DE1972148U - Atemrohr fuer pneumotachographen. - Google Patents

Description

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Brioh Jaeger, Würaburg, Röntgenring 5 Atemrohr für Pneumotachograph^»

Die Erfindung betrifft ©in Atemrohr für Fneumotaohographen mit einem erweiterten Seil, dessen Inaenraum durch ein als Strömungswiderstand dienendes Sieb oder Rohrbündel in zwei Kammern unterteilt ist, in die Ansohlußstutzen für einen Differenzdruokaufnehmer münden» Di© Erfindung iat entsprechend sinngemäß anwendbar für sog· Atemmasken« Der Unterschied erwischen ereteren und diesen be» Steht lediglich in der unterschiedlichen Ausführung der An- und Abflußkammern.

Unter einem Pneumotachographen versteht man ein Gerät sur Untersuchung der Lungenfunktion, bei dem im Prinzip die Strömungsgeschwindigkeit (1/seo) der Atemluft aufgrund des Druokabfalles an einem bekannten Strömungswiderstand gemessen wird« Sa der Strömungswiderstand des Atemrohres (mmV/s/l/seo) bekannt ist, lassen sich durch elektronische Integration des Ateavolumens auch andere spiro·» metrische Größen bestimmen»

Als Strömungswiderstand im Atemrohr des Pneumotachographen wird entv(pi'er ein feines Metallnetz oder ein Röhren- bse« Iiamellenbündel verwendet. Beide lassen sioh leicht reinigen, sterilisieren und zur Vermeidung von Feuohtigkeitsabsoheldungen helsen.

Bei spirometrisehen Messungen muß ein relativ großer Strömungs- bzw. Volumendurchsatz-Bereich erfaßt werden« Bs bereitet dabei er· hsblieh© Schwierigkeiten, eine ausreichende linearität zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und dem Druckabfall am Strömungswiderstand im ganzen praktisoh au erfassenden, physiologischen Meßbereich au gewährleisten» Es ist bekannt, daß man den linearen Meßbereich nach oben erweitern kann, wenn man den Durchmesser des als Strömungswiderstand dienenden Siebes öder letsses größer macht. Dieser Möglichkeit steht die zwingende Notwendigkeit des kleinsuhaltenden Totraums wegen der Hüokatmung des latlenten entgegen. Da der An-

Schlußquerschnitt des Atemrohrea durch öle Anschluß quer schnitt β des Mundstückes oder der Maske, in die der Patient bei der Untersuchung arbeitet, in relativ engen Grenzen festliegt, ist es üblich, das Atemrohr in einem mittleren l'eil etwa konisch zu erweitern und dann wieder au verengen, und das als Strömungswiderstand dienende Netz oder !ohr- tozw« Lamellenbündel in dem erweiterten Seil anzuordnen« Der Brück vor und hinter dem Strömungswiderstand wird über Anschlußstutzen abgenommen, die in den Wänden des erweiterten feiles münden und mit einem Differenadruckaufnehmer des Pneumotachographen verbunden sind«

Durch die oben geschilderten Maßnahmen läßt sieh mit praktisch realisierbaren Abmessungen dee Atemrohres ein einigermaßen linearer Meßbereich bis zu einer Strömungsgeschwindigkeit von etwa 1o bis 12 Liter pro Sekunde erreichen« Bei . höheren Strömungsgeschwindigkeiten, wie sie insbesondere bei Untersuchungen unter Belastung nicht selten sind, treten erhebliche Abweichungen von der Linearität auf, und awar steigt der Druckabfall am Jfeta in Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit stärker als proportional an·

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Kachteil ßu vermeiden und ein Atemrohr der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die Abhängigkeit des abnehmbaren Differensdruckausgangssignala in einem weiteren Bereich eine lineare Punktion der Strömungsgeschwindigkeit ist als bei den bekannten Atemrohren.

