DE1956377U - Atmungsschreiber mit kompensation des sauerstoffverbrauchs. - Google Patents

Description

Verbesserter Atmungssehreiber mit Kompensation des SauerstoffVerbrauchs.

Es ist bekannt, für die Untersuchung des Funktionierens der Lunge eines erwachsenen Menschen einen Atmungsschreiber mit zwei Glocken, mit konstantem Luftvolumen und ständigem Ausgleich des Sauerstoffs zu verwenden. Die Aufzeichnung der Kurven, welche die Beatmung der zu untersuchenden Person und den Verbrauch an Sauerstoff darstellen, erfolgt auf einer Trommel, wie in Fig. 2 dargestellt. Das geschieht in der Weise, daß das Gegengewicht 30 jeder der Glocken mit einer Schreibspitze ausgestattet ist, die auf der Trommel 32 unmittelbar die Veränderungen der Position des Gegengewichts registriert.

Um den Eintritt des Sauerstoffs in das Untersuchungsgerät zu bewirken, trägt das Gegengewicht der Glocke des Atmungsmessers ein elektrisches Kontaktstück 33, das auf einem metallischen Schaft 34 schleift, dessen eines Teil mit einem Isolierüberzug 35 bedeckt ist.

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Wenn nun die zu untersuchende Person einatmet, sinkt die Glocke des Atmungsmessers nach unten, ihr Gegengewicht bewegt sich nach oben und das elektrische Kontaktstück 33 schleift auf dem leitenden Teil des Schaftes 34. Es sehließt den Erregerstromkreis des Elektroventils, das in der Sauerstoffzuführungsleitung zwischen den beiden Glocken angeordnet ist. Somit kann Sauerstoff in die Glocke des Atmungsmessers eintreten. Wenn die zu untersuchende Person ausatmet, steigt die Glocke des Atmungsmessers, das Gegengewicht sinkt und das elektrische Kontaktstück 33 tritt wieder auf den isolierten Teil 35 des Schaftes 34 über. Das Elektroventil schließt sich wieder.

Der soeben geschilderte Atmungsschreiber ist zur Untersuchung des Funktionierens der Lunge von erwachsenen Personen geeignet, denn die Glocke des Atmungsmessers hat gewöhnlich einen Querschnitt von

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300 cm und die graphische Bestimmung des gängigen Volumens zwischen 300 und 600 cm ist relativ leicht, da die entsprechende Verlagerung des Gegengewichts 1 bis 2 cm beträgt.

Die Größe der Amplitude dieser Verlagerung und der relativ langsame Rhytmus des Atmens einer erwachsenen Person (16 pro Minute) bedingen, daß die Trägheit des Atmungsmessers sich praktisch nicht auswirkt und daß die Bestimmung der Öffnungsdauer des Elektroventils genügend genau ist.

Wenn es sich jedoch um Neugeborene oder Frühgeborene handelt, ist das im Atemspiel wirksame Luftvolumen sehr gering, (5 cm pro kg Gewicht) und der Atemrythmus wesentlich höher (mehr als 30 pro Minute).

Dann erlaubt die Verwendung eines für Erwachsene geeigneten Atemmessers praktisch nicht mehr die Erfassung der Atmung eines Neugeborenen, denn die Größenordnung der Bewegung des Gegengewichts 30 ist dann von der Dicke des Striches (0,3 mm).

Bei der geringen Amplitude dieser Bewegung wird die Betätigung des Sauerstoffeinlasses unbestimmt und dem Zufall ausgeliefert.

Die Verwendung von Glocken mit. geringem Querschnitt, die wesentlich größere Bewegungen des Gegengewichtes ergeben würden, ist bedenklich, denn die erhebliche Reibung und die Trägheit des Gerätes würden die Messungen sehr ungenau machen.

Man kommt dann also dahin, Glocken von mittlerem Durchmesser zu verwenden, welche z. B. im Falle der Untersuchung eines Neugeborenen nur schwache Bewegungen des Gegengewichtes bewirken.

Die direkte graphische Aufzeichnung vermag dann nur unzureichend genaue Ergebnisse zu liefern, deren Ausdeutung schwierig ist.

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Das Ziel der vorliegenden Neuerung ist ein Atmungssehreiber, der speziell für die Untersuchung von Neugeborenen, von Frühgeborenen und sogar von kleinen Tieren geeignet ist und welche» die zuvor erwähnten Nachteile zu vermeiden gestattet. Gegenstand der Neuerung sind darauf zielende Maßnahmen und ihre Kombination.

