DE1912443C3

DE1912443C3 - Method for determining the volume of a patient's lungs

Info

Publication number: DE1912443C3
Application number: DE19691912443
Authority: DE
Inventors: Alvin S. Coral Gables Fla. Blum (V.StA.)
Original assignee: Ohio Nuclear Inc
Current assignee: Ohio Nuclear Inc
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1977-09-01

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Volumens der Lungen eines Patienten sowie auf Gerate zur Durchführung dieses Verfahrens.The invention relates to a method for determining the volume of a patient's lungs as well as equipment for performing this procedure.

Bei den heutigen bekannten Methoden zur quantitativen Bestimmung des Volumens eines jeden Lungenflügels im menschlichen Körper muß eine Röhre, welche von einem Arzt oder Techniker gehandhabt wird, durch die Luftröhre bis zum Verzweigungspunkt der Trachea in jeden der Lungenflügel eingeführt werden. Die eingeführten und aus jedem Lungenflügel entnommeneu Gase werden gesammelt, um das Volumen jedes Lungenflügels zu bestimmen. Das Einführen der Röhre durch die Trachea des Patienten ist gefahrlich und unangenehm.With the methods known today for the quantitative determination of the volume of each lung in the human body a tube which is handled by a doctor or technician has to pass through The windpipe can be inserted into each of the lungs to the branch point of the trachea. the gases introduced and withdrawn from each lung are collected to reduce the volume of each To determine the lung. Inserting the tube through the patient's trachea is dangerous and unpleasant.

Man hat auch schon verschiedene radioaktive Gase zur Ermittlung von Lungenfunktionsdaten benutzt, z. B. ein Gemisch von Sauerstoff und radioaktivem Xenon einatmen lassen, um eventuelle Störungen der Lungenventilation zu ermitteln; jedoch waren die Techniken und Geräte hierzu ziemlich kompliziert und ergaben nur relative Werte der Lungenfunktionen von unbestimmten Teilen der Lungen.Various radioactive gases have also been used to obtain lung function data, e.g. B. Breathe in a mixture of oxygen and radioactive xenon to avoid possible lung ventilation problems to determine; however, the techniques and apparatus for doing this were rather complicated and only yielded relative values of lung functions of indeterminate parts of the lungs.

Ferner ist ein Verfahren zur Voiumbestimmung von in Behältern gehaltenen Flüssigkeiten mittels radioaktiver Stoffe bekannt, etwa um die Fü'lung von Treibstofftanks zu messen. Nach diesem Verfahren wird die Strahlung mit der Flüssigkeit gemischter radioaktiver Stoffe mit äußeren Detektoren gemessen, wobei sich das Flüssigkeitsvolumen aus dem Verhältnis der Strahlung desselben und eines Standardvolumens der Flüssigkeit ergibt. Das Ergebnis ist aber nicht unabhängig von der äußeren Form des Volumens und daher nur in speziellen Fällen hinreichend genau.Furthermore, there is a method for determining the volume of liquids held in containers by means of radioactive Substances known, for example to measure the filling of fuel tanks. Following this procedure will be the radiation with the liquid mixed radioactive substances measured with external detectors, whereby the volume of the liquid from the ratio of the radiation of the same and a standard volume of the Results in liquid. However, the result is not independent of the external shape of the volume and therefore only sufficiently accurate in special cases.

Ein weiteres durch die (IB-PS 11 2JOOb bekanntgewordenes Verfahren beruht auf der Messung des über μ der Flüssigkeit einer Tankfüllung befindlichen Gasvolu mens. Hier wird das abgeschlossene Volumen über der Füllung mit einer Dosis radioaktiven Gases duivh mischt. Hierauf mißt man die Dichte des radioaktiven Gases mit einem Strahlungsdetektor, der in einem t\s abgeschirmten,aber kommunizierenden Seilenraum des Tanks untergebracht ist, und erhält das gesuchte ("Insvolumen durch Vergleich der Strahlungsmengen bei vollem und bei im Betriebszustand gefülltem Tank. Another method known from (IB-PS 11 2JOOb is based on the measurement of the gas volume above μ of the liquid in a tank filling. Here, the closed volume above the filling is mixed with a dose of radioactive gas. The density of the radioactive gas is then measured Gas with a radiation detector, which is housed in a shielded, but communicating rope room of the tank, and receives the sought ("Insvolume by comparing the amounts of radiation when the tank is full and when the tank is full.

Eine medizinische Anwendung dieses Verfahrens würde erfordern, daß der Strahlungsdetektor samt Eichgefäß in die Lungen oder wenigstens in die Luftröhre eingeführt wird. Das Einführen dieses Gerätes wäre für den Patienten unangenehm und gefährlich; bei seht kleinem Eichgefäß wäre die Meßgenauigkeit gering. A medical application of this method would require that the radiation detector together with the calibration vessel is introduced into the lungs or at least into the trachea . Inserting this device would be uncomfortable and dangerous for the patient; with a very small calibration vessel the measuring accuracy would be low.

Die Erfindung bezweck·, ein neues und verbessertes Verfahren sowie neue und verbesserte Geräte zur Durchführung des Verfahrens anzugeben, bei denen die Bestimmung des Volumens jedes Lungenflügels beim Menschen von außen her erfolgt und auch der Gasstrom in jede Lunge und aus jeder Lunge von auUcn her ermittelt wird. The invention bezweck · to provide a new and improved method and new and improved devices for performing the method in which the determination of the volume basis, for each lung in humans from takes place outside, and also the gas flow into each lung and out of each lung of auUcn forth will.

Es wird daher zur Bestimmung des Volumens der Lungen eines Patienten ein Verfahren angewendet, bei dem erfindungsgemäß zunächst ein bekanntes Volumen eines radioaktiven Gases in die Lunge eingeführt wird, dann die Strahlungsmenge von außen gemessen wird, welche von der das bekannte Volumen des Gases enthaltenden Lunge emittiert wird, nach dem Ausatmen des bekannten Volumens des Gases ein unbekanntes Volumen desselben radioaktiven Gases zur Füllung der Lunge in diese eingegeben wird, sodann die von der mit dem unbekannten Volumen dieses Gases gefüllten Lunge abgegebene Strahlungsmenge von außen gemessen wird und schließlich das Volumen der Lunge hiernach durch Vergleich der gemessenen Strahlungsmengen bestimmt wird. A method is therefore used to determine the volume of a patient's lungs in which, according to the invention, a known volume of a radioactive gas is first introduced into the lungs, then the amount of radiation is measured from the outside which is emitted by the lung containing the known volume of the gas is, after exhaling the known volume of the gas, an unknown volume of the same radioactive gas is entered into the lung to fill it, then the amount of radiation given off by the lung filled with the unknown volume of this gas is measured from the outside and finally the volume of the lung afterwards is determined by comparing the measured amounts of radiation.

Die so erhaltene Methode zeichnet sich gegenüber allen bekannten Meßmethoden zur Bestimmung des Lungenvolumens durch genaue Ergebnisse, minimale Belastung des Patienten und besondere Variationsfähigkeit aus.The method obtained in this way is distinguished from all known measuring methods for determining the Lung volume through precise results, minimal stress on the patient and a special ability to vary out.

Es ist zweckmäßig, wenn zur Bestimmung des Volumens der Lungenflügel eines Patienten die Strahlung während eines bekannten Zeitintervalls gemessen wird und die Meßwerte dieser Strahlung in Form von Zählungen gesammelt werden.It is useful when to determine the volume of a patient's lungs Radiation is measured during a known time interval and the readings of this radiation in Form of counts are collected.

Es ist günstig, wenn zum Bestimmen der Gasdurchflußzahl jedes Lungenflügels die Strahlungsmenge von jedem das unbekannte Volumen des Gases enthaltenden Lungenflügel zu zwei Zeitpunkten während des Atmungsvorgangs von außen gemessen und das Volumen jedes mit dem Gas gefüllten Lungenflügels aus den Messungen zu den zwei Zeitpunkten des Atmungsablaufü dadurch bestimmt wird, daß die gemessene Strahlungsmenge von jeder mit dem unbekannten Volumen gefüllten Lunge zu jedem der Zeitpunkte mit der gemessenen Sirahlungsmenge von den Lungen bei Füllung mit dem bekannten-Gasvolumen verglichen wird und die Gasdurchflußzahl jeder Lunge während der Zeit zwischen den beiden Zeitpunkten durch Bestimmen der Volumdifleren/en jeder Lunge zu den beiden Zeitpunkten gewonnen wird.It is advantageous if, to determine the gas flow rate of each lung, the amount of radiation from each lung containing the unknown volume of gas at two times during the Breathing process measured from the outside and the volume of each lung filled with the gas from the measurements at the two points in time of the respiratory cycle is determined by matching the measured amount of radiation from each with the unknown Volume filled lungs at each of the time points with the measured amount of syrup from the lungs Filling is compared with the known gas volume and the gas flow rate of each lung during the time between the two points in time by determining the volume difleren / s of each lung to the is obtained at both times.

