DE2413960C3 - Gerät zum Bestimmen des Atemwegwiderstandes - Google Patents

Gerät zum Bestimmen des Atemwegwiderstandes

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DE2413960C3 DE2413960A DE2413960A DE2413960C3 DE 2413960 C3 DE2413960 C3 DE 2413960C3 DE 2413960 A DE2413960 A DE 2413960A DE 2413960 A DE2413960 A DE 2413960A DE 2413960 C3 DE2413960 C3 DE 2413960C3
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Description

R = R11 p"
o ' Pun ~~ Pm
rechnerisch ermitteln.
11. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Strömungsmessung den Meßkanälen elektrische Multiplizierglieder, Dividierglieö-ir und Differenzbildner nachgeschaltet sind, die aus den in den Meßkanälen erfaßten nieder- und höherfrequenten Strömungskomponenten Vo und ν sowie aus den Widerstandsgrößen Ro und r den Atemwegwiderstand nach der Beziehung
rechnerisch ermitteln.
12. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grenzwertmelder (25) vorgesehen ist, der ein Unterdrückerglied (23) zur Unterdrückung der Anzeige und/oder Weiterverarbeitung der Meßkanalsignale betätigt, wenn das niederfrequente Druck- und/oder Strömungssignal einen vorgebbaren niedrigen Grenzwert m unterschreitet. Ü
13. Gerät nach Anspruch 12 und den Ansprüchen 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Unterdrückerglied (23) ein zwischen dem Ausgang der Rechenschaltung (19 bis 22) und einem nachfolgenden Anzeige- oder Registrierglied (24) ^ für den Atemwegwiderstand (R3n) angeordneter | elektrischer Unterbrecherkontakt ist. |
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Bestimmen des Atemwegwiderstandes, mit einem Strömungswiderstand im Atemstromweg, dessen Widerstandswert periodisch mit einer über der Atemfrequenz liegenden Frequenz verändert wird, sowie mit einem Drück- und/oder gegebenenfalls einem Strömungsmesser.
Bei bekannten Geräten dieser Art (z. B. DE-AS 29 526 nebst dem dort angeführten Stand der Technik) sind im Atemstromweg zwei Strömungswiderstände vorgesehen, von denen der eine (Zusatzwider-
stand) mittels Ventil oder Shutter periodisch sprunghaft dem anderen zugeschaltet bzw. von diesem wieder weggeschaltet wird. Bei periodisch rechteclcförmiger Änderung des Strömungswiderstandes wird dann zum einen der Druckabfall p2 über dem sich bei zugeschaltetem Zusatzwiderstand ergebenden Gesamtwiderstand Wund zum anderen der Druckabfall po über dem sich bei abgeschaltetem Zusatzwiderstand ergebenden Restwiderstand W> girtiessen. Aus den Widerständen Wund Wi sowie den gemessenen Differenzdrücken pz bzw. pb wird dann der Atemwegwiderstand W, nach der Beziehung
W1 =
W1 ■ W ■ (p._ - P11) P0 ■ W1 - P: ■ W
errechnet.
Die nacn den bekannten Meßprinzipien zu ermittelnden Atemwegwiderstände sind jedoch nicht exakt genug.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Gerät der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem üch der Atemwegwiderstand wesentlich exakter ermitteln läßt.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Strömungswiderstand ein einzelner an einem Strömungsrohr angeordneter Festwiderstand ist, dessen Anströmfläche einen Grundwiderstandswert festlegt, und dem zur periodischen, vorzugsweise im wesentlichen sinusförmigen, Beaufschlagung des Grundwiderstandswertes mit entsprechenden Widerstandsänderungen eine die Anströmfläche des Festwiderstandes entsprechend sinusförmig verändernde Klappe, z. B. linear bewegter oder pendelnder Shutter, zugeordnet ist, und daß der Druck- und/oder Strömungsmesser zwei Meßkanäle aufweist, wobei im ersten Kanal nur die von der niederfrequenten Atmung und im zweiten Kanal nur die von den höherfrequenten Widerstandsänderungen der Klappe herrührenden Druck- und/oder gegebenenfalls Strömungskomponenten im Atemstromweg erfaßt werden.
