DE2035982C3 - Atmungsdiagnosegerät, dem die Atemgase in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ausatemstromes zugeführt werden - Google Patents

Description

wandlers 5, der ein der Geschwindigkeit der Atem- sen Größe sich automatisch dem jeweiligen Atemgase nach Größe und Richtung proportionales Aus- zugvolumen anpaßt Um die Durchmischung der angangssigna] in Form einer elektrischen Spannung lie- gesaugten Gase zu begünstigen, kann eine Gaseinfert. Dieses Signal wird einem Verstärker 6 züge- trittsöffnung 17 der Pumpe turbulenzfördernd ausgeführt, der so eingestellt ist, daß seine Ausgangsspan- 5 bildet sein, und/oder es kann die Pumpe in ihrem nung für die Strömungsgeschwindigkeit 0 in dem Totraum eine besondere Mischeinrichtung, wie z. B. Atemrohr ± 0 V beträgt. Das Ausgangssignal des den gezeigten Ventilator 18, aufweisen.
Verstärkers gelangt sowohl zu einem Relais 7 als In eine der beiden Leitungen 14 und 15 kann des auch zu einem Integrator 8. Das Relais 7 schließt weiteren, wie gezeigt, ein Gastrockner 26 eingebaut eineß Kontakt 9, mit dem es den Eingang des Inte- io sein, beispielsweise in Gestalt eines Behälters mit gralors kurzschließt, jedesmal dann, wenn das Aus- CaCl-Granulat, der dazu dient, nur trockene Luft in gangssignal des Verstärkers entsprechend der inspi- den Gasanalysator 16 gelangen zu lassen,
ratorischen Atemphase beispielsweise positiv ist. In Das so weit beschriebene Gerät erlaubt es des weidiesem Falle nimmt der Ausgang des Integrators 8 teren, neben den Gaskonzentrationen auch die Gaseine definierte Spannung K₀ an. Während der exspi- 15 mengen eines jeden einzelnen Atemzuges zu bestimratorische,, Atemphase integriert der Integrator 8 das men. Hierzu wird das verstärkte Ausgangssignal des Ausgangssigi._! des Verstärkers 6 nach der Zeit, und Differenzdruckwandlers 5 über eine Verzögeningsdie so erhaltene Spannung ist dem Momentanwert einrichtung 19 einem Multiplikator 310 zugeführt, in des exspiratorischen Atemvolumens proportional. In den auch das Ausgangssignal des Gaisanalysators 16 F i g. 2 ist ein Beispiel für die beiderlei Signale ange- *o gelangt. Die Verzögerungseinrichtung 19 bezweckt, geben. soweit erforderlich, die Anzeigeverzögerung des Gas-

Die Ausgangsspannung des Integrators 8 wird analysator 16 gegenüber dem praktisch momenian

einem Antrieb 10 einer Pumpe 11 zugeführt. Die ansprechenden Differenzdruckwandler 5 auszuglei-

Pumpe 11 kann als Kolbenpumpe, Membranpumpe, chen. Sie kann in bekannter Weise ausgebildet sein

Balgpumpe od. dgl. ausgebildet sein. Wesentlich ist 35 als Magnetbandgerät mit einstellbarer Bandge-

nur, daß sie als volumetrische Pumpe eine lineare schwindigkeit und gegeneinander versetzten Ein- und

Abhängigkeit ihres momentanen Kammervolumens Ausgabeköpfen. Das im Multiplikator 20 gebildete

von dem Integratorausgangssignal aufweist. Der An- Produkt Durchsatz · Konzentration wird in einem

trieb 10 ist so ausgelegt, daß beim Auftreten der nachgeschalteten Integrator 21 nach der Zeit inte-

Spannung K₀ das Kammervolumen der Pumpe mini- 30 grien und sodann an dem Anzeigegerät 22 als Menge

mal ist, d. h. sich auf den Totraum beschränkt, wäh- angegeben.

rend der Maximalwert des Kammervdlumens bei Bei der Bestimmung verschiedener Gasmengen, dem größten praktisch zu erwartenden exspiratori- wie z.B. der Sauerstoffaufnahme, ist es notwendig, sehen Atemgasvolumen auftritt. Da dieses letztere den Totraum zu berücksichtigen. Dieser setzt sich nur ausnahmsweise erreicht wird, pendelt das Kam- 35 aus dem anatomischen Totraum und dem Totraum mervolunen der Pumpe während des normalen Be- des Atemrohres 1 zusammen und ist für eine betriebs beständig zwischen dem Minimahvert und stimmte Person annähernd als bekannt anzunehmen, einem von Atemzug zu Atemzug im allgemeinen ver- Um die Auswirkung des Totraumes selbsttätig zu beschiedenen Wert, der jedoch unterhalb des erwähn- rücksichtigen, kann man dafür sorgein, daß der Pumten Maximalwertes liegt. 40 pen antrieb 10 erst dann in Funktion tritt, wenn be-