Zur Durchführung des vorstehend beschriebenen Verfahrens hat sich ein Gerät bewährt, das ein Gasabgabe- oder Zapfswem zum Abgeben eines bekannten Volumens von radioaktivem Gas m die Lungen eines Patienten und /um Füllen der Lungen mit einem unbekannten Volumen des radioaktiven Gases enthält, wobei das Gasabgabesysiem /wischen eine Quelle radioaktiven Gases und den Patienten geschaltet ist, und auch ein Meßsystem enthält zum Messen der von den das 1 adioaklive Gas einhaltenden Lungenflügel ausgehenden Strahlung von außen.In order to carry out the method described above, a device has proven to be useful which contains a gas delivery or tapping system for delivering a known volume of radioactive gas to the lungs of a patient and / to fill the lungs with an unknown volume of the radioactive gas, the gas delivery system / between a source of radioactive gas and the patient is switched, and also contains a measuring system for measuring the external radiation emanating from the lungs containing the adioactive gas.

Bei einer bevorzugten Ausfühningsform enthält dasIn a preferred embodiment, the contains

Meßsystem Strahlungsdetektoren sowie ein mit den Strahlungsdetektoren verbundenes Datenverarbeitungsgerät, wobei die Strahlungsdetektoren so ausgebildet sind, daß sie die Strahlung von jeder Lunge messen und Impulssignale an das Datenverarbeitungsgerät abgeben und in dem Datenverarbeitungsgerät Zähler vorhanden sind, in denen die Daten über die Strahlungsmengc von jeder der mit den unbekannten Volumen des radioaktiven Gases gefüllten Lunge gesammelt und gespeichert und mit den Daten über die Menge der Strahlung von den das bekannte Gasvolumen enthaltenden Lungen verglichen werden, um so das Volumen jedes der Lungenflügel in absoluten Einheiten zu ermitteln.Measuring system radiation detectors as well as one with the Data processing device connected to radiation detectors, the radiation detectors being so designed are that they measure the radiation from each lung and send pulse signals to the data processing device submit and in the data processing device there are counters in which the data about the Amount of radiation from each of the lungs filled with the unknown volume of radioactive gas collected and stored and with the data about the The amount of radiation from the lungs containing the known volume of gas can be compared in order to Determine the volume of each of the lungs in absolute units.

Vorteilhafterweisc enthält das Gasabgabesystem ein Meßgefäß und ein mit dem Gefäß verbundenes Abgabevcntilsystem, wobei das Meßgefäß zur Abmessung eines bekannten Volumens des radioaktiven Gases dient und das Abgabeventilsystem sowohl das bekannte Volumen als auch das unbekannte Volumen dieses Gases an die Lungen abgibt.The gas delivery system advantageously contains a measuring vessel and one connected to the vessel Dispensing valve system, the measuring vessel for measuring a known volume of the radioactive gas serves and the dispensing valve system both the known volume and the unknown volume of this Releases gas to the lungs.

Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, in der Meßeinrichtung ein Datenverarbeitungssystem zur direkten digitalen Parameterbestimmung von einer Impulsfolge aus einem Detektor, zur direkten digitalen Eichung der Meßanordnung und zur direkten digitalen Rcsultatangabc vorzusehen, welches wenigstens einen Strahlungsdetektor cnthäll zur Sammlung einer Anzahl von Eingangsimpulsen während einer bestimmten Zeit aus einer bekannten Menge des Untersuchungsgegenstandes, einen Zähler zur Sammlung einer Anzahl von Eingangsimpulsen von einer unbekannten Menge des Untcrsuchungsgcgcnstandes, eine Vergleichsschaltung zum Vergleich der Eingangsimpulsc der bekannten Menge in dem Zähler mit denen der unbekannten Menge und ai> die Vergleichsschaltung angeschlossene Anzeigeregister.It has proven to be useful to have a data processing system in the measuring device direct digital parameter determination from a pulse train from a detector, for direct digital Calibration of the measuring arrangement and for direct digital Rcsultatangabc to provide which at least one Radiation detector is used to collect a number of input pulses over a specified period of time from a known amount of the object of investigation, a counter for collecting a number of Input pulses from an unknown amount of the object of investigation, a comparison circuit to compare the input pulses of the known quantity in the counter with those of the unknown Quantity and ai> the comparison circuit connected Display register.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unleransprüche.Further advantageous embodiments of the invention are the subject matter of the claims.

Im nachstehenden wird die Erfindung in Verbindung mil einem Ausführiingsbcispicl anhand der Zeichnung näher erliiulert.In the following, the invention is described in connection with an embodiment with reference to the drawing explained in more detail.

Es zeigtIt shows

Γ ig. I eine schcmalischc Darstellung der Vorrichtung zur Gasübgabe und zur Messung,Γ ig. I a schematic representation of the device for gas transfer and measurement,

I'ig. 2 ein Blockschaltbild zur Erlilulenmg dir Wirkungsweise des Gerätes, insbesondere hinsichtlich Verarbeitung der I Intcrgninilstrahlung,I'ig. 2 a block diagram to help you understand Mode of operation of the device, in particular with regard to the processing of the integral radiation,

I·'ig. I ein Blockschaltbild zur Erliuilenin;: der Bildung des Eichfaktors,I · 'ig. I a block diagram for the fulfillment;: the formation of the calibration factor,

I'ig. Ί ein Blockschaltbild zur Eillliilcninn der Bildung des Voltimwerles,I'ig. Ί a block diagram to illustrate the Formation of the Voltimwerle,

l'ig. Γ) ein Blockschaltbild zur ErläukTunn der Bildung des Wertes der Gasfluß/ahl,l'ig. Γ) a block diagram to explain the Formation of the value of the gas flow / ahl,

l·' i g. (·» ein genaueres Blockschaltbild der Meßeinrieh lung.l · 'i g. (· »A more detailed block diagram of the measuring unit lung.

Die in ilen Zeichnungen und besonders in Fig. I nusflllnlieh dargestellte Gerlli besteht im wesentlichen uns einem Voliimmeler, welches ein Gasabgabesystem 2 enthalt. Das (iasahuabcsystcm dient zur Abgabe einer homogenen Mischung radio.iktiviT und nicht radioakti viT Gase an den ilußcren l'.intriltskaiial zu der Luftröhre, welche /.u den l.uiu<cnfl(l('cln fuhrt. Die Lungenflügel eines Patienten sind in der Figur mi! 1 und 4 be/eiehncl. Das Meßsystein ί prüft die Strahlung von jedem Luit|!enflllnel des Wirbeltieres oder Menschen und bestimmt das Volumen und die (iasfluß/ahl oder die Nlrüimingsgeschwinilinkeil des Guses in jedem LinijU'n flügel.The in ilen drawings and especially in Fig Gerlli shown in a nutshell consists essentially of us a voliimmeler, which has a gas delivery system 2 contains. The (iasahuabcsystcm is used to deliver a homogeneous mixture radio.iktiviT and not radioakti viT gases at the outlet l'.intriltskaiial to the Trachea, which leads /.u the l.uiu <cnfl (l ('cln. The Lungs of a patient are mi in the figure! 1 and 4 incl. The measuring system ί checks the radiation from every Luit |! enflllnel of the vertebrate or human and determines the volume and the (flow / ahl or the Nlrüimingsgeschwinilinkeil des Guses in every LinijU'n wing.