Der Erfindung gingen Untersuchungen voraus, weshalb die herkömmlichen Meßprinzipien die Meßergebnisse nicht exakt genug liefern. Als erster wesentlicher Grund hierfür wurde gefunden, daß die bekannten Meßprinzipien nicht, wie eigentlich erforderlich, den AtemwegwiJerstand als Realteil einir Wechselstrom-Atemwegimpedanz getrennt von kapazitiven und/oder induktiven Widerstandsanteilen (die bei den aufgrund der Widerstandsänderungen verursachten, relativ hochfrequenten Druck- oder Strömungsänderungen im Atemstromweg eine nicht unerhebliche Rolle spielen) erfassen. Vielmehr ergibt sich als »Atemwegwiderstand« immer ein Konglomerat aus beiden Widerstandsanteilen. Ein zweiter Grund für Meßfehler liegt möglicherweise dann, daß die Widerstandsänderungen periodisch sprunghaft erfolgen. Diese sprunghaften Widerstandsändcnjngen führen entsprechend zu sprunghaften Druck- oder Strömungsänderungen im Atemstromweg, die einerseits Schwingungen z. B. der Wangen oder anderer Weichteile des Mundes oder Rachens und damit Signaldeformationen bewirken können. Es können dabei auch Kurzschlußkapazitäten wirksam werdem Andererseits reagiert der Proband auf derartige sprunghafte Druck- oder Strömungsänderun· gen erfahrungsgemäß physisch und psychisch und atmet dann unnatürlich.
Beim Gerät nach der Frfindung wird der Strömungswiderstand vorzugsweise im wesentlichen sinusförmig geändert. Durch die so geglätteten Schwingungen besteht geringere Gefahr, daß Mund- oder Rachenteüe des Probanden mitschwingen oder daß der Patient auf diese Schwingungen unnatürlich reagiert Sieht man diese Vorteile einer (lediglich vorzugsweise zu verwendenden) im wesentlichen sinusförmigen Widerstandsänderung als unerheblich an, so kann die Widerstandsänderung durchaus auch — wie bekannt — rechteckförmig oder sonstwie erfolgen. Es muß dann lediglich dafür
to gesorgt werden, daß mit dem Druck- und/oder Strömungsmesser im jeweiligen Kanal die jeweilige Grundwelle des Wechseldrucks und/oder der Wechselströmung erfaßt wird. Die rechteckförmige oder sonstwie geartete Widerstandsänderung soll dann mit
η unter die Erfindung fallen. Ein weit größerer Vorteil ergibt sich jedoch dadurch, daß sich bei der gewählten Widerstandsänderung nunmehr der »komplexe« Atemwegwiderstand exakt in den eigentlichen Realteil — eine Wechselstromresistenz — und rn den sieb aus
2u kapazitiven und/oder induktiven Ant^'en zusamnensetzenden Imaginärte·' aufteilen läßt
Zerlegt man den Strömungswiderstand in einen konstanten Grundanteil R0 und in den Wechselanteil r (Grundwelle), so ergibt sich für den gesamten äußeren Widerstand der zeitlich schwankende Wert R = Rq + r. Entsprechend ergibt sich dann für die Strömung V sowie den Druck Pu im Atemrohr die Beziehung V= V0 + ν bzw. Pm = Pr.io + Pm- Wird der Widerstandswechselanteil r sehr klein gewählt, so sind
jo auch die Wechselanteile v.pu klein.
Nach der Beziehung
Pm= V- R = (V0+ v)- (Ro+ r)
jj ergibt sich dann unter Berücksichtigung, daß die Schwankungen des äußeren Widerstandes keinen Einfluß auf die Atmung haben (kleine Amplitude!) und daß der äußere Widerstand unabhängig von der Atmung ist (erfüllt vorzugsweise bei Einsatz eines nach dem Prinzip eines Larnellenrezepiors gemäß DE-OS 20 4<* 101 aufgebauten Strömungswiderstandes als Grundwiderstand Ro), der niederfrequente, d. h. lediglich von der Atmung herrührende, Druckanteil zu P\io = Vo Ro und der höherfrequente. d. h. '/on den Widerstandsänderungen stammende Druckanteil zu Pm = Vor + Ro v.