Ein Einlaßventil 12 und ein Auslaßventil 13 der reits ein Atemvolumem geatmet wurde, das größer Pumpe sorgen dafür, daß die Pumpe während der ex- als der Totraum ist. Zu diesem Zweck ist in dem gespiratorischen Atemphase über eine Leitung 14 nur zeigten Beispiel ein Zähler 23 mit riachgeschaltetem Atemgase aus dem Rohr 1 aufzunehmen vermag und Relais 24 vorgesehen, der an den Ausgang des Intediese während der inspiratorischen Phase über eine 45 grators 8 angeschlossen ist. Der Zähler bewirkt, daß, Leitung 15 ausschließlich an einen Gasanalysator 16 sobald das Exspirationsvolumen den, an ihm einstellabgibt, der zur Bestimmung der Gaskonzentration baren Totraum überschritten hat, das Relais 24 einen dient. Kontakt 25 umlegt, wodurch dann erst der Eingang

Die Pumpe 11 bildet zugleich ein Mischgefäß, des- des Pumpenantriebs 10 freigegeben wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. geschrift 1211423 bekannt. Dabei handelt es sich

   Patentansprüche- umrin offenes, ventilloses spirographisches System.

   Patentansprüche. ^ ^ _{auftretende Weatil we}lches gleichfalls von

   1. Atmungsdiagnosegerät, dem die Atemgase dem Wandlerausgangssignal *«°££**Z£™£ aus einem AtemFohr in Abhängigkeit von der 5 lieh dazu, nur^wahrend^de, JfP^^f^™· Geschwindigkeit des Ausatemstromes zugeführt bestimmter Abschnitte ^deref ^.^™^^ werden und das hierzu eine in dem Atemrohr an- lysator gelangen zu lassen. Um ^d* ^^"^ geordnete Meßblende, einen an die Meßblende Gasanalyse zu vergleichmaß 8£^η,£ diesem ein ingeschlossenen, vorzeichenkritischen Differenz- eigener Speicherraum vorgeschaltet, der zugleich das druckwandler und eine aus dem Atemrohr ge- ίο erwähnte Mischgefäß bildet _KomM1 speiste Pumpe aufweist, deren Antrieb in Abhän- Ein solches Gerat gestatten« ^ Jj""**"^" gigkeit von dem Wandlerausgangssignal steuerbar trationsmitteiwert einzelner ^™^^A*g™f J^ ist und die über ein Ventil mit einemGasanalysa- sich zu ermitteln, sondern ^W emen :olchen von tor in Verbindung steht, dem ein Mischgefäß vor- einer Anzahl Atemzuge, die von dem £*£"*" geschaltet ist, dadurch gekenn zeich- *₅ Atemvolumen des Patienten abhängig sU Zuden, ist net, daß zwischen den Wand'er (5) und den die Bedienung dieses Geräts umstandlich werf man Pumpenantrieb (10) ein Integrator (8) eingeschal- die Leistung der Puaipe de^r jeweüigen Atemtiefe des tet ist, der die während dei Exspirationiphasen Patienten anpassen muß. Geschieht dies nicht, so auftretenden Abschnitte des Wandlerausgangssi- können daraus ^«imessungen resultieren dabe, gegnals einzeln nach der Zeit integriert, und daß die a» ringer Atemtiefe die Gefahr besteht, daß neben den Pumpe (11) eine volumetrische Pumpe ist, die Atemgasen Raumluft angesaugt wiro.

   des weiteren ein Einlaßventil (12) aufweist und Aufgabe der Erfindung ,st es ein Gerat der ein-

   nach jedem Exspirationsvorgang unter Verdrän- gangs genannten Art so auszubilden daß ιfur jede

   gung des zuvor angesaugten Volumens in einen einzelne Exspiraüon ein unter Berücksichtigung des

   bestimmten Ausgangszuftand zurückkehrt _und ₂₅ fortlaufend veränderlichen Volumenzuwachses gebrf-

   selbst das Mischgefäß für die jeweils angesaugten deter Konzentrationsmittelwert erhaS en werden