Zur Durchführung des Verfahrens wird ein bekanntes Volumen der Mischung von dem geeichten Meßgefäß 6 in dem Gasabgabcsystem an den äußeren Eintrittskanal zu der Luftröhre am Beginn einer Einatmungsperiode des Patienten abgegeben, um so das bekannte gesamte Volumen der Mischung in die Lungen einzubringen. Das bekannte Volumen der Mischung bewegt sich als Kopf einer Gasströmung tief in die Lungen hinein, gefolgt von einem nichtradioaktiven Gas, etwa Luft. Die äußere Strahlung von diesem bekannten Volumen der Mischung in jedem Lungenflügel wird gemessen, die Meßwerte oder Informationswerte werden in dem Detektorsystem 5 verarbeitet und gespeichert. Das bekannte Volumen des radioaktiven Gases wird durch Ausatmung der Mischung aus den Lungen entfernt. Hierauf liefert das Gasabgabesystem ein Volumen der Mischung durch den Mund zur Luftröhre und den Lungen des Patienten während der Einatmung. Dieses unbekannte Volumen der Mischung füllt beide Lungenflügel. Die äußere Strahlung des unbekannten Volumens der Mischung in jeder Lunge wird wiederum gemessen und die entsprechende Information oder Datengruppe gesammelt. Die gesammelte und gespeicherte Information wird hierauf nach einem im folgenden zu beschreibenden Schema verarbeite!, um das Volumen der Lungen in absoluten Einheiten zu bestimmen. Ein zweites Volumen der beiden Lungenflügel wird bei einer anderen Phase der Ausatmung bestimmt. Die sich ändernden Volumen beider Lungenflügel werden in dem Mcßsystcm 5 verarbeitet, um hieraus die Gasflußzahl in jedem Lungenflügel zu ermitteln.To carry out the method, a known volume of the mixture is taken from the calibrated measuring vessel 6 in the gas delivery system to the external entry channel to the trachea at the beginning of an inspiratory period of the patient so as to bring the known total volume of the mixture into the lungs. The known volume of the mixture moves deep into the lungs as the head of a gas flow, followed by a non-radioactive gas such as air. The external radiation from this known volume of the mixture Measurements are taken in each lung, the measured values or information values are in the Detector system 5 processed and stored. The known volume of the radioactive gas is given by Exhaling the mixture is removed from the lungs. The gas delivery system then delivers a volume of the Mix through the mouth to the patient's windpipe and lungs during inhalation. This unknown volume of the mixture fills both lungs. The external radiation of the unknown volume the mixture in each lung is measured in turn and the corresponding information or group of data collected. The information collected and stored is then referred to as follows Process! descriptive scheme! to determine the volume of the lungs in absolute units. A The second volume of the two lungs is determined during another phase of exhalation. Which changing volumes of both lungs are processed in the Mcßsystcm 5 in order to get the To determine the gas flow number in each lung.

Das Gasabgabcsystem 2 ist mit einer Vorratsquellc 7 der Mischung, z. B. einem Tankgefäß, verbunden. Eine homogene Mischung des radioaktiven Gases Xenon 1.33 und Luft kann hierfür verwendet werden. Die Quelle 7, welche die Mischung unter Druck enthält, ist mit dem Gasabgabesystcm über ein Rohr 8 verbunden. Zwischen dem Rohr 8 und einem weiteren Rohr 10 ist ein Entnahmeventil 9 vorgesehen, welches die Mischung vom Tank 7 freigibt, wenn eine Druckabnahme in dem Rohr 10 vorliegt.The Gasabgabcsystem 2 is with a Vorratsquellc 7 of the mixture, for. B. a tank vessel connected. A homogeneous mixture of the radioactive gas xenon 1.33 and air can be used for this. The source 7, which contains the mixture under pressure, is connected to the gas delivery system via a pipe 8. A withdrawal valve 9 is provided between the pipe 8 and a further pipe 10, which valve releases the mixture from the tank 7 when there is a decrease in pressure in the pipe 10.

Das Entnahmeventil 9 enthält einen Knopf 11 für die Reinigungskontrollc, bei der die Mischung aus dem Tank 7 abgelassen werden kann. Wenn der Knopf »Keinigiingskontrolle« von einem Bedienet' gedrückt wird, wird das Abgabesyslem mit der Mischung gefüllt und alle änderet; Gase werden aus dem System herausgespült. Das Rohr 10 ist mil einem Zweiwege hahn 12 verbunden. Das kalibrierte Meßgefäß 6 im mit der Quelle der Gasniischung über das Ventil 12 verbunden. Dieses Ventil enthalt einen drehbaren Teil 1.3 mil einer L-fönnigen Öffnung, Wenn der drehbare Teil betätigt wird, so kann eine Verbindung zwischen dem McßgeMß β über den Durchlaß 14 zur Quelle der radioaktiven Mischung hergestellt werden, wie in Fig. I gezeigt ist, oder aber eine Verbindung des Mel.lgefillies (1 über den Durchlaß 15 mit einer Quelle nichlradioakti von Gases. Schließlich kann das Ventil 12 in eine Stellung gebracht weiden, um die Durchlasse 14 und 1.5 zu blockieren, so daß Gas in dem Meßgefäß b festgehalten wird. Das entfernte Ende des Rohres 17 ist zur Atmosphäre geöffnet.The removal valve 9 contains a button 11 for the cleaning control, in which the mixture can be drained from the tank 7. If the button "no-access control" is pressed by an operator, the dispensing system is filled with the mixture and all of them are changed; Gases are flushed out of the system. The pipe 10 is connected to a two-way valve 12. The calibrated measuring vessel 6 is connected to the source of the gas mixture via the valve 12. This valve contains a rotatable part 1.3 with an L-shaped opening. When the rotatable part is actuated, a connection can be established between the measuring element β via the passage 14 to the source of the radioactive mixture, as shown in Fig. I, or but a connection of the mel.lgefillies (1 via the passage 15 with a source of nichlradioakti of gas. Finally, the valve 12 can be brought into a position to block the passages 14 and 1.5, so that gas is retained in the measuring vessel b. The distal end of the tube 17 is open to the atmosphere.

Das Meßgetilß (1 hai ein geeichtes Volumen. Es wird da/11 benutzt, ein bekanntes Volumen der radioiikliven Mischung abzumessen, ehe sie in die I .ungenflüj'.el 3 und 4 abgepelien wird. Das geeichte Volumen uinfaßl (Ins Volumen des Rohres K und der LTi'trmigcii Öffnung inThe measuring device has a calibrated volume. It becomes da / 11 uses a known volume of radioiikliven Measure the mixture before pouring it into the I .ungenflüj'.el 3 and 4 is peeled off. The calibrated volume uinfaßl (Ins Volume of the tube K and the LTi'trmigcii opening in

dem Kücken des Ventils 12. Die Eichung umfaßt auch das Volumen zwischen dem Durchlaß 14 und dem entfernten Ende des Rohres 18, welches in Fig. 1 gezeigt ist. Ein Abgabeventil 19 ist an das entfernte Ende des Meßrohres 18 angeschlossen. Die radioaktive s Mischung kann in dieses Ventil 19 durch den Durchlaß 20 am entfernten Ende der Röhre 18 eintreten, wenn der Druck in dem Ventil 19 niedriger als der Druck in dem Meßgefäß 6 ist. Der Durchlaß 20 ist durch ein Rückschlagventil 21 geschlossen, welches einen Ventilkörper 22 und Abstandsteile 23 aufweist, die mit dem Rohr 18 verbunden sind. Das Rückschlagventil 21 erlaubt den Gasdurchtritt aus dem Meßgefäß 6 in das Ventil 19, verhindert jedoch eine Gasströmung aus dem Ventil 19 in das Meßgefäß 6.the key of valve 12. The calibration also includes the volume between the passage 14 and the distal end of the tube 18, which is shown in FIG is shown. A dispensing valve 19 is connected to the distal end of the measuring tube 18. The radioactive s Mixture can enter this valve 19 through passage 20 at the distal end of tube 18 when the The pressure in the valve 19 is lower than the pressure in the measuring vessel 6. The passage 20 is through a Check valve 21 closed, which has a valve body 22 and spacers 23, which with the Pipe 18 are connected. The check valve 21 allows gas to pass from the measuring vessel 6 into the Valve 19, however, prevents gas from flowing out of valve 19 into measuring vessel 6.

Das Abgabeventil 19 enthält einen Verbindungs- oder ■Auslaßstutzen 24. Dieser verbindet das Ventil 19 mit dem Munde des Patienten. Das Mundstück 25 leitet das Gas in den Mund, die Luftröhre und die Lunge des Patienten. Nasenklammern, die nicht dargestellt sind, jo können dazu verwendet werden, die Nasenöffnungen des Patienten abzusperren.The dispensing valve 19 contains a connecting or ■ outlet nozzle 24. This connects the valve 19 with the patient's mouth. The mouthpiece 25 directs the gas into the mouth, windpipe and lungs of the Patient. Nose clips, not shown, jo can be used to block the patient's nostrils.