Der Anteil pm läßt sich dabei als Klemmenspannung einer Wechselspannungsquelle mit der Urspannung
Pt =
bei dem Innenwiderstand Rn deuten.
Aus diesem Ersatzbild ergibt sich dann der komplexe Wechselstrom- Atemwegwiderstand über
- '· KDM. = ρ» = ί· R0 + p,:
Ra,- = - (Ro + K) · "Τ")
oder
Geht man in Anbetracht der sinusförmigen Wider^ Standsänderungen r (Grundweile) auf die komplexe Schreibweise über und setzt
= rcJa" =
= "Pue'
= -b
wobei ω die Grundfrequenz der Sinusschwingungen; a, b, c Proportionalitätsfaktoren und α bzw. β Phasenwinkel darstellen, so ergibt sich aus der obigen BeziehungCT)
und aus der Beziehung Q)
-I
wobei
P.w
Unter der Voraussetzung, daß die Lunge selbst keinen zusätzlichen Anteil zur Resistanz liefert, also Gewebeviskositäten keine Rolle spielen, und die Lunge höchstens kapazitiv oder induktiv zur Gesamtimpedanz beiträgt, stellt der Realteil dieser Impedanzen jeweils den gesuchten Atemwegwiderstand dar. Dieser Realteil läßt sich nun aber leicht über die vom Gerät nach der Erfindung separat zu erfassenden Einzelgrößen pm, Pmo oder gegebenenfalls Vo, ν sowie aus den bekannten Größen /?o und r (Ro und r sind durch den jeweiligen Strömungswiderstand und die Sinusamplituden der Widerstandsänderungen vorgebbar) ermitteln. Da sich der Munddruck erfahrungsgemäß phasengenauer als z. B. die Atemströmung erfassen läßt, ist die Munddruckmessung zweckmäßigerweise der Strömungsmessung vorzuziehen. Aus der zuletzt aufgeführten obigen Beziehung ergibt sich dann der Realteil, z. B. bei vernachlässigbar kleinen Phasenwinkeln, in einfacher Weise zu
a '
- Pm
Die Größen pm. Pmo (bzw. gegebenenfalls bei Strömungsmessung die Größen Vo, v) lassen sich in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung am einfachsten durch einen einzigen mechanisch-elektrischen Druckwandler (bzw. Strömungswandler) erfassen, der am Atemstromweg vor dem Strömungswiderstand angeschaltet ist und dem je ein elektrisches Frequenzfilter zugeordnet ist, wobei das erste Frequenzfilter zur Ermittlung von Pmo (bzw. Vb) auf Atemfrequenzen und das zweite zur Ermittlung von pm (bzw. ir) auf die Sinusfrequenz der Widerstandsänderungen abgestimmt ist. Die Verrechnung der gemessenen Druckgrößen Pmo und pm (bzw. Vo, v) zusammen mit den bekannten Widerstandsgrößen Ro und rzum Atemwegwiderstand kann beispielsweise mittels Rechenschieber oder graphisch erfolgen. Vorzugsweise soll jedoch eine elektronische Rechenschaltung vorgesehen sein, die entsprechend ausgewählte Multiplizierglieder, Dividierglieder und Differenzbildner zur automalischen Errechnung des Atemwegwiderstandes nach den obigen Beziehungen beinhaltet.
Geräte zur Aterriwegwidefstandsrnessiing sirid an sich auch noch durch eine ganze Reihe von US-Patentschriften vorbekannt. Diese Geräte unterscheiden sich jedoch nach Aufbau und Funktionsweise wesentlich von vorliegender Erfindung.