Diese Aufgabe wird bei einem Atemrohr für Pneumotachographen mit einem erweiterten IeIl, dessen Innenraum durch ein als Strömungswiderstand dienendes Netz bzw« Lamellen- oder Rohrbündel in zwei Kammern unterteilt ist, in die Anschlusstutaen für einen Differenzdruckaufnehmer münden, gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß mindestens einer der Ansehlußatutsen im Inneren der zugehörigen Kammer mit einer Rohrleitung verbunden ist, die wenigstens annähernd bei der Mitte des Strömungswiderstand©s mündet«

V/eitere Merkmale der Erfindung sind in der folgenden Beschreibung erwähnt und in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt*

Die Erfindung wird anhand eines Auaführungsbeispieles näher erläutert) es zeigen:

figur 1 eine Längssohnittansioht durch ein Atemrohr gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, und

Figur 2 ein zur Erläuterung der Erfindung dienendes Diagramm, in dem längs der Ordinate der am Atemrohr abnehmbare Diff©renadruck p als Punktion der Strömungsgeschwindigkeit i aufgetragen ist.

Das in Figur 1 etwas vereinfacht dargestellte Atemrohr hat einen Einlaßanschluß 2 für eine Atemmaske oder ein Mundstück» sowie einen Auelaßanschluß 4« In der Mitte weist das Atemrohr einen erweiterten Seil 6 auf, dessen Innenraum durch einen Strömungswiderstand 8 in zwei Kammern 1o,12 unterteilt ist«

Der ötrömungswiderstand 8 besteht vorzugsweiße aus einem feinmaschigen Drahtnetz, bzw» Röhren- oder Lamellenbündel, das in der Praxis a,B. einen Durohmesser von 1oo am und eine Maschenweite entsprechend 4oo mesh haben kann« Selbstverständlich könn en auch andere Arten von Strömungswiderständen verwendet werden»

Der Druckabfall am Strömungswiderstand 8 wird im Betrieb durch einen nicht dargestellten Differensdruckaufnehmer gemessen, der an Meßanschlußεtutζen 14,16 angeschlossen ist, welche in die Kammern 1o bzw. 12 münden»

Soweit beschrieben, ist die Anordnung bekannt.

Der Druckabfall P am Strömungswiderstand 3 soll in einem möglichst weiten Bereich von Strömungsgeschwindigkeiten i eine lineare Funktion der Strömungsgeschwindigkeit sein, wie in Figur durch die Gerade 18 gezeigt ist. In der Praxis treten jedooh bei der beschriebenen bekannten Anordnung bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten Abweichungen von der linearität auf, wie die Kurve 2o in Figur 2 zeigt· Gemäß der Erfindtang wird die störende

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Nichtlinearität dadurch wesentlich verringert, daß sieh mindestens einer der Anschlußstutzen im Inneren der zugehörigen Kammer in eine Leitung fortsetzt, die wenigstens annähernd bei der Mitte des Strömungswiderstandes mündet· Vorzugsweise wird diese Maßnahme mindestens !sei dem Anschlußstutzen getroffen, der in die Kammer mündet, die sich bei dem zur Messung herangesogenen Seil des Atemayklus auf der Unter&ruokseite befindet. Wenn also bei Expiration gemessen wird, ist ein AnsehluBstutzen 22 (Figur 1) vorgesehen, der im Inneren der zugehörigen Kammer 12 mit einer Bohrleitung 24 verbunden ist, die wenigstens annähernd bei der Mitte des vorzugsweise aus einem lets bestehenden Strömungswiderstandes 8 mündet· Sie Mündung der Leitung 24 kann auf den Strömungswiderstand 8 hin gerichtet sein, sie muß es jedoch nicht« Duroh geeignete Wahl des Abstandes zwischen der Mündung der leitung 24 und dem Strömungswiderstand 8, des Querschnittes der Mündung der Leitung 24 und der Anordnung (liohtung) der Mündung läßt sich eine weitgehende Kompensation der Nichtlinearitäten erreiohen, wie durch die gestrichelte Kurve 28 in Pigur 2 dargestellt ist. Im Betrieb wird also dann der Differenzdruckaufnehmer gwisohen die Me Sans ohlußs tut ssen 14 und 22 geschaltet«

