DE2363448A1

DE2363448A1 - Vorrichtung zur ueberpruefung der lungenfunktion

Info

Publication number: DE2363448A1
Application number: DE2363448A
Authority: DE
Inventors: Carl Philip Nielsen
Original assignee: Allen and Hanburys Ltd
Current assignee: Allen and Hanburys Ltd
Priority date: 1973-01-04
Filing date: 1973-12-20
Publication date: 1974-07-11
Also published as: CA998256A; ZA739521B; CH566125A5; BE809400A; JPS49102187A; GB1457290A; IT1002585B; FR2215191B1; FR2215191A1; NL7400055A; US3949737A

Description

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Firma ALLEN & HANBURYS LIMITED, Three Colts Lane, Bethnal Green, London, E,2. England

Vorrichtung zur Überprüfung der Lungenfunktion

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überprüfung der Lungenfunktion.

Zur Zeit sind für diesen Zweck das Spirometer bzw. der Atmungs- " messer, der zur Aufzeichnung bestimmter Standardmessungen einschließlich des erzwungenen Ausatmungsvolumens in einem Bereich (FEV,) und der erzwungenen Vitalkapazität (FVC) benutzt wird, und der Wright-Spitzenströmungsmesser erhältlich, der den Spitzenwert der Ausatmungsströmungsrate (PEFR) mißt. FEV₁ ist das maximale Luftvolumen, das ein Patient in einer Sekunde ausatmen kann, der so tief wie möglich bis zur Erzielung der maximalen Einatmungskapazität Atem geholt hat. FVC stellt das gesamte, ausatembare Luftvolumen dar, nach dem ein Einatmen bis zur maximalen Einatmuhgskapazität erfolgt ist.

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Derartige bekannte Instrumente oder Vorrichtungen leiden unter den Nachteilen großer Kosten und einer schlechten Transportierbarkeit. Während sie mit großer Genauigkeit arbeiten können und bei erforderlichen genauen Messungen benötigt werden, besteht dennoch die Notwendigkeit bzw. der Wunsch nach einer preiswerten und tragbaren Vorrichtung, die sich für die allgemeine medizinische Praxis und beispielsweise bei der Beobachtung und Behandlung von Asthmakranken eignet.

Eine solche Vorrichtung sollte im Idealfall ausreichend preiswert tragbar und leicht in der Anwendung sein, um ein Verschreiben für eine häusliche Benutzung durch die Patienten möglich zu machen.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer preiswerten und leicht transportierbaren Vorrichtung zur überprüfung der Lungenfunktion„

Die Lösung der gestellten Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Überprüfung der Lungenfunktion erzielt durch einen Vorrichtungskörper, durch ein in diesem auf einer Welle drehbar befestigtes Propellerglied bzw. Flügelrad, gegen das über einen Einlaß Luft zum Drehen des Propellergliedes bzw. Flügelrades tangential einblasbar ist, ferner durch ein von der Welle angetriebenes Untersetzungsgetriebe und durch ein von diesem angetriebenes Anzeigeorgan zum Anzeigen der Anzahl der Umdrehungen des Propellergliedes bzw. Flügelrades.

Es wurde überraschenderweise festgestellt, daß mit dieser einfachen Vorrichtung eine Erzielung von Meßwerten der Lungenfunktion möglich ist, die weitgehend den bei Verwendung eines Spirometers erhältlichen Ablesewerten von FEV, entsprechen. Da FEV₁ den wertvollsten Test der Lungenfunktion darstellt«, stellt die vorliegende Erfindung einen beträchtlichen Fortschritt in der Wirtschaftlichkeit und Einfachheit ohne wesentlichen Verlust der Genauigkeit dar.

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Die Erfindung wird nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel unter Hinweis auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 - eine perspektivische Ansicht eines Spirometers bzw. Atmungsmessers in Explosionsdarstellung,

Figur 2 - eine Seitenansicht des Atmungsmessers,

Figur 3 - eine Teilschnittdarstellung längs der Linie X-X aus Figur 5,

Figur 4 - einen Aufriß eines Teils des Atmungsmessers, bei dem ein Deckel und eine Anzeigeeinrichtung entfernt sind, und

Figur 5 - einen Schnitt längs der Linie Y-Y aus Figur 4.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung enthält eine Vorrichtung zur Überprüfung der Lungenfunktion einen zylindrischer Vorrichtungskörper 1, der an beiden Enden offen ist und der durch eine sich seitlich erstreckende Zentraltrennung 4 in zwei axial getrennte Kammern 2, 3 unterteilt ist. Der Körper ist an beiden Enden durch Abdeckglieder 5, 6 verschlossen.