Das Ventil 19 enthält ferner eine Eintrittsöffnung 26 für nichtradioaktives Gas und eine Austrittsöffnung 27. Ein Rohr 28 ist an die Einlrittsöffnung 26 angeschlossen, um den Zutritt von Luft, einem nichtradioaktiven Gas, in das Abgabeventil 19 zu ermöglichen. Die Luft kann durch die öffnung 29, das Rohr 28 und die öffnung 26 eintreten, wenn die Lungen des Patienten von der radioaktiven Mischung gereinigt werden sollen. Ein Einwegventil 30, ähnlich de^j* Rückschlagventil 21, ist an das Rohr 28 nahe der Durchlaßöffnung 26 angeschlossen, um den Eintritt des Gases in das Abgabeventil 19 zu ermöglichen, wenn die öffnung 29 frei und der Druck im Abgabeventil 19 niedriger als der Atmosphärendruck ist. Das Einwegventil 30 verhindert, daß Gas an dem Abstandsteil 23 vorbei durch die öffnung 26 ausströmen kann. Ein weiteres Einwegventil .11, ähnlich dem Ventil 21, ist neben der Auslaßöffnung 27 angeschlossen, so daß die ausgeatmeten Gase in dem Abgabeveniil 19 aus diesem herausströmen können, wenn der Patient ausatmet.The valve 19 also contains an inlet opening 26 for non-radioactive gas and an outlet opening 27. A pipe 28 is connected to the inlet opening 26 to allow air, a non-radioactive gas, in to enable the dispensing valve 19. The air can pass through the opening 29, the tube 28 and the opening 26 occur when the patient's lungs are to be cleared of the radioactive mixture. A One-way valve 30, similar to the check valve 21, is on the pipe 28 is connected near the passage opening 26 in order to allow the gas to enter the dispensing valve 19 enable when the opening 29 is free and the pressure in the dispensing valve 19 is lower than atmospheric pressure is. The one-way valve 30 prevents gas from flowing past the spacer 23 through the opening 26 can. Another one-way valve .11, similar to the valve 21, is connected next to the outlet opening 27, see above that the exhaled gases in the dispensing valve 19 are exhaled this can flow out when the patient exhales.

Eine Filtereinrichtung 32 ist an die Austrittsöffnung 27 angeschlossen, um Wasser, Kohletulioxyd und das radioaktive Gas in der ausgeatmeten Luft abzufangen. Das Filter fungi das radioaktive Gas für mögliche Wiederbeiuitzung ab und verhindert eine Verseuchung der umgebenden Luft durch das radioaktive Gas. Das Filter enthalt eine Filterrohr».' .13 und Kühlmittel 2.1. Bekannte Absorptionsmittel für Wasser und Kohlendioxyd35 und 36 siiul in iler Röhre U enthalten. Ein Filter für radionktivcs Gas 37 befindet sich in der Röhre zwischen ilen Absorptionsmittel!! 35 unil 36A filter device 32 is connected to the outlet opening 27 in order to trap water, carbon dioxide and the radioactive gas in the exhaled air. The filter removes the radioactive gas for possible re-heating and prevents the surrounding air from being contaminated by the radioactive gas. The filter contains a filter tube '.' .13 and coolant 2.1. Well-known absorbents for water and carbon dioxide35 and 36 siiul contained in iler tube U. A filter for radioactive gas 37 is located in the tube between ilen absorbents !! 35 unil 36

Hei Benutzung von radioaktivem Xenon 133 als radioaktives Gas wild als Filtermaterial Aktivkohle in einem Teil der Röhre .λλ tingchnichl, welche von einem Kühlmittel 34 umgehen ist. Das KühlmiMcl kanu z.U. eine Gcfricreinrichtung oder ein Kühlbail sein. Das Kühlmittel 34 dient dazu, die Temperatur der Aktivkohle herabzusetzen, um »lic Absorption des radioaktiven Xcnongases zu verbessern.Hei use of radioactive xenon 133 as a radioactive gas wild as filter material activated carbon in a part of the tube .λλ tingchnichl, which is bypassed by a coolant 34. The cooling medium can be a cooling device or a cooling bail. The coolant 34 serves to lower the temperature of the activated carbon in order to improve the absorption of the radioactive xenon gas.

Bei dem in Fig. I dargestellten Gerilt können Signalauslöser 38 und 39 in dem Gasabgahcsyslem 2 vorgesehen werden, um verschiedene Aktionen in dem Meßsyslem 5 auszulösen. Die Signaleinrichtungcn 38 f·.¹» und 39 sind dazu vorgesehen, das Offnen oder Schließen eines Finwcgvcntilsll zu überwachen. Wenn das Ventil 31 öffnet oder schliel.lt, s»> wird ein Lichtstrahl /wischen der Lichtquelle 38 und dem lichtempfindlichen Element 39 unterbrochen oder wiederhergestellt.In the case of the device shown in FIG. The signaling devices 38 f ·. ¹ »and 39 are intended to monitor the opening or closing of a finwcgvcntilsll. When the valve 31 opens or closes, a beam of light from the light source 38 and the light-sensitive element 39 is interrupted or restored.

Das lichtempfindliche Element 39 überträgt ein Signal an das Meßsystem 5. Dieses Signal dient dazu verschiedene Aktionen in dem Meßsystem 5 auszulösen.The light-sensitive element 39 transmits a signal to the measuring system 5. This signal is used for this trigger various actions in the measuring system 5.

Die Strahlung aus den Lungenflügeln 3 und 4 eines Patienten wird von außen mit Hilfe von Strahlungsdetektoren 40 und 41 festgestellt. Die Meßmittel sind radioaktive Sirahlungs/.ähler.The radiation from the lungs 3 and 4 of a patient is detected externally with the aid of radiation detectors 40 and 41 noted. The measuring devices are radioactive syrup counters.

Das von jeder Mcßvorriehlung überwachte Feld ist durch Bleiabschirmungen beschränkt, die mit 42 bezeichnet sind. Diese Abschirmungen umgeben einen Weg zwischen dem linken Lungenflügel 3 und dem linken Detektor 41 und dem rechten Lungenflügel 4 und dem rechten Detektor 40 und verhüten das Eindringen von Streustrahlung. Die Strahlungsdetektoren 40 und 41 sind in einem gewissen Abstand von den Lungen des Patienten angebracht, um einen möglichen Fehler zu verringern, der davon herrühren könnte, daß verschiedene Teile des radioaktiven Materials in der Lunge in verschiedenen Abständen von der Meßvorrichtung sind.The field monitored by each measuring device is limited by lead shields rated at 42 are designated. These shields surround a path between the left lung 3 and the left detector 41 and right lung 4 and right detector 40 and prevent intrusion from scattered radiation. The radiation detectors 40 and 41 are at a certain distance from the lungs of the Patients attached to reduce a possible error that could result from various Parts of the radioactive material in the lungs are at various distances from the measuring device.

Da das radioaktive Material eine nachweisbare Strahlung erzeugt, die in Beziehung zu dem Abstand zwischen diesen Teilen und dem Meßmittel steht, so wird der mögliche Meßfehler durch Bewegen der Meßvorrichtung in einem Abstand von der Lunge reduziert.Because the radioactive material generates detectable radiation that is related to the distance is between these parts and the measuring means, the possible measurement error by moving the Measuring device reduced at a distance from the lungs.

)edc Meßvorrichtung mißt die Strahlung von einer der Lungen des Patienten. Die erhaltene Information wird in Form von elektrischen Impulsen übertragen, welche zu dem Daienverarbeitungsgcrät 43 gelangen, wobei jedem Strahlentcilchen ein Impuls einspricht. Der Strahlungsbetrag wird durch die Anzahl der Impulse bestimmt, welche in einer festgesetzten Zeil in dem Datenverarbeitungssystem gesammelt werden.) edc measuring device measures the radiation from one of the patient's lungs. The information received is transmitted in the form of electrical impulses which reach the file processing device 43, each part of the ray corresponds to an impulse. The amount of radiation is determined by the number of pulses determines which are collected in a fixed row in the data processing system.

Bei der weiteren Erläuterung des Verfahrens wird nun auf die F i g. 2, J, 4 und 5 Bezug genommen. Das Datcnvcrarbeilungssystem dient da/u, zunächst die Untergrundsirahlung für jede Lunge in einer festgesetzten Zeil zu ermitteln. Die Untergrundstrahlung wird gemessen, gespeicheil und in Impuls/.ahlen oder Zählungen entsprechend I ig. 2 gespeichert. In einem /weiten Schritt dient das Daienverarbeitungsgerät dazu, die Impulse oder ermittelten Zählungen in einem Ziihler zu sammeln, welche entstehen, nachdem das bekannte Volumen der radioaktiven Mischung in die Lungen eingebracht ist und »lie Strahlung jeder Lunge für eine feste Zeit gemessen ist, wie dies in Fig. J dargestellt ist. Die in diesem /weilen Schritt von jedei Lunge gemessenen Daten weiden zunächst mil der gespeicherten llnicrgrund/ilhlungcn jeder Lunge ver glichen. Wenndie von jeder Lunge ermittelten Dateiulc! /weilen Schrittes ilen gespeicherten I Iniergrund/Hhlun gen von jeiler Lunge gleich sind, so wird der Zähler au Null zurückgestellt. Hierauf werden die Meßwerte voi jeder Lunge gespeichert, addiert und die Summe »le Zählungen beider Lungen wird als Eichfaktor in einen Fiehfaktor/Ithler gespeichert. Der Eiehfiiktorwert is eine Größe v»>n gespeicherten Zählungen, welche glcicl dem bekannten Volumen der railioaktiven Mischung ii den Lungen ist.In the further explanation of the method, reference is now made to FIG. 2, J, 4 and 5 are referred to. The Datcnvcrarbeilungssystem serves as / u, first of all the underground radiation for each lung in a fixed one To determine Zeil. The background radiation is measured, stored and in pulses / numbers or Counts according to I ig. 2 saved. The file processing device is used in a / further step to collect the impulses or counts determined in a counter, which arise after the known volume of the radioactive mixture is introduced into the lungs and »let radiation from each lung is measured for a fixed time, as shown in FIG is shown. The in this / while step of eachei The data measured in the lungs are initially used with the stored environmental background of each lung resembled. If the file ulc! / while the step is in the stored information If the values of each lung are the same, the numerator is au Reset to zero. The measured values from each lung are then stored, added and the sum is added Counts of both lungs is stored as a calibration factor in a Fieh Faktor / Ithler. The filter value is a size v »> n stored counts, which glcicl is the known volume of the railioactive mixture ii the lungs.