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird auch in der anderen Kammer 1o ein Meßanschlußstutzen 3o vorgesehen, der sich im Inneren der Kammer 1o in eine Leitung 32 fortsetzt, die wenigstens annähernd in der Iahe der Mitte des Strömungswiderstandes mündet· In der Praxis werden vorzugsweise die Leitungen 24, 52 und/oder die Öffnungen dieser Leitungen, gesehen in liohtung der Achse des Atemrohres, gegeneinander versetzt·

Bei der weitergebildeten Anordnung kann man einen einzigen Differenadruckaufnehmer verwenden) der dann zwischen die Ansohlußstutzen 22 und 3o oder 14 und 22 oder 16 und 3o geschaltet wird. Man kann jedooh auch zwei Differenedruckaufnehmer verwenden, von denen der eine, der mit den Ansohlußstutaen 14 und 22 verbunden ist, so ausgebildet und /oder gesohaltet sein kann, daß er nur den Exspirationszyklus erfaßt, während der andere swischen

die Anschlußstutzen 16 und 3o geschaltet wird und so ausgebildet und/oder geschaltet ist, daß er nur auf den Inspirationsayklus aneprioht. In Figur 1 zeigen die Pfeile die Strömungsrioiitung bei Exapiration,

Claims (5)

ΪΑ. 532 952*15.9.67 jff a t-e—a-^ ansprtioii

1. Atemrohr oder Atemmaske für Pneumotaohographen mit einem erweiterten Teil, dessen Innenraum durch einen Strömungswiderstand der beschriebenen Art (Siel), Bohre, Lamellen usw.) in zwei Kammern unterteilt ißt, in die Meß-Ansehlußstutaen für einen 33ifferenadruokattfnehnier münden, daduroh g e kenn 2eioh.net, daß mindestens einer der Anaehlußstutaen (22 oder 3o) im Inneren der zugehörigen Kammer (12 bzw. 1o) mit einer Leitung (24* 32) verbunden ist, die wenigstens annähernd bei der Mitte des StriJmungswiderstandes (8) mündet»

2« Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 1, ä, a d u r c h gekennzeichnet, daß die öffnung der Leitimg (24,32) auf den strömungswiderstand (8) hin gerichtet ist·

5 φ Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 1 oder 2, daduroh gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten des Strömungswiderstandes (8) j© ein Anschlußstutzen (22,3o) mit einer Rohr· leitung (24»32) verbunden ist, die wenigstens annähernd bei der Mitte dee Strömungewideretandes endet*

4, Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 3, daduroh gekennzeichnet, daß die öffnungen der beiden Rohrleitungen (24,32) parallel zur Achse des Atemrohres betrachtet gegeneinander versetzt sind«

5« Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 3» daduroh gekennzeichnet, daß die öffnungen der beiden Bohrleitungen in Richtung der Achse des Atemrohres betrachtet miteinander fluchten.

6« Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß außerjdem oder den mit der Rohrleitung verbundenen Ansohlußstutaen (22,3©) noohWindestens ein susätzlicher Anschlußstrutssen (14,16) vorgesehen ist, der bei der V/and des Atemrohres mündet«

7» Atemrohr oder Atemmaske nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß swieohen je einen der mit einer Rohrleitung verbundenen Anschlußstutzen (22, 3o) und einen auf der gegenüberliegenden Seite des Strömungswiderstandes (S) angeordneten zusätzlichen AnsohlußstutEen (14»16) j@ ein Differenadruokaufnehmer geschaltet ist»

8· Atemrohr oder Atemmaske nach einem der vorhergehenden Ansprüche, V¹

dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der öffnung der Rohrleitung (24»32) von dem aus einem Hetz bestehenden Strömungswiderstand (8) klein gegen den Durchmesser des StrB-mungswiderstandes ist«