Die von der Trennung 4 und dem Abdeckglied 6 begrenzte Kammer 2 enthält ein Propellerglied bzw. Flügelrad 7, das auf einer Axialwelle 8 sitzt und mit dieser befestigt ist. Die Axialwelle 8 ist ihrerseits in einem zentral an der Trennung angeordneten Anguß 9 frei drehbar angebracht. Diese Welle 8 erstreckt sich in die andere Kammer 3 des Körpers, was nachfolgend noch näher beschrieben wird.

Etwa tangential von der Umfangswandung des Körpers 1 erstreckend und mit der Propellerkammer 2 in Verbindung stehend ist ein einteilig ausgebildetes Rohrteil Io vorgesehen, das in einem Bereich verringerten Außendurchmessers endet, welcher zum Aufnehmen eines üblicherweise verfügbaren Mundstückes 11 geeignet ist. Unmittelbar innerhalb des Mundstückendes dieser Rohrverlängerung kann ein Rückschlagventil 12 vorgesehen sein, was jedoch nicht unbedingt notwendig ist. Das Rückschlag-Einlaßventil weist in geeigneter Weise einen zylindrischen Körper 13 mit einem kreisförmigen Ven-

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tilsitz an seinem inneren Ende, ein Gummiventi!glied 14 in' Form einer Scheibe/ die auf einer sich diametral erstreckenden Rippe 15 befestigt ist und mit dem kreisförmigen Ventilsitz zusammenwirkt, auf.

Die Rohrverlängerung Io ist in ein kurzes Mundteil 16 eingepaßt, das sich von der Seitenwandung des Körpers 1 erstreckt und mit der Propellerkammer 2 so in Verbindung steht, daß die Luft weitgehend tangential auf die bogenförmigen Schaufeln oder Flügel 17 des Propellergliedes bzw. Flügelrades 7 gerichtet wird.

In der zweiten Kammer 3 des Körpers befindet sich auf der Seite der Trennung bzw. Trennwandung 4 gegenüber der Propellerkammer 2 ein Untersetzungsgetriebe 18 mit identischen Zahnrädern 2o, 21, 22. Das letzte dieser Zahnräder 22 ist in der angrenzenden Abdeckung 6 koaxial zur Propellerwelle S drehbar angebracht. An der Außenseite der Abdeckung 6 ist eine Anzeigescheibe 26 vorgesehen, die mit einer Welle 25 des letzten Zahnrades 19 zur Drehung mit derselben kerbverzahnt ist, wobei auf der Anzeigescheibe 26 eine Radiallinie 27 zur Bildung eines Zeigers oder Anzeigegliedes eingeprägt ist. Der Ringbereich der diesen Anzeiger umgebenden Abdeckung ist mit einer geeignet unterteilten Skala 28 versehen.

Aus wirtschaftlichen Gründen stellen beide Abdeckungen 5, 6 identische Formen dar, wobei selbstverständlich nur die Abdeckung 5 für das Anzeigeende des Körpers mit Unterteilungen versehen ist. Jede Abdeckung weist an ihrem Umfang eine Reihe von im Abstand befindlichen Öffnungen 29 auf, um ein Austreten der Luft aus der Propellerkammer 2 zu ermöglichen und um eine Reinigung der Vorrichtung durch einfaches Eintauchen in eine Reinigungs- und Sterilisationsflüssigkeit zu erleichtern.

Der bei der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung geeignete Blasvorgang kann derselbe seih wie derjenige, der bei der Messung von FEV. mit einem Spirometer benutzt wird. Der Patient wird angewiesen, so tief wie möglich einzuatmen und dann so schnell wie mög-

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lieh durch das Instrument auszublasen, was so lange fortzusetzen ist, bis die Grenze der Ausatmung erreicht ist. Es wurde jedoch festgestellt, daß das bei der Messung von PEPR mit einem Spitzenströmungsmesser durchgeführte Blasverfahren ähnliche Ergebnisse ergibt.

Der Propeller 7 wird vom Ruhezustand ausgehend zu Beginn der Ausatmung gestartet, und die Anzeigevorrichtung wird abgelesen, wenn der Propeller wieder zur Ruhe gekommen ist.