β So beschreibt beispielsweise die US-PS 30 36 569 ein Gerät zur Atemwegwiderstandsmessung, das aus einem Atemrohr besteht, in dem ein zweites Rohr, von einem
ITIUIV/I UllgVll IWWIl, iviiwt. i^uo ».,.vlifc rVGfi· Sv^iib',
insgesamt vier öffnungen, die abwechselnd mit einer Frequenz von etwa zehn pro Sekunde den Atemstromdurchfluß durch das Rohr öffnen oder unterbrechen. Gemessen werden jeweils Druckwerte bei entweder vollständig geschlossenem uder vollständig geöffnetem Rohr. Der Gegenstand der US-PS 30 36 569 arbeitet also mit periodischer Stromunterbrechung, nicht jedoch mit sinusförmigen Widerstandsänderungen, die einem Basiswidt istand zu dessen Variation beaufschlagt werden. Er umfaßt weder einen solchen Basiswiderstand noch eine Klappe für die Beaufschlagung des Widerstandswertes dieses Basiswiderstaides mit sinusförmigen Widerstandsänderungeti. Das Gerät nach dieser US-PS umfaßt darüber hinaus aber auch nicht zwei Meßkanäle für Druck- und/oder Strömungsmessungen gemäß den Merkmalen vorliegender Erfindung.
Durch die US-PS 35 98 111 und US-PS 37 26 271 sind ferner Geräte zur Atemwegwiderstandsmessung vorbekannt. die Lautsprecher zur Beaufschlagung des Atemsignals mit Druckschwankungen beinhalten. Solche Geräte arbeiten also von vornherein nicht mit sinusförmig veränderlichen Strömungswiderständen. Sie enthalten damit wiederum nicht einen Basiswiderstand mit sinusförmig veränderter Klappe sowie ebenfalls keine Verarbeitungskanäle zum Erhalt niederfrequenter und höherfrequenter Druck- und/oder Strömungsschwankungen.
Die in der US-PS 38 57 385 oder auch DE-AS 1119 459 beschriebenen Geräte bestimmen den Atemwegwiderstand schließlich wieder nur durch Umschaltung zwischen zwei Strömungswiderständen. Gemessen
so wird also die Druckdifferenz bei eingeschalt-.em erstem bzw. zweitem Strömungswiderstand. Solche Geräte entsprechen nach Aufbau und Wirkungsweise dem eingangs bereits abgehandelten Atemwegwiderstandsmesser mit zwei alternativ schaltbaren Widerständen (DE-AS 10 29 526). In ähnlicher Weise arbeitet auch das Gerät nach der US-PS 36 21 833. Als veränderlicher Widerstand dient hier eine Klappe (shutter), die das Atemrohr wechselweise öffnet (Widerstand Null) und schließt (Widerstand unendlich).
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines auf die Druckmessung ausgerichteten Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt
F i g. i den mechanischen Aufbau des Gerätes nach der Erfindung,
F i g. 2 die zugehörige elektrische Meß- und Verrechnungsschaltung im Prinzipschaltbild.
In der Fig. I ist mit 1 ein Alemrohf bezeichnet, dessen mundseitiges Ende einen dichtenden Mundansalz 2, z.B. aus Gummi od.dgl., aufweist und dessen weiteres Ende mit einer Art Lamellenrezeptof 3 als Grundströmungswiderstand abgeschlossen ist Der Lamellenrezeptor 3 besteht (entsprechend etwa dem Ltf/neilenrezeplor nach der DE-OS 20 44 101) aus einem Gehäuse 4, dessen Innenraüm durch dünne Folien 5, z. B. aus Polyvinylchlorid, in eine Vielzahl schmäler (ca. 0,2 mm Breite) paralleler StrömUrtgskaiHrflern Unterteilt ist. Die Anströmfläche des Rezeptors 3 ist so groß gewählt, daß der Grundwiderstandswert des Strömungswiderstandes vorzugsweise im Bereich von 1 bis 5 mbar/l/s liegt.
