangsgröße des
Meßgerätes für die Atemstromstärke nach
linearer Verstärkung der
Steuerung eines in der Zurführungsleitung zu den Messkammern angeordneten Ventiles
dient. Der goförderte Gasstrom ist dann ein masstäblich stark verkleinertes getreue
Abbild des vom Patienten exspirierten Atemstromes.According to special inventive solutions, the control of the
Amount of sucked air made by the fact that the respiratory flow strength proportional
Output variable of the measuring device for the respiratory flow strength after linear amplification of the
Control of the operating voltage of an electric pump is used, its delivery rate
is a linear function of its operating voltage or that the output of the
Measuring device for the respiratory flow strength
linear amplification of the
Control of a valve arranged in the feed line to the measuring chambers
serves. The gas flow conveyed is then a true one, greatly reduced in scale
Image of the patient's expiratory flow.
Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich nachfolgenden
aus der Beschreibung von zwei Ausführungsbeispielen (Fig. 1 und 2).Further advantages and refinements of the invention result from the following
from the description of two exemplary embodiments (FIGS. 1 and 2).
In der Fig. 1 ist mit 1 ein Pneumotachograph bezeichnet. mit 2 eine
Differenzdruckmessdose, mit 3 ein Druckverstärker, mit 4 ein Gleichrichter, mit
5 eine Siebschaltung, mit 6 ein Anzeigeinstrument, mit 7 ein geregeltes Netzteil,
mit 8 ein Zerhacker, mit 9 ein Mischgefäss, mit 10 die Messkammern des Gasanalysegerätes
und mit 11 die Gaspumpe. Die vom Patienten P ausgsatmete Luft wird über die Leitung
12 dem Pneumotachographen 1 zugeführt. Die Differenzdruckmessdose 2 gib die Druckschwankungen
der Atemluft über den Druckverstärker 3 an den Olotohrichter 4 weiter, der nur eine
Halbwelle (Exspirationsphase) des von der Differenzdruckmessdose abgegebenen elektrischen
Signals (Spannung) an die Siebschaltung 5 bzw. an das geregelte Netzteil 7 weitergibt.
Die der Atemstromstärke proportionale Spannung wird in dem geregelten Netzteil 7
verstärkt und im Zerhacker 8 in Wechselstrom umgeformt und der Pumpe 11 als Versorgungsspannung
zugeführt. Die Pumpe 11 ist eine nur mit Wechsel-Strom zu betreibende Membranpumpe.
wie die Pfeile 13 und 14
an den Leitungsstücken 15 und 16 angeben,
fördert die Pumpe 11 aus dem Einblasrohr 12 an einer dem Patienten P benaohbarten
Stelle 17 Luft in du Mischgefäss 9, pumpt es duroh die Messkammern 10 des Analysegerätes
und fördert die gemessene Luft wieder zurück in du Einblasrohr 12 (bei 18), damit
bei der Messung des Ateinvolumens der für die Gasanalyse abgezogene Teil der Exspirationsluft
nicht verloren geht. Durch die Steuerung der Pumpe entsprechend der Atemstromstärke
während der Exopirationsphaae werden die Measfehler, welche der eingangs geschilderten
bekannten Messmethode anhaften, vermieden.In FIG. 1, 1 denotes a pneumotachograph. with 2 one
Differential pressure cell, with 3 a pressure booster, with 4 a rectifier, with
5 a filter circuit, with 6 a display instrument, with 7 a regulated power supply unit,
with 8 a chopper, with 9 a mixing vessel, with 10 the measuring chambers of the gas analyzer
and at 11 the gas pump. The air exhaled by the patient P is via the line
12 fed to the pneumotachograph 1. The differential pressure load cell 2 gives the pressure fluctuations
of the breathing air via the pressure booster 3 to the Olotohrichter 4, which has only one
Half-wave (expiratory phase) of the electrical output from the differential pressure cell
Signals (voltage) to the filter circuit 5 or to the regulated power supply 7 forwards.
The voltage proportional to the respiratory flow strength is generated in the regulated power supply unit 7
amplified and converted into alternating current in the chopper 8 and the pump 11 as the supply voltage
fed. The pump 11 is a diaphragm pump that can only be operated with alternating current.
like arrows 13 and 14
indicate on pipe sections 15 and 16,
promotes the pump 11 from the injection tube 12 to a patient P adjacent
Place 17 air in the mixing vessel 9, it pumps through the measuring chambers 10 of the analysis device
and conveys the measured air back into the injection pipe 12 (at 18) so
When measuring the respiratory volume, the part of the exhaled air withdrawn for the gas analysis
is not lost. By controlling the pump according to the breathing flow rate
During the exopiration phase, the measuring errors become those described at the beginning
known measuring method are avoided.
Fig 2 zeigt eine Variante der neuen Messmethode, bei der in dem Einblasrohr
12 zum pneumotachographen 1 ein Druckfühler 19 angeordnet ist. Die Auslenkung des
Druckfühlers wird mittels des bei 20 gelagerten zweiarmigen Hebels 21 auf eine DUse
22 Ubertragen, die Je nach Auslenkung Druckflüssigkeit in du Rohr 23 oder 24 spritzt.
Die Rohre 23, 24 sind an die beiden Zylinderräume 25, 26 eines Kolbenmotors angeschlossen.
(Diese als Kraftverstärker dienende Einrichtung ist bekannt und wird daher nicht
in Etzelheiten beschrieben). Entsprechend der Bewegung des Druckfühlers 19 wird
Uber die ausgezogen gezeichnete Kolbenstange 27 und den Zahnstangentrieb 28 der
Schleifer 29 eines Potentiometere 30 verstellt und auf diese Weise die Versorgungsspannung
für die Absaugpumpe 11 geregelt oder es wird Uber die gestrichelt gezeichrietc Kolbenstange
27 direkt ein Schieber (Ventil) 31 in der Leitung 15 zur atemstromproportionalen
Steuerung der Absaugmenge verstellt.Fig. 2 shows a variant of the new measurement method in which in the injection pipe
12 to the pneumotachograph 1, a pressure sensor 19 is arranged. The deflection of the
The pressure sensor is attached to a DUse by means of the two-armed lever 21 mounted at 20
22 Transfer which, depending on the deflection, injects hydraulic fluid into pipe 23 or 24.
The tubes 23, 24 are connected to the two cylinder chambers 25, 26 of a piston engine.
(This device serving as a power amplifier is known and therefore will not
described in detail). According to the movement of the pressure sensor 19 is
About the solid drawn piston rod 27 and the rack drive 28 of the
Adjusted slider 29 of a potentiometer 30 and in this way the supply voltage
for the suction pump 11 or it is controlled via the piston rod shown in dashed lines
27 directly a slide (valve) 31 in the line 15 for the breath flow proportional
Adjustment of the suction volume control.