In einer Reihe von Testversuchen einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung wurden normale Erwachsene und Patienten mit Luftwegestörungen untersucht, und zwar unter Verwendung des Wright-Spitzenströmungsmessers, eines Spirometers und der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung. Es wurde festgestellt, daß normale Erwachsene einen breiten Bereich der Lungenfunktion (E¹EV₁ zwischen 2,1 und 5,7 1/Sec.) aufweisen. Die Beziehung zwischen den Ablesungen einer Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und dem Wert FEV. zeigte einen Korrelations-Koeffizienten von o,91 und einen Standardfehler von 2o,o. Im Fall von 65 Patienten mit Luftwegestörungen in einem Bereich von FEV, zwischen o,5 und 4,5 1/Sec. ergab die Beziehung zwischen den Ablesungen der Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung und dem Wert FEV, einen Korrelations-Koeffizienten von o,94 und einen Standardfehler von 16.8.

Um die Notwendigkeit irgendeiner Form eines Rückholmechanismusses auszuschalten, der die Einfachheit der Vorrichtung stört, sind die Abdeckungen 5, 6 (oder zumindest die die Unterteilungen tragende Abdeckung 5) so an den entsprechenden Enden des zylindrischen Körpers 1 angebracht, daß sie gegenüber diesem drehbar sind und daher in bezug auf den stationären Propeller 7 eine Rückstellung der Null der Skala 28 gegenüber dem aufgeprägten Anzeiger der Anzeigescheibe 26 ermöglichen. Selbstverständlich ist der Eingriff der Abdeckungen mit dem Körper ausreichend dicht, um eine relative Verdrehung dieser zwei Teile zu vermeiden, wenn sict die''Vorrichtung in Betrieb befindet. Alternativ kann auch die

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Scheibe auf Mull zurückgesetzt werden, indem ein einfaches manuelles Zurückdrehen der Scheibe 26 zur Nullposition erfolgte

Abgesehen von den Wellen, die aus einem rostfreien Stahl bestehen sollten? und dem Gummi-Rückschlagventilelement sollten alle übrigen Komponenten der Vorrichtung vorzugsweise aus einem Acetalharz-Kunststoffmaterial bestehen;, das wenig hygroskopisch ist und
eine gute Abmessungsstabilität aufweist- ,

—Patentansprüche-

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Claims

Patentansprüche

IJ Vorrichtung zur überprüfung der Lungenfunktion, gekennzeichnet durch einen Vorrichtungskörper (1), durch ein in diesem auf einer Welle (8) drehbar befestigtes Propellerglied bzw. Flügelrad (7), gegen das über einen Einlaß (lo) Luft zum Drehen des Propellergliedes bzw. Flügelrades tangential einblasbar ist, ferner durch ein von der Welle angetriebenes Untersetzungsgetriebe (18) und durch ein von diesem angetriebenes Anzeigeorgan (26) zum Anzeigen der Anzahl der Umdrehungen des Propellergliedes bzw. Flügelrades.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) in zwei axial getrennte Kammern (2, 3) unterteilt ist, von denen die eine das Propellerglied bzw. Flügelrad (7) und die aääere das Untersetzungsgetriebe (18) enthält, wobei die andere Kammer (3) von einer Abdeckung (6) verschlossen ist, die drehbar am Körper angebracht ist und eine gemeinsame Welle (25) trägt, die an der Innenseite der Abdeckung (6) ein letztes Zahnrad (19) des Untersetzungsgetriebes (18) und an der Außenseite der Abdeckung ein Anzeigeglied (26) trägt, das von der Welle (25) in bezug auf die Abdeckung (6) drehbar angetrieben ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kammern (2, 3) durch entfernbare bzw. abnehmbare Abdeckungen (5, 6) verschlossen sind, die auf dem Körper (1) einen Schiebesitz aufweisen und mit Luftauslaßöffnungen (29) zur Erzielung eines Luftaustritts aus der Kammer versehen sind.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (1) zylindrisch ist und ein einstückig ausgebildetes Rohrteil (16) aufweist, das aus der das Propellerglied bzw. Flügelrad (7) enthaltenden Kammer (2) nach außen führt und weitgehend tangential zum Umfang des Propellergliedes bzw. Flügelrades (7) angeordnet ist, wobei es eine entfernbare Rohrverlängerung (11) aufnimmt, durch die

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die Luft auf das Propellerglied bzw. Flügelrad eingeblasen werden kann. .
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Eohrverlangerung (11) mit einem Rückschlag-Einlaßventil (12, 13, 14, 15) versehen ist.
6. Vorrichtung ,nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche/ dadurch gekennzeichnet, daß das Anzeigeglied eine Scheibe (6) darstellt, die auf der gemeinsamen Welle (25) befestigt sowie mit dieser drehbar ist und einen Anzeiger bzw. eine Anzeigelinie (27) trägt, wobei ein Ringbereich der die Scheibe umgebenden Abdeckung (6) mit einer unterteilten Skala (28) versehen ist.

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