Auf der Deckfläche des Lamellenrezeptors 3 ist mittels eines Winkelstücks 6 ein Elektromotor 7 montiert. Dieser Motor versetzt im Betriebszustand eine Scheibe S \n Rotation Die Scheibe 8 wieder;;·™ steht über ein exzentrisches Wellenführungsteil 9 sowie Gleitschlitz 10 in Wirlverbindung mit einem Blendenblech 11. Bei Rotation von Motorwelle und damit Scheibe 8 wird dieses Blech 11 periodisch über einen Teil der Strömungsfläche des Lamellenrezeptors 3 ausgelenkt und dient somit als Element zur Beaufschlagung des Grundwiderstandswertes Ro des Lamellenrezeptors 3 mit periodischen Widerstandsänderungen r. Die Führung 9,10 zwischen Scheibe 8 und Blendenblech 11 ist dabei so ausgebildet, daß die Linearauslenkung des Bleches 11 über die Strömungsfläche des Rezeptors 3 im wesentlichen sinusförmig erfolgt und sich somit auch entsprechende sinusförmige Widerstandsänderungen ergeben. Der Hub der Sinusänderungen sollte dabei maximal r = ± 10% des Grundströmungswiderstandes Ro, d. h. zum Beispiel bei 5 mbar/l/s max. + 0,5 mbar/l/s, betragen. Als Sinusfrequenz sollen Frequenzen zwischen etwa 5 und 20 Hz, vorzugsweise 12 Hz, gewählt werden.
Am Gerät nach F i g. 1 wird im Betriebszustand (der Patient atmet bei bewegter Blende 11 über den Mundansatz 2 durch Atemrohr 1 und Rezeptor 3) über einen einzelnen Druckableitstutzen 12 mit pneumatischer Anschlußleitung 13, der an der Anschlußstelle zwischen Atemrohr 1 und Lamellenrezeptor 3 mündet, der Gesamtmunddruck Pm abgenommen.
·-· Dieser Druck Pm wird gemäß Fig.2 auf einen mechanisch-elektrischen Druckwandler 14 gegeben. Aus den hierbei erzeugten elektrischen Drucksignalen wird dann in einem ersten Meßkanal, der ein Tiefpaßfilter 15 mit einer Grenzfrequenz von ca. 4 Hz sowie einen nachfolgenden Gleichrichter 16 aufweist, die lediglich von der Atmung herrührende niederfrequente Druckkomponente PM0 betragsmäßig ermittelt Entsprechend wird darin in einem zweiten Meßkanal, der einen auf die Sinusgrundfrequenz der Widerstandsänderungen, z. B. auf 12 Hz, abgestimmten Bandpaß 17 mit nachgeschahetem Gleichrichter 18 beinhaltet, die von den höherfrequenten sinusförmigen Widerstandsänderungen stammende Druckwechselkomponente pm ermittelt
Die so ermittelten Komponenten /Ά«. Pm werden dann einer elektronischen Reehenschaltung zur rechne^ rischeh Ermittlung des Atemwegwiderstandes Raw zugeleitet. Diese Reehenschaltung besteht dabei im einzelnen aus einem" ersten MuHipliziefglied 19 (Propor^ tionalitätsglied wie z. B. Widerslandspoteritiometef), das die Meßgröße /Ά/ο mit dem Faktor a = f/Ro vervielfacht, einem Differenzbildner 20 (Operationsver^ stärker) zur Bildung des Differenzsignäls
einem Dividierglied 21 zur Errechnung des Quotientensignals
sowie einem zweiten Multiplizierglied 22 zur Multiplikation des Quotientensignals mit dem konstanten Faktor /?o(Grundwiderstandswert).
Am Ausgang des Gliedes 22 (Ausgang der Reehenschaltung) fällt somit ein Signal an, das dem gesuchten Atemwegwiderstand nach der Beziehung
entspricht.