Im drillen Schritt werden die Zahler auf Nu zurückgestellt, nachdem das bekannte Volumen tie radioaktiven Mischung aus den Lungen entfernt worde ist; die Lungenh»)hlrHume werden nun mit einer unhckimnteti Volumen der radioaktiven Mischun gefüllt und die Strahlung jedes Lungenflügels für ei bestimmtes Zeitintervall gemessen, wie dies in IMg.In the third step, the payers are in no time at all reset after the known volume of the radioactive mixture has been removed from the lungs is; the lungs are now filled with an unhindered volume of the radioactive mixture filled and the radiation of each lung measured for a certain time interval, as in IMg.

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dargestellt ist. Die ermittelten V/ertc von jeder Lunge im vierten Sehritt werden zunächst mit dem gespeicherten Wert der Uniergrundstrahliing für jede Lunge verglichen. Wenn der von jeder Lunge ermittelte Meßwert beim vierten Schritt der gespeicherten Untergrundzählimg gleich ist, wird der Zähler wieder auf Null gestellt. Nun werden die gespeicherten Werte, welche von jeder Lunge gemessen wurden, mit den gespeicherten und gesammelten Eichfaktordaten verglichen. Jedesmal, wenn die ankommenden Werte von dem unbekannten Volumen des radioaktiven Materials in einer der Lungen gleich dem Kalibrierfaktor ist, wird ein Impuls übertragen, gesammelt und in zwei Registern gespeichert.is shown. The determined V / ertc of each lung In the fourth step, the basic radiation level for each lung is first used with the stored value compared. If the measured value obtained from each lung in the fourth step of the stored Untergrundzählimg is the same, the counter is again set to zero. The saved values are now measured from each lung is compared with the stored and collected calibration factor data. Every time the incoming values of the unknown volume of radioactive material in one of the lungs is equal to the calibration factor, a pulse is transmitted, collected and stored in two registers saved.

Jeder gespeicherte Impuls oder jedes bit entspricht einem Volumen, welches gleich dem Volumen das kalibrierten Meßgefäßes ist. Die Gesamtzahl der bits und der Prozentsatz eines bits, wenn mehrere vorhanden sind, wird in je einem Register gespeichert. Ein Register eines jeden Registerpaares zeigt das Volumen einer Lunge optisch an, welche mit dem unbekannten Volumen der radioaktiven Mischung gefüllt wurde. Das zweite Register jedes Registerpaares dient dazu. Daten für die Strömungsgeschwindigkeit zu liefern, wie weiter unten erläutert wird.Each stored pulse or each bit corresponds to a volume, which is equal to the volume of the calibrated measuring vessel. The total number of bits and the percentage of a bit if multiple are available is stored in a register each. A register of each register pair shows this Volume of a lung visually, which with the unknown volume of the radioactive mixture was filled. The second register of each register pair is used for this. Data for the flow rate too as explained below.

Beim vierten Schritt wird ein zweites Volumen bestimmt, nachdem das Volumen jeder einzelnen Lunge wie oben beschrieben ermittelt und die Zähler auf Null gesetzt wurden. Dieses zweite Volumen wird vom ersten Volumen abgezogen, um einen Wert für die Gasflußzahl zu ermitteln, d.h. eine Zahl für Änderung ties Volumens jeder Lunge während eines spezifischen Zeitintervalls. Nach Ablauf einer bestimmten Zeit vom Ik'ginn iles Ausatmens an wird die Strahlung jeder Lunge für das vorgegebene Zeitintervall gemessen, wie in Fig. 5 dargestellt. Die ermittelten Daten dieser Lunge werden zunächst mit den Zählungen der gespeicherten Untcrgrundstrahlung für teile lunge verglichen. Wenn die gemessenen Daten jeder Lunge beim fünften Schritt gleich den Zählungen der I Inlergrundstrahlungen sind, so wird der Zähler auf Null zurückgestellt. Sodann werden die von jeder Lunge gesammelten Werte mit den gespeicherten l'.ichlVktorwerten verglichen. Immer wenn die eintreffenden Werie von dem unbekannten Volumen des radioaktiven Materials in jeder Lunge gleich dem F.iehfakior sind, wird ein negativer Impuls /u einem /weiten Register in jedem RegiMorpaar übertragen, um ein bit abzuziehen Das /weite Register subtrahiert automatisch das /weite Volumen von dem gespeicherten ersten Volumen und liefert eine optische Darstellung des während de Ausatincns aus den Lungen entfernten (iasvohimens. Das ausgeatmete (iasvolnmen während einer bestimm ten Zeit ist dicGasfluß/ahl.In the fourth step, a second volume is determined after the volume of each individual lung determined as described above and the counters have been set to zero. This second volume is from The first volume is subtracted to obtain a value for the gas flow number, i.e. a number for change deep volume of each lung during a specific time interval. After a certain time from Ik'ginn iles exhaling on will radiation everyone Lungs measured for the specified time interval, as shown in FIG. 5. The determined data of this Lungs are first of all lungs with the counts of the stored background radiation for parts of the lungs compared. If the measured data of each lung at the fifth step equals the counts of the If there are primary radiation, the counter is set to zero deferred. The values collected from each lung are then combined with the stored l'.ichl vector values compared. Whenever the incoming werie of the unknown volume of radioactive Materials in each lung are equal to the F.iehfakior, a negative pulse / u is transmitted to a / wide register in each RegiMorpaar to subtract one bit The / wide register automatically subtracts the / wide Volume of the stored first volume and provides a visual representation of the during de Ausatincns removed from the lungs (iasvohimens. The exhaled (iasvolnmen during a certain t time is the gas flow / ahl.

I ig. (i zeigt nun el its Delcklorsysicm, mit den Strahlungsdetektoren 40 und 41 und dem Datcuverar !leitungssystem. Die Strahlungsdetektoren 40 und 41 sind mil Sehiiltvorriehlungen !>() und 51 verbunden. Die Strahlungsdetektoren dienen zum Messen der Strah lung von den l.tingenflächen wahrend des Hclriehes des Voluinnutcrs, um das Volumen einer jeden l.ungenliillf te /ti bestimmen und die Fluß/ahldatcn F(Ir jede Lunge eines l'atienten zu ermitteln. Die NiriihlungsdelcktoTiMt können entweder mmiiiell durch den Hcdiencr in TIHigkeil ueset/.l weiden oder automatisch durch eine Triggereinriehtuiu: in dem (iasabgabesystem. Die Strahlungsdetektoren ermitteln die Strahlung für eine voreingeslellte Zeilspanne, /. IV eine Imine Sekunde. Die ermittelte Information wird an das Datenverarbeitungsgerät in Form elektrischer Impulse übertragen. Diese Impulse oder Zählungen von dem impulszählrohr werden in digitaler Form verarbeitet, um das Volumen in der Lunge und die Strömungsgeschwindigkeit des Gases von jeder Lunge in absoluten Einheiten zu gewinnen.I ig. (i now shows el its Delcklorsysicm, with the radiation detectors 40 and 41 and the data transfer line system. The radiation detectors 40 and 41 are connected with vision devices!> and 51. The radiation detectors are used to measure the radiation from the first surfaces the volume of the volume regulator, in order to determine the volume of each large volume and to determine the flow data for each lung of a patient automatically by a trigger device: in the (ias delivery system. The radiation detectors determine the radiation for a preset cell span, /. IV one imine second. The information determined is transmitted to the data processing device in the form of electrical impulses. These impulses or counts from the impulse counter are digitally Shape processed to vo the volume in the lungs and the flow rate of the gas n each lung in absolute units.

