DE1766061C3

DE1766061C3 - Plethysmograph

Info

Publication number: DE1766061C3
Application number: DE19681766061
Authority: DE
Inventors: Björn Lars Herman Lomma Jonson (Schweden)
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-03-30
Filing date: 1968-03-29
Publication date: 1976-11-25

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 Einrich- tung. mittels der beim Gebrauch des Plethysmographen eine Abdichtung ζ Arischen dem den Hauptteil ver Vorrichtung darstellenden starren, rohrförmigen Gefäß und dem Glied hergestellt wird, während der Plethysmograph seine feste Berührung mit dem Glied unver- ändert beibehält.The invention also relates to a plethysmograph known device for determining and / or registering rapidly occurring volume changes in limbs, and in particular a device tion. by means of a seal ζ Arischen when using the plethysmograph the main part of the device representing the rigid, tubular vessel and the limb is established, while the plethysmograph maintains its firm contact with the limb changes maintains.

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 Mem- branen sind schichtförmig aufgebaut und bestehen aus starren 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 so- wohl 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 Plethysniographen 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 StarrheitIn the previously known plethysmographs, this firm contact with the limb is achieved in that membranes are arranged at the ends of the rigid plethysmograph tube. This meme Branches are built up in layers and consist of rigid discs or lamellae, which can be moved at right angles with respect to the limb and then partially be fixed adjacent to the limb. Such membranes can, however, neither between their discs or lamellae still form a completely tight seal between them and the limb. It is therefore It is necessary to use a seal, which can be a rubber sleeve, for example, between the lamellae of a membrane and the member. This seal must probably 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 The plethysniograph includes the connection of the sleeve with the lamellae and the limb causes difficulties because air bubbles form between the lamellas, which reduce the rigidity and rigidity

der Vorrichtung und damit auch die Genauigkeit des angezeigten Ergebnisses herabsetzen. Darüber hinaus ist das Anbringen der bekannten Membranen sehr zeitaufwendig.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 Plethysmugraphen so auszubilden, daß die an den Enden des Geiaßes angeordneten Membraneinrichtungen starre Platten aufweisen, die sich teilweise überlappen und in Um-Längsrichtung 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 istIn 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 plethysmugraph so that the ends of the Geiaßes arranged membrane devices have rigid plates which partially overlap and are arranged adjustable in the longitudinal direction with respect to the vessel of the plethysmograph, and that one the A cover which encloses plates and is connected to the vessel is provided which is provided by means of a hose od. dgL 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 gegen einander 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 ensures a firm, sealing contact with the limb, fixed in the set position.

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

F i g. 1 eine Schnittansicht eines auf ein Körperglied aufgesetzten Plethysmographen mit einer erfindungsgemäßen Membrananordnung,F i g. 1 shows a sectional view of a plethysmograph placed on a limb with a membrane arrangement according to the invention,

F i g. 2 eine der F i g. I ähnliche Schnittansicht einer anderen Ausführungsform des Plethysmographen,F i g. 2 one of the F i g. I 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 Verbindungssteg zwischen den Platten und dem Rohr bilden. Jede Platte nimmt nur einen kleinen Abschnitt des Rohrumfanges ein. Da die Platten verstellbar sind, können die Membraneinrichtungen 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 rigid tube 4 has at both ends 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 means 5 each have a plurality of rigid plates 6 which overlap each other and are arranged on the circumference of the ends of the tube so that they are adjustable towards and away from the limb. The plates 6 can be connected to the tube 4 be articulated by hinges made of a flexible material such as rubber or plastic, and form a flexible connecting web between the plates and the tube. 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 verbünden, während sein anderes Endfe* an eine nicht gezeigte Luftabsaugeinrichtung ang# schlossen 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 ineinander gepreßt werden.The provided at the ends of the tube 4 plates 6 are completely embedded in a soft, flexible cover 7, the airtight with the adjacent End of the pipe is connected. A hose 8 or the like is at one end with the interior the cover while its other end is connected to an air suction device, not shown, in order to evacuate the cover Evacuation of the cover has the consequence that the plates 6 abut the limb in a sealing manner Position are pressed firmly into one another by evacuating the cover 7.

Durch dies» Anordnung wird nicht nur eine vollkommene Abdichtung zwischen den verschiedenen Schichten der Membraneinrichtung sowie zwischen diesen Schichten und dem Körperglied erreicht, sondern es wird auch eine hervorragende Starrheit der Anordnung s erzielt, was zur Erreichung £cnauer Meßergebnisse sehr wichtig ist Es muß dabei insbesondere berücksichtigt werden, (!laß die festzustellenden Volumenänderungen sehr klein sind und beispielsweise in de/ Größenordnung von 0,1 bis ! ml liegen.This “arrangement not only makes a perfect one Sealing between the various layers of the membrane device and between them Layers and the limb, but there will also be excellent rigidity of the assembly s achieved what helps to achieve £ cnauer measurement results It is very important that it is particularly important to take into account (! Let the volume changes to be determined are very small and, for example, of the order of magnitude from 0.1 to! ml lie.