Der Atmungssehreiber mit ständiger Kompensation des Sauerstoffs von der Type, die mit zwei Glocken bei konstantem Luftvolumen arbeitet, ist gemäß der Neuerung mit einem ersten Potentiometer ausgerüstet, welches den veränderlichen Zweig einer Widerstandsbrücke abgibt und noch mit einem zweiten Potentiometer, wobei die beiden Potentiometer nach Maßgabe der Bewegung der beiden Glocken gesteuert werden und weiter mit einer Registriereinrichtung, die von zweierlei elektrischen Signalen aus den genannten Potentiometern betätigt wird.

Das erste der genannten Potentiometer wird durch die Verdrehung einer Führungsrolle für das Gegengewicht der Glocke des Atmungsmessers verstellt.

Das zweite Potentiometer wird durch die Verdrehung einer Führungsrolle für das Gegengewicht zur Glocke des Sauerstoffvorratsbehälters verstellt.

Gemäß der Neuerung wird weiter das Ventil zur Zuführung von Sauerstoff durch Vermittlung einer bistabilen Wippe z. B. einer bistabilen Kippschaltung gesteuert. _p

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Das elektrische Signal zur Steuerung des bistabilen Kippkreises steht am Ausgang der Widerstandsbrücke zur Verfugung.

Der durch die neuen Merkmale gekennzeichnete Atmungsschreiber dient zur Verwendung bei der Untersuchung der Punktion der Lunge bei Neugeborenen, bei Frühgeborenen und gegebenenfalls bei kleinen Tieren.

Zur Darstellung der Neuerung und zur Erleichterung des Verständnisses der Besehreibung wird auf die Zeichnung hingewiesen.

Fig. 1 zeigt ein vereinfachtes Schema als Beispiel für den Aufbau eines Atmungsschreibers mit Sauerstoff kompensation gemäß der Neuerung.

Fig. 2 zeigt das vereinfachte Schema der Registriereinrichtung in bekannten Typen von AtmungsSchreibern.

In Fig. 1 ist mit 1 die Glocke des eigentlichen Atmungsmessers bezeichnet mit ihrem Gegengewicht Sie ist so angebracht und geführt, daß sie auf und ab schwanken kann. Im Innern der Glocke 1 münden die beiden Kanäle, 12 für die Ausatmung und 11 für die Einatmung, ein, die an ihrem anderen äußeren Ende nach Art eines Y in einer Röhre 9 vereinigt sind, die zur Atemmaske oder Atemzwinge 10 führt.

Gemäß einer Variante der Neuerung, die besonders für Neu- und Frühgeborene geeignet ist, führen die Bohren 11 und 12 direkt in die Atemmaske. Das tote Volumen wird dann um den Teil verringert, der von dem die Maske tragenden Zweig des Y-förmigen Kanals beansprucht wird und um einen Teil des Volumens der Maske selbst.^

Der Kanal 12 für die Ausatmung führt durch einen Absorber für Kohlensäuregas in bekannter Ausführung z. B. mit natronhaltigem Kalk. Außerdem ist eine Pumpe 7 für diesen Kanal vorgesehen. Diese Pumpe oder dieser Ventilator hat die Aufgabe, den zweckmäßigen Umlaufsinn der Luft herbeizuführen und eine Umrührung dieser Luft zu bewirken. Der Unterdruck, der oberhalb der Pumpe 7 erzeugt wird, ermöglicht zugleich das Ansaugen von Sauerstoff vom Auslaß der Glocke vermittels des Leitungskanals 13·

Die Glocke 2 mit ihrem Gegengewicht 4 ist gleich der Glocke 1. Sie enthält den Sauerstoffvorrat und ihre Verschiebung erlaubt den Sauerstoffverbraueh durch die zu untersuchende Person zu messen. Die Röhre 14 ermöglicht den Einlaß von Sauerstoff.in die Glocke 2 etwa aus einer Flasche mit komprimiertem Sauerstoff, Das Rohr 13 ermöglicht die Einbringung des Sauerstoffs in den Umlauf des Atmungsmessers. Dies Rohr ist mit einem Schütz oder einem Klappventil oder dgl. 15 versehen, das von zwei Spulen 16 und 17 gesteuert wird, die symmetrisch mit Bezug auf das

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Ventil 15 angeordnet sind. Diese beiden Spulen werden von zwei Leistungstransistoren erregt, die ihrerseits von einem bistabilen Kippkreis 18, der völlig transistorisiert ist, gesteuert werden. Jede der Spulen 16 und 17 wird abwechselnd mit der anderen erregt und steuert so das Umlegen des magnetischen Kernes, der die Klappe oder dgl. des Ventils darstellt oder Bestandteil davon ist, so daß die Zuleitung 13 für den Sauerstoff entweder geöffnet oder geschlossen ist.