Das Datenverarbeitungsss stern umfaßt: Schaltvorrichtungen 50, 51; Zähler 52 und 53 für dieThe data processing star includes: switching devices 50, 51; Counters 52 and 53 for the

ίο Untergrundstrahlung, verbunden mit entsprechenden Schaltvorrichtungen; Zähler 54 und 55, die mit entsprechenden Schaltvorrichtungen und außerdem mit den Zählern 52 und 53 für die Uniergrundstrahlung verbunden sind. Als Verbindungsglieder dienen Vergleichsschaltungcn, die durch 56 und 57 gekennzeichnet sind; Eichfaktorzähler 58 und 59, tue mit beiden Schaltvorrichtungcn und min den Zählern 54 bzw. 55 über Vergleichsschaltungen 60, 6t verbunden sind; Schalter 62 und 63 in Verbindung mit den Zählern 54ίο background radiation, combined with appropriate Switching devices; Counters 54 and 55, with corresponding switching devices and also with the counters 52 and 53 for the background radiation are connected. Comparison circuits serve as connecting elements, indicated by 56 and 57; Calibration factor counters 58 and 59, do with both Switching devices cn and min are connected to counters 54 and 55, respectively, via comparison circuits 60, 6t; Switches 62 and 63 in connection with counters 54

ίο und 55; und Anzeigeregister 64, 66 und 65, 67, die mit den Schaltern 62 und 63 verbunden sind.ίο and 55; and display registers 64, 66 and 65, 67 starting with switches 62 and 63 are connected.

Bei Inbetriebnahme wird das Volummcter in folgender Weise benutzt. Der Patient wird vor das Gasabgabcgerät gesetzt. Die Detektoren 41 und 40 undWhen starting up the Volummcter is used in the following way. The patient is in front of the Gas delivery device set. The detectors 41 and 40 and

2s die Abschirmungen 42 werden in bezug auf den Patienten im richtigen Abstand cinjusticrl. Nunmehr wird die Anlage eingeschaltet. Zur Bestimmung der Untergrundsirahlung werden, wie in Fig. 2 und 6 gezeigt, die Strahlungsdetektoren 40 und 41 so betrieben, daß sie die Untergrundstrahlung für ein festgesetztes Zeitintervall ermitteln. Die gemessene Information wird in Form elektrischer Impulse über die Schalter 50 und 51 an die Zähler 52 und 53 übertragen. Dort werden die elektrischen Impulse gezählt und gespeichert.2s the shields 42 are with respect to the Patients at the right distance cinjusticrl. The system is now switched on. To determine the Subsurface irradiation, as in Figs. 2 and 6 shown, the radiation detectors 40 and 41 operated so that they the background radiation for a determine the set time interval. The measured information is transmitted in the form of electrical impulses via the Switches 50 and 51 are transferred to counters 52 and 53. There the electrical impulses are counted and saved.

Dann wird der Fichfaktor bestimmt. Der F.ichfaklor ist eine Darstellung des bekannten Volumens der radioaktiven Mischung in den Lungen des Patienten in Werten tier gespeicherten Impulszahlen. Das dasabga-Then the fich factor is determined. The F.ichfaklor Figure 13 is an illustration of the known volume of radioactive mixture in the patient's lungs in FIG Values of the stored pulse numbers. The that-

besystem wird hierzu so betrieben, um ein kalibriertes Volumen der radioaktiven Mischung in die Lungen ties Patienten abzugeben. Das Zweiwegeventil in Fig. 1 wird so eingestellt, daß es Durchlaß 14 mit Durchlaß 16 verbindet, Der Spillknopf Il ties Entnahmeventils 9 wird betätigt, um das Meßgefäß h mit der homogenen Mischung ties radioaktiven und ties niehtradioakiiven Gases /u füllen. Das Ventil 12 wird /weeks Abtrennen ties Eingangsweges zu dem Meßgefäß 6 betätigt, so daß eine Druckabnahme im Ventil keinen Einfluß auf tlasBesystem is operated for this purpose in order to tie a calibrated volume of the radioactive mixture into the lungs To hand over the patient. The two-way valve in FIG. 1 is set so that there is passage 14 with passage 16 connects, The Spillknopf Il ties withdrawal valve 9 is operated to fill the measuring vessel with the homogeneous mixture of low radioactive and low non-radioactive Fill gas / u. The valve 12 will disconnect / weeks ties the entrance path to the measuring vessel 6 actuated so that a pressure decrease in the valve has no effect on tlas

so kalibrierte Volumen tier Mischung im Meßgefäß 6 hat. Das Ventil 14 wird gespült, um alle radioaktiven Gasreslc durch bewegte Luft durch das Ventil 14 in die ! illereinrichiung Vi /u entfernen. Dann setzt tier Patient seine Lippen über dits Mundstück 2^rv Der Patient atmet durch den Mund, wobei er Luft durch die Öffnung 26 inhnliert und durch die Öffnung 27 exhiilicrt. Während tier Patient noch Luft aus seinen Lungen herausdrückt, wird das Ventil 12 wieder betllligl, so dall Durchlall l^r> mit Durciilaß 16 verbunden und öffnung Wso calibrated volume animal mixture in the measuring vessel 6 has. The valve 14 is purged to remove all radioactive gas reslc by moving air through the valve 14 into the! Remove ill unit Vi / u. Then the patient puts his lips over the mouthpiece 2 ^r v. The patient breathes through the mouth, inhaling air through the opening 26 and exhaling it through the opening 27. While the patient is still pushing air out of his lungs, the valve 12 is opened again so that the passage 1 ^r > is connected to the passage 16 and the opening W

in dem Rohr 28 geschlossen wird, lleginnl der Patient nun eiii/iiatmen, so öffnet tier niedrige Druck in dem Ventil 14 das Ventil 21, und das bekannte Volumen der Mischung in dem Meßgerilß h bewegt sich durch das Ventil 14 tier in die Lungen ties Patienten.is closed in the tube 28, the patient is actually Now breathing, the low pressure opens in the Valve 14, the valve 21, and the known volume of the Mixture in the measuring device h moves through the Valve 14 tier into the lungs of the patient.

ft.s Die Strahlungsdetektoren 40 und 41 nehmen die Strahlung jeder Lungenhiilfte für dits voreingestellte Zeilintervall auf, was genauer aus F i g. 1 zu ersehen ist und iit I·'ig.(!gezeigt wird. Die festgestellte Informationft.s The radiation detectors 40 and 41 take the Radiation of each lung half for the preset line interval, which can be seen more precisely from FIG. 1 can be seen and iit I · 'ig. (! is shown. The determined information

J:'J: '

wird den Zählern 54 und 55 zugeleitet. Sie wird durch Verglciehssehaltungen 56 und 57 mit der gespeicherten Untergrundinformation in den Zählern 52 und 53 verglichen, während die Zähler 54 und 55 die gemessene Information empfangen. Wenn die in jedem Zähler s registrierten Zählwerte gleich den Zählungen des gespeicherten Untergrundes sind, so werden die Zähler 54 und 55 auf Null zurückgestellt. Hierauf werden die gemessenen Daten jeder l.ungenhälfte über die Schaltvorrichtungen 50 und 51 direkt an den Kichfaktorzähler 58 übertragen. Die Werte von beiden Lungen werden gesammelt, addiert und in dem Eichfaktorzähler 58 als Eichfaktor gespeichert.is fed to counters 54 and 55. It is compared by comparison circuits 56 and 57 with the stored background information in the counters 52 and 53, while the counters 54 and 55 receive the measured information. When the count values registered in each counter s are equal to the counts of the stored background, the counters 54 and 55 are reset to zero. The measured data of each half of the lung are then transmitted directly to the calibration factor counter 58 via the switching devices 50 and 51. The values from both lungs are collected, added and stored in the calibration factor counter 58 as the calibration factor.

Wenn eine zusätzliche Ablesung der Untergrund-Strahlung gewünscht wird, nachdem der Eichfaktor bestimmt war, so werden die Zähler 52 und 53 auf Null zurückgestellt. Die neue Ablesung für die Untergrund strahlung wird erhalten, nachdem die radioaktive Mischung aus den Lungen ausgespült worden ist, was in der gleichen Weise wie bei der ursprünglichen ao Ermittlung der Untergrundstrahlung erfolgt-, das ist bereits anhand der Fig. 2 erläutert und beschrieben worden. Wenn der Bcdicncr des Gerätes die ursprüngliche Untergrundzählung während der Bemessung zu benutzen wünscht, so werden die Zähler 52 und 53 für die Untergrundstrahlung nicht auf Null zurückgestellt.When an additional reading of the background radiation is desired after the calibration factor was determined, the counters 52 and 53 are reset to zero. The new reading for the underground Radiation is obtained after the radioactive mixture has been flushed from the lungs, which is in the same way as with the original ao determination of the background radiation - that is has already been explained and described with reference to FIG. If the Bcdicncr of the device is the original Desires to use subsurface counting during measurement, counters 52 and 53 are used for the background radiation is not reset to zero.