Dat Rohr 4 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 Volumenänderungen des vom Rohr 4 eingeschlossenen Abschnitts 2 des Körpergliiedes in das Rohr 4 des Plethysmographen hinein- oder aus diesem herausströmt Der Strömungsmesser U kann ein Pneumotachograph sein, der der Luftströmung: einen äußerst geringen Widerstand entgegensetzt. Die am Tcchographen 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 durch 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 Volumenänderungen des Abschnittes 2 linear aufzutragen. Das vom Durchsatz abhängige Signal wird unter Bezugnahme auf einen bekannten, konstanten Durchsatz geeicht Das vom Volumen abhängige Signal wird durch Vergleich mit bekannten, von einer Syringe abgegebenen Volumina geeichtThe tube 4 is connected to the atmosphere Connection 9 connected via which the device is connected to a display device As in F i g. 1, the nozzle 9 has a flow meter 11 which is responsive to a flow of air, those in the nozzle due to changes in volume of the section 2 enclosed by the pipe 4 of the limb into the tube 4 of the plethysmograph flows in or out of this The flow meter U can be a pneumotachograph that offers extremely low resistance to the flow of air. The pressure difference on the tcchograph is determined by a pressure transducer, which communicates with both 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 The 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 to a volume registration to enable. A signal emitted by the amplifier 14 and dependent on the throughput a volume-dependent signal generated in the integrator 15 are forwarded to an EKG device in order to Volume changes of section 2 are to be plotted linearly. The signal that depends on the throughput is shown under Reference to a known, constant flow rate. The volume dependent signal is calibrated by comparison with known syringe released by a syringe Volumes calibrated

Die Fig.3 und 4 zeigen die Meßgenauigkeit die durch die erfindungsgemäSe Vorrichtung erreicht wird. Der von der Vorrichtung abhängige Differenzdruck wird gemessen, verstärkt und danach vom EKG-Gerät aufgezeichnet Fig.3 zeigt die Aufzeichnung einer Messung am Schenkel einer gesunden Person. Der Inhalt der Vorrichtung betrug ein Liter und die durch die Pulsation bedingten Volumenänderungen betrugen 0.7 ml. Die Aufzeichnung war typisch für einen ruhenden Schenkel. In Fig.4 ist die Blutdurchströmung bei Venenokklusion gezeigtThe Fig.3 and 4 show the measurement accuracy is achieved by the device according to the invention. The differential pressure depending on the device is measured, amplified and then recorded by the EKG device Fig. 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 were 0.7 ml. The recording was typical for a resting Leg. In Fig.4 the blood flow is at Venous occlusion shown

In F i g. 2 ist eine Abwandlung des in F i g. 1 geze^;gten Plethysmographen gezeigt Bei dieser Ausführungsform 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 Körperglied 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 geze ^; 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 limb, 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 Grundgedankens der Erfindung abgewandelt werden. So ist es möglich, die Platten verschieblich anzuordnen und sie beispielsweise in ihrem zentralen Abschnitt mit einem Schlitz oder einer Nut zu versehen, in die ein mit dem Rohr 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 embodiments described, but can be in many ways Way can be modified within the scope of the invention. So it is possible to use the panels to be displaceable and, for example, in their central section with a slot or a To provide groove in which engages a pin connected to the tube. With such an arrangement, the Plates are angularly displaced with respect to the limb.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Claims: 17

1. Plethysmograph zur mengenmäßigen Erfassung von kleinen, schnell in einem Abschnitt eines s Körpergüedes vor sich gehenden Volumenänderungen, der ein rohrförmig« Gefäß, an den Enden dieses Gefäßes angeordnete, den Plethysmographen mit dem Körperglied dichtend verbindende Membraneinrichtungen und Anzeige- und/oder Regi- striereinrichtungen aufweist dadurch gekennzeichnet, daß die an den Enden des GeS-ßes angeordneten Membraneinrichtungen starre Platten (6) aufweisen, die sich teilweise überlappen und in Umfangsrichtung in bezug auf das Gefäß des Plethysmographen einstellbar angeordnet sind, und daß eine die Platten (6) etnschl^;eßende. mit dem Gefäß verbundene Abdeckung (7) vorgesehen ist, die mittels eines Schlauches (8) od. dgl. an eine Luftabsaugeinrichtung anschließbar ist1. Plethysmograph for the quantitative recording of small changes in volume that occur quickly in a section of a person's body, which contains a tubular "vessel, arranged at the ends of this vessel and sealingly connecting the plethysmograph to the limb, membrane devices and display and / or registers. Striereinrichtungen has characterized in that the arranged at the ends of the GeS-ßes 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 one of the plates (6) etnschl ^; eating. Cover (7) connected to the vessel is provided, which can be connected to an air suction device by means of a hose (8) or the like

2. Plethysmograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gefäß (4) des Plethysmographen Luft enthält.2. Plethysmograph according to claim 1, characterized in that the tubular vessel (4) of the Contains air plethysmograph.

3. Plethysmograph nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß sich ein elastischer Schlauch (10) durch das Gefäß (4) hindurcherstreckt, er an seinen Enden mit den Abdeckungen (7) fest verbunden ist; und daß ein zwischen dem Gefäß (4) des Plethysmographen und dem Schlauch (10) gebildeter ringförmiger Raum mit Flüssigkeit gefüllt ist und mit der Anzeige- und/oder Registriereinrichtung kommuniziert.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 space formed between the vessel (4) of the plethysmograph and the tube (10) is filled with liquid and with the Communicates display and / or registration device.