DE1766061B2

DE1766061B2 - PLETHYSMOGRAPH

Info

Publication number: DE1766061B2
Application number: DE19681766061
Authority: DE
Inventors: Björn Lars Herman Lomma Jonson (Schweden) , früher DPK 30a 4-06
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-03-30
Filing date: 1968-03-29
Publication date: 1976-03-11
Also published as: SE345386B; US3570474A; GB1185443A; DE1766061A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine auch als Plethysmograph bekannte Vorrichtung zum Feststellen und/oder Registrieren von schnell vor sich gehenden Volumenänderungen in Gliedmaßen, und insbesondere eine Einrichtung, mittels der beim Gebrauch des Plethysmographen eine Abdichtung zwischen dem den Hauptteil ver Vorrichtung darstellenden starren, rohrförmigen Gefäß und dem Glied hergestellt wird, während der Plethysmograph seine feste Berührung mit dem Glied unverändert beibehält.The invention relates to a device for determining and / or registering, also known as a plethysmograph rapid volumetric changes in limbs, and particularly a device by means of a seal between the main part of the device when using the plethysmograph depicting rigid, tubular vessel and limb is made while the plethysmograph maintains its firm contact with the member unchanged.

Bei den bisher bekannten Plethysmographen wird diese feste Berührung mit dem Körperglied dadurch erreicht, daß an den Enden des starren Plethysmographenrohres Membranen angeordnet sind. Diese Membranen sind schachtförmig aufgebaut und bestehen aus ttarren Scheiben oder Lamellen, die rechtwinklig in bezug auf das Glied verschieblich sind und dann teilweise am Glied anliegend festgelegt werden. Derartige Membranen können jedoch weder zwischen ihren Scheiben oder Lamellen noch zwischen ihnen und dem Glied einen vollständig dichten Abschluß bilden. Es ist daher notwendig, zwischen den Lamellen einer Membran und dem Glied eine Dichtung, die beispielsweise eine Gummihülse sein kann, einzusetzen. Diese Dichtung muß sowohl an der Innenseite der Scheibe oder Lamelle als auch am Glied anliegen, so daß das im Plethysmograph enthaltene Strömungsmedium, beispielsweise Luft oder Flüssigkeit, zwischen der Hülse und dem starren Gefäß des Plethysmographen eingeschlossen ist. Die Verbindung der Hülse mit den Lamellen und dem Körperglied bereitet Schwierigkeiten, da sich zwischen den Lamellen Luftblasen bilden, die die Steifigkeit und Starrheit der Vorrichtung und damit auch die Genauigkeit des angezeigten Ergebnisses herabsetzen. Darüber hinaus ist das Anbringen der bekannten Membranen sehr zeitaufwendig. In the previously known plethysmographs, this firm contact with the limb is achieved by that membranes are arranged at the ends of the rigid plethysmograph tube. These membranes are constructed in the shape of a shaft and consist of rigid panes or lamellas that are at right angles in relation to each other are displaceable on the limb and are then partially attached to the limb. Such membranes however, can neither between their discs or lamellae nor between them and the limb form a completely tight seal. It is therefore necessary between the lamellae of a membrane and the member a seal, which can be, for example, a rubber sleeve to use. This seal must have both on the inside of the disc or lamella as well as on the limb, so that that in the plethysmograph contained flow medium, for example air or liquid, between the sleeve and the rigid vessel of the plethysmograph is included. The connection of the sleeve with the slats and the limb causes difficulties because air bubbles form between the lamellas, which reduce the rigidity and rigidity reduce the device and thus also the accuracy of the displayed result. Furthermore attaching the known membranes is very time-consuming.