Zur Bestimmung des Volumens der beiden Lungen wird das bekannte Volumen der radioaktiven Mischung aus den Lungen dadurch entfernt, daß der Patient durch die öffnung 27 in das Filter 32 ausatmet, wobei Feuchtigkeit, Kohlendioxid und das radioaktive das aus dem ausgeatmeten (iasvolumen entfernt wird. Der Patient atmet Luft in normaler Weise durch die Öffnung 26 während der Spülaktion ein. Nachdem das Ventil 12 betätigt wurde, um die öffnungen 14 und 16 /u verbinden, wird der Steuerknopf 11 an dem Abgasventil 19 gedrückt, so daß die Luft aus dem Meßgefäß 6 entfernt und das Meßgefäß mit radioaktivem Gemisch gefüllt wird.The known volume of the radioactive mixture is used to determine the volume of the two lungs removed from the lungs in that the patient exhales through the opening 27 into the filter 32, wherein Moisture, carbon dioxide and the radioactive that is removed from the exhaled (volume of air. The Patient breathes air in the normal manner through port 26 during the purging action. After the valve 12 was actuated to the openings 14 and 16 / u connect, the control button 11 on the exhaust valve 19 pressed so that the air is removed from the measuring vessel 6 and the measuring vessel with radioactive mixture is filled.

Hierauf wird das Gasabgabesystetn so belangt, daß die Lungen dos Patiencen mit der Mischung lies radioaktiven Gases gefüllt werden. Der Bedienet¹ dos Gerätes schließt die öffnung 29 in der Zuleitung 28, wenn der Patient ausatmet. Atmet der Patient nun ein, so verursacht der Druckabfall im Ventil 19 eine Öffnung des Ventils 21 und verursacht damit einen Druckabfall in dem Rohr 10, welcher das Ventil 9 betätigt. Die Mischung wird von der Quelle 7 entnommen und fillll die Lungen des Patienten mit der radioaktiven Mischung, mit Ausnahme des Kestvoliimcns von Luft in so den Lungen und der in der Luftröhre, dem Mund und im Ventil 19 verbliebenen Luft. Wenn das Volumen jeder I .tinge unmittelbar, d. h. zwischen voller Ausatmung und voller Einatmung bestimmt wird, so zeigt dns Volumnicler das Volumen <!«s radioaktiven (iases in ilen Lungen y<j an, nilmlicli die Aufmihmekiipa/ilili jodei Lunge minus dem Volumen der Trachea, des Mundes und des Ventils I9(wegenderdort verbliebenen Luft). Nach der Füllung der l.iingen mit radioaktiver Mischung wird jeder Lungenflügel gemessen und die gemessene Strahlung in Impulsform /.ti den Zahlern 54 und 55 über Schalter 50 und 51 übertragen.Thereupon the gas delivery system is prosecuted in such a way that the lungs of the patient are filled with the mixture of radioactive gas. The operator ^{1 of the} device closes the opening 29 in the supply line 28 when the patient exhales. If the patient now inhales, the pressure drop in valve 19 causes valve 21 to open and thus causes a pressure drop in tube 10 which actuates valve 9. The mixture is taken from the source 7 and fills the patient's lungs with the radioactive mixture, with the exception of the volume of air in the lungs and the air remaining in the trachea, mouth and valve 19. If the volume of each tinge is determined directly, that is, between full exhalation and full inhalation, then the volumnicler shows the volume <! «S radioactive (iases in ile lungs y <j, nilmlicli the Aufmihmekiipa / ilili jodei lung minus the volume the trachea, the mouth and the valve 19 (because of the air that has remained there). After the lingings have been filled with radioactive mixture, each lung is measured and the measured radiation is transmitted in pulse form to the meters 54 and 55 via switches 50 and 51.

Die ursprünglich in den Zahlern 54 und Vi gesammelten Zahlungen werden über Vorgleiehsscluillungen 56 und 57 mit den Zahlungen der gespeicherten (>s Untergnindslrahlung im Zahler 52 respektive 51 verglichen. Wenn die anfänglich gesammelten Zahlungen in den Zahlern .Vl und 55 gleich den Zahlungen der Untergnindstrahlung in den Zählern 52 und 53 sind, werden die Zähler 54 und 55 auf Null zurückgestellt. Hierauf werden die gespeicherten Zählungen über Verglciehssehaltungen 60 und 61 mit den Zählungen verglichen, die in deir Eichfaktor/ähler gespeichert sind, lcdcsmal, wenn die angesammelten Zählungen in jedem Zähler 54 und 55 gleich den im Eichfaktorzähler gespeicherten Zählungen sind, wird ein Impuls durch die Schalter 62 und 63 den Anzeigeregistern 64, 66 und 65, 67 zugeführt. Die Anzahl der Inipulse und der Prozentsatz eines Impulses, wenn überhaupt Impulse vorliegen, zeigt optisch das Volumen der rechten Lunge am Register 64 und das der linken Lunge am Register 65 an. Die obenbcsehricbcne Volummcssung wird erhalten, während der Patient seinen Atem anhält.The payments originally collected in the payers 54 and Vi are compared with the payments of the stored (> s Untergnindslrahung in payer 52 and 51, respectively. If the payments initially collected in the payers are the counters 52 and 53, the counters 54 and 55 are reset to zero, then the stored counts are compared via comparison circuits 60 and 61 with the counts stored in the calibration factor / counter once the accumulated counts in each counter 54 and 55 are equal to the counts stored in the calibration factor counter, a pulse is fed through the switches 62 and 63 to the display registers 64, 66 and 65, 67. The number of pulses and the percentage of pulses, if any, visually indicates the volume the right lung at register 64 and that of the left lung at register 65. The abovedeshric A volume measurement is obtained while the patient is holding his breath.

Aus diesem Grund können die Maximal- oder Minimalvolumen einer jeden Lunge leicht ermittelt werden. Wenn die Lungen für ein festgesetztes Zeitintervall gemessen werden, während der Patient ausatmet oder einatmet, so wird das erhaltene Volumen dasjenige der Lungen in einem Zwischenstadium während der eingestellten Mcß/.eit sein.Because of this, the maximum or minimum volumes of each lung can easily be determined will. When the lungs are measured for a set time interval while the patient is exhales or inhales, the volume obtained becomes that of the lungs in an intermediate stage be during the set time.

Die Gasdurchflußzahl jeder Lunge kann bestimmt werden, nachdem das erste Volumen einer jeden Lunge, wie oben dargelegt wurde, gemessen ist. Das erste Volumen jeder der Lungen des Patienten wurde ermittelt, nachdem die Ltingenhohlräume mit einem unbekannten Volumen des radioaktiven Gemisches gefüllt waren. Die Lungen wurden gemessen, während der Patient seinen Atem anhielt. Ein zweites Volumen kann bestimmt werden, nachdem die Zähler 54 und 55 auf Null zurückgestellt sind und der Patient mit der Ausatmung der radioaktiven Mischung beginnt. Dieses /weite Volumen ergibt sich nach einer spezifischen Zeit nach dem Beginn der Ausatmung der radioaktiven Mischung. Die Signalgeber 38 und J9 stellen den Beginn des Ausaimungszyklus des Patienten fest. Ein zeitlich verzögertes Triggersignal wiril an das Datenvorarbeiuingsgerüt übertragen, um dort die Messung der Lungen des Patienten für das vorgegebene Zeilintervall auszulösen. Das Meßgerät stellt die Strahlung von jeder I .ungo fest und überträgt die Zählwerle an die Zähler 54 und 55. Die ursprünglichen Zählungen, welche in den Zählern 54 und 55 gespeichert waren, werden mit den Zählungen der Untergnindstrahliing in den Z.ihlern 52 und 53 verglichen. Dor Vergleich erfolgt iliiich die Vergleichssehiiltimgefi 56 und 57. Wenn die ai fänglich gespeicherten Zählungen gleich den Zahlungen im UnUTgrund/.llhler sind, so werden die Zähler 54 und 55 auf Null zurückgestellt. Hierauf worden die gesammelten Daten, welche von jeder Lunge gemessen wurden mit den gespeicherten und gesammelten Daten ikv Eichlaktors über Vergleiohssdialtungen 60 und 61 verglichen. |edesmul, wenn die ankommenden linpulsi oder Zählungen gleich den Zählungen im Eichfaktor /illilcr 58 sind, wird ein iijgiitiver Impuls über Schaltet 62 und 63 den Anzeigeregistern 66 und 67 für dii Gasdurchflußzahl zugeführt. Die negativen Impulse um der Pro/cnlsnlz eines Impulses, wenn einige vorliandoi sind, worden von den gesammelten und gespeicherte! Zählungen subtrahiert, welche das erstero Voltimei repräsentieren. Der Rost gleicht dem Volumen de ausgeatmeten Gase. Der Host dividiert durch dot spezifischen Zeitablauf ist gleich der Giisduivhfluß/.ah jeder I ,unge.The gas flow rate of each lung can be determined after the first volume of each lung, is measured as stated above. The first volume of each of the patient's lungs was taken determined after the ltingen cavities with a unknown volume of the radioactive mixture were filled. The lungs were measured while the patient held his breath. A second volume can be determined after counters 54 and 55 are reset and the patient begins to exhale the radioactive mixture. This / wide volume arises after a specific time after the start of exhalation of the radioactive mixture. The signal generators 38 and J9 mark the beginning the patient's waxing cycle. A temporally delayed trigger signal sent to the data preparation device transferred to there the measurement of the patient's lungs for the specified cell interval trigger. The meter determines the radiation from each I .ungo and transmits the counts to the counters 54 and 55. The original counts stored in counters 54 and 55 are updated with the Counts of the Untergnindstrahliing in the counters 52 and 53 compared. The comparison is made Compare sehiiltimgefi 56 and 57. If the ai catchy stored counts are the same as the payments in UnUTgrund / .llhler, then counters 54 and 55 reset to zero. This was followed by the collected data, which was measured from each lung with the stored and collected data ikv Eichlaktors via comparison dials 60 and 61 compared. | edesmul, when the arriving linpulsi or counts are equal to the counts in the calibration factor / illilcr 58, an iijgiitive pulse is via switch 62 and 63 the display registers 66 and 67 for dii Gas flow rate supplied. The negative impulses around the pro / cnlsnlz of an impulse when some vorliandoi have been collected and saved from the! Counts subtracted from the first Voltimei represent. The grate equals the volume de exhaled gases. The host divided by dot specific timing is equal to the Giisduivhfluss / .ah everyone I, unge.