Das Steuersignal des Kippkreises 18 wird Ausgangsklemmen einer Widerstandsbrücke 20 entnommen, deren veränderbares Element durch ein Potentiometer 5 gegeben ist, das zugleich Bestandteil einer Führungsrolle des Gegengewichtes 3 ist. Das Steuersignal wird durch einen Transistorverstärker an sich bekannter Type verstärkt.

An den Ausgang der ¥iderstandsbrücke 20 ist zugleich ein galvanometrisches Registriergerät 21 angeschlossen, auf dessen Trommel 22 die Kurven der Beatmung 23 und des Sauerstoffverbrauchs 24 der zu untersuchenden Person aufgezeichnet werden.

Der Säuerstoffverbrauch wird von der Ausgangsstellung der Glocke 2 an durch ihre Verstellung gemessen.

Ein Potentiometer 6 ist Bestandteil einer der Führungsrollen des Gegengewichtes 4. Das hier erhaltene elektrische Signal wird an die Registriervorrichtung 21 geleitet. Es ist vorgesehen, durch Kommandosignal eine Eichung zu bewirken und die Maßeinteilung für die Kurve 24 zu geben. Außerdem ist eine Zurüekführung auf die Nullstellung vorgesehen.

Im Ablauf der untersuchung des Funktion!erens der Lunge eines zu untersuchenden Menschen mit Hilfe des beschriebenen Apparates wird Glocke 1 im Rythmus des Atmens zu abwechselnd auf und ab gerichteten Bewegungen angeregt. Das Potentiometer 6 erfaßt diese Bewegungen und die Widerstandsbrücke 20 formt ein elektrisches Signal wechselnder Richtung, dessen Darstellung als Kurve 23 durch die Registriereinrichtung 21 erfolgt.

Das elektrische Wechselsignal wird im Verstärker verstärkt und steuert die Kippschaltung 18.

Die Spulen 16 und 17 werden je nach einer Signalumkehr abwechselnd erregt und das Ventil 15 wird für die Dauer einer Signalrichtung z. B. geöffnet, wenn gerade die Phase der Einatmung beim zu untersuchenden Menschen abläuft.

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Die Empfindlichkeit dieser elektronischen Rinrichtung ist derjenigen des erwähnten mechanischen Systems nach Fig. 2 weit tiberlegen und seine Trägheit ist wesentlich niedriger.

Der gemäß den neuen Merkmalen vervollkommnete Atmungsschreiber ist besonders geeignet für die gründliehe Erfassung und die Aufzeichnung des Arbeitens der Lunge bei Neugeborenen, Frühgeborenen oder bei kleinen Tieren, bei welchen das ins Atemspiel eingehende Luftvolumen und demzufolge die Bewegungen der Glocke 1 nur sehr klein sind. Es versteht sich indessen von selbst, daß im Rahmen der vorliegenden Neuerung die elektronische Weiterleitung auch bei AtmungsSchreibern für Erwachsene anwendbar ist. Die Neuerung ist gekennzeichnet durch die einzelnen beschriebenen Maßnahmen und deren Kombination.

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Claims (3)

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   SCHüTZANSPRÜCHE

   l) Atmungssehreiber mit ständiger Kompensation des SauerstoffVerbrauchs jener Type, die mit zwei Glocken und mit konstantem Luftvolumen arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem ersten Potentiometer (5) einem zweiten Potentiometer (6) und weiter mit einer Registriereinrichtung (21) ausgerüstet ist.
2. 2) Atmungsschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erstgenannte Potentiometer (5) durch die Verdrehung einer Führungsrolle für das Gegengewicht (3) der Glocke (1) des Atmungsmessers verstellbar ist.
3. 3) Atmungsschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das an zweiter Stelle genannte Potentiometer (6) durch die Verdrehung einer Führungsrolle für das Gegengewicht (4) der Glocke (2) für den Sauerstoffvorrat verstellbar ist.

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   k) Atmungsschreiber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Steuerung des Ventils (15) für die Sauerstoffzuführung ein bistatoiler Kippkrexs (18) vorgesehen ist.