Um die Nachteile der bisher bekannten Vorrichtungen der eingangs erwähnten Art zu vermeiden, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, einen Plethysmographen so auszubilden, daß die an den Enden des Gefäßes angeordneten Membraneinrichtungen starre Platten aufweisen, die sich teilweise überlappen und in Umfangsrichtung in bezug auf das Gefäß des Plethysmographen einstellbar angeordnet sind, und daß eine die Platten einschließende, mit dem Gefäß verbundene Abdeckung vorgesehen ist, die mittels eines Schlauches od. dgl. an eine Luftabsaugeinrichtung anschließbar ist.In order to avoid the disadvantages of the previously known devices of the type mentioned at the beginning proposed according to the invention to design a plethysmograph so that the at the ends of the vessel arranged membrane devices have rigid plates which partially overlap and in the circumferential direction are arranged adjustable with respect to the vessel of the plethysmograph, and that one the Plates enclosing, connected to the vessel cover is provided by means of a hose or the like. Can be connected to an air suction device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann leicht und schnell auf dem Körperglied angebracht und befestigt werden, da die Platten scharnierartig angeordnet sind und so eingestellt werden können, daß sie mit dem Körperglied in Berührung kommen. Nach dem Absaugen der die Platten umgebenden Abdeckung werden die Platten durch den äußeren Luftdruck, der sie gegeneinander preßt und dabei eine feste, dichtende Berührung mit dem Körperglied gewährleistet, in der eingestellten Stellung festgelegt.The device according to the invention can be easily and quickly attached and fastened to the limb because the panels are hinged and can be adjusted to fit with the Body member come into contact. After vacuuming the cover surrounding the panels the plates by the external air pressure, which presses them against each other and thereby a firm, sealing contact guaranteed with the limb, set in the set position.

Im folgenden Teil der Beschreibung werden einige Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes an Hand von rein schematischen Zeichnungen beschrieben. Es zeigtIn the following part of the description, some embodiments of the subject matter of the invention are presented Hand described by purely schematic drawings. It shows

F i g. 1 eine Schnittansicht eines auf ein Körperglied aufgesetzten Plethysmographen mit einer erfindungsgemaßen Membrananordnung,F i g. 1 is a sectional view of a plethysmograph placed on a limb and having a plethysmograph according to the invention Membrane arrangement,

F i g. 2 eine der F i g. 1 ähnliche Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Plethysmographen,F i g. 2 one of the F i g. 1 similar sectional view of another embodiment of the plethysmograph,

F i g. 3 und 4 Diagramme, die die durch den Plethysmographen erhaltenen Ergebnisse zeigen.F i g. 3 and 4 are diagrams showing the results obtained by the plethysmograph.

F i g. 1 zeigt einen auf einen Abschnitt 2 eines Körpergliedes 3 aufgesetzten Plethysmographen 1, der ein starres Rohr 4 aufweist, an dessen beiden Enden Membraneinrichtungen 5 vorgesehen sind, die die End- oder Stirnwände der Vorrichtung bilden und als feste, am Körperglied dicht anliegende Dichtung wirken. Die Membraneinrichtungen 5 weisen jeweils mehrere starre Platten 6 auf, die einander überlappen und am Umfang der Enden des Rohres so angeordnet sind, daß sie in Richtung auf das Körperglied und von diesem weg einstellbar sind. Die Platten 6 können mit dem Rohr 4 durch Scharniere gelenkig verbunden sein, die aus einem biegsamen Material, beispielsweise aus Gummi oder Plastik, hergestellt sind, und einen flexiblen Ver bindungssteg zwischen den Platten und dem Rohr bilden. Jede Platte nimmt nur einen kleinen Abschnitt des Rohrumfanges ein. Da die Platten verstellbar sind, können die Membrancinrichtungen auf jeden Abschnitt eines Körperteils aufgesetzt werden, indem die Konizität oder Neigung dieser Einrichtungen geändert wird.F i g. 1 shows a plethysmograph 1 placed on a section 2 of a limb 3, which has a has rigid tube 4, at both ends of which membrane devices 5 are provided, which the end or Form end walls of the device and act as a solid seal that fits tightly on the limb. the Membrane devices 5 each have a plurality of rigid plates 6 which overlap one another and on the circumference the ends of the tube are arranged to face towards and away from the limb are adjustable. The plates 6 can be articulated to the tube 4 by hinges which consist of a flexible material such as rubber or plastic, and a flexible Ver Form binding web between the plates and the pipe. Each plate only takes up a small section of the Pipe circumference. Since the plates are adjustable, the membrane devices can be placed on each section of a body part by changing the taper or inclination of these devices.