Die Gasdtirchfliiß/ahl kann optisch iiuf einen lluiulschreiber dargestellt werden. Die Digilal/.ahlwerli der Informationen in den Anzeigeregislern 66 und 6!The gas flow can optically point to a lluiulschreiber are represented. The Digilal / .ahlwerli of the information in display registers 66 and 6!

werden hierzu in Analogwerte umgewandelt und als ein Signal auf dem Bandschreibgerät aufgezeichnet, welches sich kontinuierlich mit der Zeil verändert.are converted into analog values and recorded as a signal on the tape recorder, which changes continuously with the cell.

Es können auch Bleiabschirmungen von symmetrischer ausgewählter Gestalt über ausgewählte Teile beider Lungenflügel gelegt werden, um nur die Strahlung von Teilen jeder Lunge zu messen. Diese Zahlen können zur Diagnose benutzt werden, obwohl die exakten Abmessungen der unbedeckt gebliebenen Teile der Lungen von unbekanntem Volumen sind.There can also be lead shields of symmetrical selected shape are placed over selected parts of both lungs to only the Measure radiation from parts of each lung. These numbers can be used for diagnosis, though the exact dimensions of the uncovered parts of the lungs are of unknown volume.

Das Datenverarbeitungssystem ermöglicht mit verhültnismüUig einfachen Geräten eine verhältnismäßig einfache direkte digitale Messung eines Parameters, der von einem Impulseingang aus einem MeUsystcm entnommen wird. Hs ist auch möglich, hiermit eine direkte digitale Eichung und — falls erwünscht — eine Nullstellung vorzunehmen und die Messung direkt digital abzulesen. Das Resultat kann in absoluten Einheiten abgelesen werden.The data processing system makes possible with relatively moderate simple devices a relatively simple direct digital measurement of a parameter that is taken from a pulse input from a MeUsystcm. Hs is also possible with this one direct digital calibration and - if desired - a zero setting and the measurement directly read digitally. The result can be read off in absolute units.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for determining the volume of the lungs of a patient, characterized in that first a known volume of a radioactive gas is introduced into the lungs, that the amount of radiation is then measured from the outside, which is emitted by the lung containing the known volume of the gas that after the expiration of the known ^{| 0} volume of the gas an unknown volume thereof is radioactive gas to fill the lungs inputted thereto that is then discharged from the filled with the unknown volume of this gas lung Strahlungsmengt is measured from the outside '5, and that finally the volume of the lungs is then determined by comparing the measured amounts of radiation.

2. Method according to claim! for determining the volume of each of the lungs of a patient, characterized in that the radiations emanating from the radioactive gas are measured by transducers attached to the outside of each of the two lungs, and that the amounts of radiation measured for each lobe are compared separately .

3. The method for determining the volume of the lungs of a patient according to claim 1, characterized in that the radiation is measured during a known time interval and the readings of this radiation are collected in the form of counts.

4. The method according to claim 1, characterized in that for determining the gas flow rate of each lung the amount of radiation from each containing the unknown volume of gas Lungs measured from the outside at two points in time during the breathing process that the Volume of each lung filled with the gas from the measurements at the two points in time of Respiratory sequence is determined by the fact that the measured amount of radiation from each with the unknown volume filled lungs at each of the time points with the measured amount of radiation of the lungs when full is compared with the known gas volume and that the gas flow rate of each lung during the time between the two points in time by determining the volume differences each lung is obtained at the two time points.

5. Device for carrying out the method according to claim 1, characterized by a gas discharge or Dispensing system (2) for dispensing a known volume of radioactive gas into the lungs of a Patient and to fill the lungs with an unknown volume of the radioactive gas, wherein the gas delivery system (2) between a source of radioactive gas (7) and the patient is connected, and by a measuring system (5) / to measure the of the containing the radioactive gas Radiation emanating from the lungs from the outside (Fig. 1).

6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the measuring system includes (5) radiation detectors (40 and 41) and one end connected to the radiation detectors ⁶ S Datenvcrarbeitungsgerät (43), said radiation detectors are constructed so that the radiation from each Measure lungs and emit pulse signals to the data processing device, and that counters (54, 55 or 58, 59) are present in the data processing device, in which the data on the amount of radiation from each of the lungs filled with the unknown volume of radioactive gas are collected and stored and compared with the data on the amount of radiation from the lungs containing the known volume of gas so as to determine the volume of each of the lungs in absolute units (Figures 1 and 6).

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that the gas delivery system (2) has a measuring vessel (6) and a dispensing valve system (19) connected to the vessel, the measuring vessel for Dimensioning a known volume of the radioactive gas is used and the dispensing valve system both the known volume and the unknown volume of this gas to the lungs releases (Fig. 1).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the data processing device (43) devices contains, through which the radiation of each lung filled with the unknown volume can be measured for the second time during the breathing process and the resulting measured values can be compared with the measured value obtained with a known volume, and that display registers (64, 65) for the volume, and those (66, 67) for the gas flow rates of the Lungs are provided (Fig. 6).

9. Apparatus according to claim 5, characterized in that the delivery of a known volume of gas serving measuring vessel (6) has at one end a two-way cock (12) through which the Vessel (6) to the source of radioactive gas mixture (7) or via the other outlet of the two-way valve (12) is optionally connectable to the atmosphere, and at its other end with one Dispensing valve system (19) is provided with a non-return valve (2Γ, which zui in a mouthpiece (25) Release the mixture to the patient! and the calibrated gas volume from the measuring vessel (6] can flow out when the two-way valve (12) establishes a connection with the atmosphere (Fig. 1).

10. Apparatus according to claim 5 with a data processing system for direct digital parameter determination of a pulse train from a detector, for direct digital calibration of the measuring arrangement and for direct digital result indication characterized by at least one radiation detector (40, 41) connected to it by one Its calibration factor counter (58, 59) for collecting a number of input pulses during one determined time from a known set of the object of investigation, by counters (54, 55 to collect a number of input pulses from an unknown amount of the test subject, by a comparison circuit (60 61) to compare the input pulses of the known th amount in your counter C> 8 or 59) with those de unknown amount, and through to the comparison circuit (60 or 61) connected display register (64,65) (Fig. 6).

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the data processing device einci Calibration factor counter (58 or 59) / for collection to store that amount of input pulse

sen, which come from the known quantity of the object, and a second counter (54 or 55) to collect the amount of input pulses received from the unknown Amount of the object originate (Fig. 6).

12. Apparatus according to claim 11, characterized in that that the first and second payers (58, 59 or 54, 55) with switching devices (50, 51) are provided, which are used to recalibrate the system for each measurement of the pulse input serve (Fig. 6).

13. Apparatus according to claim 12, for direct digital Resetting the system, characterized by counters (52, 53) for collecting a quantity of Input pulses for a known time from a zero quantity of the object to be measured, and through Switch (50, 51) for correcting the collected quantities of input pulses of the known or unknown quantity of the measured object for the purpose of zeroing the input pulses in the data processing system (F i g. b).