   Gase bildet J β β _{kaniJt Äic dies} von Atemphys.ologen, insbesondere

   2. Atmungsdiagnosegerät nach Anspruch 1, Sport- und Arbeitsmedizinern, gewünscht wirdI, und dadurch gekennzeichnet! daß die Einlaßöffnung daß sich ein Nachjustieren der, ^^"J*¹« "J" (17) der Pumpe (11) turbulenzfördernd ausgebil- 30 sprechend der jeweiligen Atemtiefe des Patienten er-

   ^det3.^1St Atmungsdiagnosegerät nach Anspruch 1 ^Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch ge-

   oder2, dadurch gekennzeichnet, daß im Totraum löst, daß zwischen den Wand er und den Pumpenan

   der Pumpe (11) eine Mischvorrichtung, wie z. B. trieb ein Integrator eingeschaltet ,st, der die wahrend

   ein Ventilator (18), vorgesehen ist. 35 der Exspirationsphasen auftretenden Abschnitte des

   4. Atmungsdiagnosegerät nach einem der vor- Wandlerausgangssignals einzeln nach der Zeit ntehergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich- griert, und daß die Pumpe enie volurnetrische Pumpe net daß dem Gasanalysator (16) ein Multiplika- ist, die des weiteren ein Einlaßventil aufwe«t und tor (20) nachgeschaltet ist, dem des weiteren das nach jedem Exspiraticnsvorgang unter Verdrängung ursprüngliche Wandlerausgangssignal, erforderli- 4» des zuvor angesaugten Vo umens in einen bestimmchenfalkT über eine Verzögerungseinrichtung ten Ausgangszustand ™™"^«™_G^%M« (19), zugeführt wird und dem ein Weiterer Inte- Mischgefäß fur die jeweils angcs^n Gase bildet grator (21) nachgeschaltet ist, der das in dem Die Übergabe an den Gasanalysator erfolgt hierbei Multipl kaior gebildete Produkt nach der Zeit in- erst anschließend an den jeweiligen Exspirationsvortegriert. 45 gang in der inspiratorischen Phas;, wahrend die

   5. Atmungsdiagnosegerät nach Anspruch 4, ge- Pumpe in ihren Ausgangszustand zu ruckkehrt, ,„ kennzeichnet durch eine Sperreinrichtung (24, dem sich ihr Kammervolumen auf den Totraurn be-25), die den Pumpenantrieb (10) erst dann frei- schränkt. Die b,sher erst anschl.eßend an die Pumpe gibt, wenn ein vorbestimmtes, einstellbares erfolgte Mischung der Atemgase wird nun m der Atemvolumen bereits exspiriert worden ist. 5» Pumpe vorweggenommen, um so jede Vermischung

   mit Gasresten vorausgegangener Exspirationsvorgänge zu vermeiden.

   Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

   55 Zur weiteren Erläuterung ist die Erfindung nach-

   Die Erfindung bezieht sich auf ein Atmungsdia- folgend an Hand eines Ausführungsbeispiels begnosegerät, dem die Atemgase aus einem Atemrohr in schrieben. In der Zeichnung zeigt Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des Ausatem- F i g. 1 in schematicher Darstellung die wesenth-

   stromes zugeführt werden und das hierzu eine in dem chen Teile des betreffenden Geräts und Atemrohr angeordnete Meßblende, einen an die 60 F i g. 2 den zeitlichen Verlauf des Atemgasdurch-Meßblende angeschlossenen, vorzeichenkritischen satzes und des durch Integration hieraus gewonnenen Differenzdruckwandler und eine aus dem Atemrohr Volumens.

   gespeiste Pumpe aufweist, deren Antrieb in Abhän- In dem in Fig. 1 gezeigten Alemronrl ist eine

   gigkeit von dem Wandlerausgangssignal steuerbar ist Meßblende 2 zu erkennen, die nur einen geringen und die über ein Ventil mit einem Gasanalysator in 65 Widerstand für die durch das Rohr 1 hindurchstro-Verbindunß steht, dem ein Mischgefäß vorgeschaltet menden Atemgase bildet. Von den beiden Seiten der j_st Meßblende 2 führen Druckleitungen 3 und 4 zu je

   Ein derartiges Gerät ist aus der deutschen Ausle- einer der beiden Kammern eines Differenzdruck-