Die an den Enden des Rohres 4 vorgesehenen Platten 6 sind vollkommen in eine weiche, biegsame Abdekkung 7 eingebettet, die luftdicht mit dem benachbarten Ende des Rohres verbunden ist. Ein Schlauch 8 oder ein ähnliches Element ist an einem Ende mit dem Innern der Abdeckung verbunden, während sein anderes Ende an eine nicht gezeigte Luftabsaugeinrichtung angeschlossen ist, um die Abdeckung zu evakuieren. Das Evakuieren der Abdeckung hat zur Folge, daß die Platten 6 in einer dichtend am Körperglied anliegenden Stellung durch Evakuierung der Abdeckung 7 fest aneinander gepreßt werden.The plates 6 provided at the ends of the tube 4 are completely enclosed in a soft, flexible cover 7 embedded, which is airtightly connected to the adjacent end of the pipe. A tube 8 or a similar element is connected at one end to the interior of the cover, while its other end is connected to an air suction device, not shown, in order to evacuate the cover. That Evacuation of the cover has the consequence that the plates 6 abut the limb in a sealing manner Position are pressed firmly together by evacuating the cover 7.

Durch diese Anordnung wird nicht nur eine vollkommene Abdichtung zwischen den verschiedenen Schichten der Membraneinrichtung s 'wie zwischen diesen Schichten und dem Körperglied erreicht, sondern es wird auch eine hervorragende Starrheit der Anordnung erzielt, was zur Erreichung genauer Meße.gebnisse sehr wichtig ist. Es muß dabei insbesondere berücksichtigt werden, daß die festzustellenden Volumenänderungen sehr klein sind und beispielsweise in der Größenordnung von 0,1 bis 1 ml liegen.This arrangement not only creates a perfect seal between the various layers the membrane device s' as between them Layers and the limb, but there is also excellent rigidity of the arrangement achieved, which is very important to achieve accurate measurement results. It must be taken into account in particular be that the volume changes to be determined are very small and, for example, of the order of magnitude from 0.1 to 1 ml.

Das Rohr < ist mit einem mit der Atmosphäre verbundenen Stutzen 9 verbunden, über den die Vorrichtung an ein Anzeigegerät angeschlossen ist. Wie in F i g. 1 gezeigt, weist der Stutzen 9 einen Strömungsmesser 11 auf, der auf eine Strömung der Luft anspricht, die im Stutzen auf Grund von Voiumenänderungen des vom Rohr 4 eingeschlossenen Abschnitts 2 des Körpergiiedes in das Rohr 4 des Plethysmographen hinein- oder aus diesem herausströmt. Der Strömungsmesser 11 kann ein Pneumotachograph sein, der der Luftströmung einen äußerst geringen Widerstand entgegensetzt. Die am Tachographen anliegende Druckdifferenz wird durch einen Druckumformer festgestellt, der mit den beiden Seiten des Tachographen über Leitungen 13 kommuniziert. Dieser Druck stellt den Durchsatz des Tachographen dar und wird dur-;h einen Wandler 12 in ein elektrisches Signal umgeformt. Dieses Signal wird einem Verstärker 14 zugeführt, der es dann in verstärkter Form einem Integrator 15 zuleitet, in dem es über die Zeit integriert wird, um eine VoIumenregistrierung zu ermöglichen. Ein vom Verstärker 14 abgegebenes, vom Durchsatz abhängiges Signal und ein vom Volumen abhängiges, im Integrator 15 erzeugtes Signal werden an ein EKG-Gerät weitergeleitet, um Voiumenänderungen des Abschnittes 2 linear auf'/utragen. Das vom Durchsatz abhängige Signal wird unter Bezugnahme auf einen bekannten, konstanten Durchsatz geeicht. Das vom Volumen abhängige Signal wird durch Vergleich mit bekannten, vor, einer Syringe abgegebenen Volumina geeicht.The pipe is connected to a connection piece 9 connected to the atmosphere, via which the device is connected to a display device. As in Fig. 1, the connector 9 has a flow meter 11 which responds to a flow of air flowing into or out of the tube 4 of the plethysmograph in the connector due to changes in volume of the section 2 of the body part enclosed by the tube 4. The flow meter 11 can be a pneumotachograph which opposes the air flow with an extremely low resistance. The pressure difference present on the tachograph is determined by a pressure transducer which communicates with the two sides of the tachograph via lines 13. This pressure represents the throughput of the tachograph and is converted into an electrical signal by a converter 12. This signal is fed to an amplifier 14, which then feeds it in amplified form to an integrator 15 in which it is integrated over time in order to enable volume registration. A throughput-dependent signal emitted by amplifier 14 and a volume-dependent signal generated in integrator 15 are passed on to an EKG device in order to record changes in volume of section 2 in a linear manner. The signal dependent on the throughput is calibrated with reference to a known, constant throughput. The volume-dependent signal is calibrated by comparison with known volumes delivered before a Syringe.

Die Fig. 3 und 4 zeigen die Meßgenauigkeit, die durch die erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht wird. Der von der Vorrichtung abhängige Differenzdruck wird gemessen, verstärkt und danach vom EKG-Gerät aufgezeichnet. F i g. 3 zeigt die Aufzeichnung einer Messung am Schenkel einer gesunden Person. Der Inhalt der Vorrichtung betrug ein Liter und die durch die Pulsation bedingten Volumenändeningcn betrugen 0,7 ml. Die Aufzeichnung war typisch für einen ruhenden Schenkel. In F i g. 4 ist die Blutdurchströmung bei Venenokklusion gezeigt.Figs. 3 and 4 show the measurement accuracy that is achieved by the device according to the invention. The differential pressure depending on the device is measured, amplified and then recorded by the ECG device. F i g. 3 shows the recording of a Measurement on the thigh of a healthy person. The content of the device was one liter and that through the Volume changes caused by pulsation 0.7 ml. The recording was typical for a limb at rest. In Fig. 4 is the blood flow at Venous occlusion shown.

In F i g. 2 ist eine Abwandlung des in F i g. 1 gezeigten Pfeihysmographen gezeigt. Bei dieser Ausführung.sform erstreckt sich ein Schlauch oder Strumpf 10 durch das Rohr 4 hindurch. Der Schlauch 10 ist mit den Enden der Abdeckungen 7 an deren, dem Körpergiied zugewandten Randabschnitten fest haftend verbunden, um eine gute Abdichtung mit der Abdeckung 7 zu gewährleisten. Der Schlauch 10 ist nachgiebig, so daß er den Bewegungen der Abdeckung 7 folgen kann. Bei dieser Anordnung ist es möglich, als Meßmedium eine Flüssigkeit zu verwenden, die in dem ringförmigen, von der Innenfläche des Rohrs 4 und dem Schlauch 10 gebildeten Raum eingeschlossen ist.In Fig. 2 is a modification of the one shown in FIG. 1 shown Pfeihysmograph shown. In this embodiment, a hose or stocking 10 extends through the tube 4. The tube 10 is firmly adhered to the ends of the covers 7 at their edge sections facing the body part in order to ensure a good seal with the cover 7. The hose 10 is flexible so that it can follow the movements of the cover 7. With this arrangement it is possible to use a liquid which is enclosed in the annular space formed by the inner surface of the tube 4 and the hose 10 as the measuring medium.

Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern kann in mannigfacher Weise innerhalb des Grundgedanke:;- der Erfindung abgewandelt werden. So ist es mi dich, d:e Platten verschieblich anzuordnen und sie ; ·. ispielsw eise in ihrem zentralen Abschnitt mit einem Schlitz oder einer Nut zu versehen, in die ein mit dem Roh:' verbundener Stift eingreift. Bei einer solchen Anordnung können die Platten winkelmäßig in bezug auf das Körperglied verschoben werden.The invention is not limited to the described embodiments limited, but can in many ways within the basic idea:; - the invention be modified. So it is with you, the records to be displaceable and they; ·. is game wise in their central section with a slit or a To provide groove into which a pin connected to the tube engages. With such an arrangement, the Plates are angularly displaced with respect to the limb.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claim -

1. Plethysmograph for the quantitative acquisition of small, quickly in a section of a Limb of the body undergoing volume changes, of a tubular vessel, at the ends of this Vessel arranged, the plethysmograph with the limb sealingly connecting membrane devices and display and / or registration devices, characterized in that the at the ends of the vessel arranged membrane devices have rigid plates (6) which partially overlap and are arranged adjustable in the circumferential direction with respect to the vessel of the plethysmograph, and that the plates (6) enclosing, connected to the vessel cover (7) is provided which Can be connected to an air suction device by means of a hose (8) or the like.

2. Plethysmograph according to claim 1, characterized in that the tubular vessel (4) of the Contains air plethysmograph.

3. Plethysmograph according to claim 1, characterized in that there is an elastic tube (10) extends through the vessel (4), he at his. Ends with the covers (7) is firmly connected. and that an annular one formed between the vessel (4) of the plethysmugraph and the tube (10) Space is filled with liquid and communicates with the display and / or registration device.