Da der Atemwegwiderstand für verschwindende Atemströme (Nulldurchgänge des Atemstroms) nicht definiert ist
ist ferner zwischen Ausgang der Reehenschaltung und einem Anzeige- oder Registriergerät 24 für den errechneten Atemwegwiderstand Raw ein elektrischer Unterbrecherkontakt 23 vorgesehen. Dieser Unterbrecherkontakt wird immer dann geöffnet und damit eine Widerstandsanzeige verhindert, wenn die Signal-
komponente PM0 am Ausgang des Gleichrichters 16 einen bestimmten niedrigen Schwellwert unterschreitet. Die Betätigung des Kontaktes 23 geschieht dabei durch das Ausgangssignal eines auf den Schwellwert eingestellten Schwellendiskriminators 25.
so Der Atemwegwiderstand Raw kann am Anzeigegerät 24 direkt als Widerstandswert angezeigt werden. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den Widerstand Raw als Funktion des Atemstromes V aufzuzeichnen. Hierzu wird zwischen Tiefpaß 15 und Gleichrichter 16 das dem Atemstrom Vb proportionale Signal Pmo abgenommen und nach entsprechender Eichung (durch Pfeil angedeutet) als Strömungssignal S zusammen mit dem Widerstandssignal R2W einem Zweikomponentenschreiber od. dgl. zur gemeinsamen Aufzeichnung zugeführt
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:
1. Gerät zum Bestimmen des Atemwegwiderstandes, mit einem Strömungswiderstand im Atemstromweg, dessen Widerstandswert periodisch mit einer über der Atemfrequenz liegenden Frequenz verändert wird, sowie mit einem Druck- und/oder gegebenenfalls einem Strömungsmesser, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand (3) ein einzelner an einem Strömungsrohr (1) angeordneter Festwiderstand ist, dessen Anströmfläche einen Grundwiderstandswert (Ra) festlegt, und dem zur periodischen, vorzugsweise im wesentlichen sinusförmigen, Beaufschlagung des Grundwiderstandswertes mit entsprechenden Widerstandsänderungen (r) eine die Anströmfläche des Festwiderstandes entsprechend sinusförmig verändernde Klappe (11), z.B. linear bewegter oder pendelnder Shutter, zugeordnet ist, und daß der Druck- und* «der Strömungsmesser (z. B. 14) zwei Meßkanäle (!5, !6 bzw. 17, 18) aufweist, wobei im ersten Kanal (15,16) nur die von der niederfrequenten Atmung und im zweiten Kanal (17, 18) nur die von den höherfrequenten Widerstandsänderungen (r) der Klappe (11) herrührenden Druck- und/oder gegebenenfalls Strömungskomponenten (Pmo, Pm bzw. VO, v)im Atemstromweg (1 bis 3) erfaßt werden.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (11) motorisch angetrieben und der Antriebsmotor (7) am Festwiderstand (3) oder Atemrohr(l) montiert ist.
3. Gerät nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß uer Strömungswiderstand (3) einen von der Atemströmung im wesentlichen unabhängigen Grundwic-rstandswert (Ro) aufweist.
4. Gerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungswiderstand (3) nach Art einer Lamellendüse aufgebaut ist. die vorzugsweise das Atemrohr (1) abschließt.
5. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Amplituden (r) der Widerstandsänderungen in der Größenordnung von ±10% des Grundwiderstandswertes (Rn) des Strömungswiderstandes (3) liegen, vorzugsweise bei einem Grundwiderstandswert von /?n = 4mbar/l/s zu r= ± 0,4 mbar/l/s gewählt sind.
6. Gerät nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinusgrundfrequenz (ω) der Widerstandsänderungen (r) zwischen 3 und 20 Hz, vorzugsweise zu 12 Hz, gewählt ist.
7. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß der Druck- und/oder Strömungsmesser ein einzelner mechanischelektrischer Druck- und/oder Strömungswandler (14) ist, dt/r am Atemstromweg (1) vor dem Strömungswiderstand (3) angeschaltet ist und dem in zwei getrennten Meßkanälen je ein elektrisches Frequenzfilter (15 bzw. 17) nachgeschaltet ist, wobei das erste Frequenzfilter (15) zur Ermittlung der von der niederfrequenten Atmung herrührenden Druck- und/oder Strömungskomponenten (Pm0 bzw, V0) auf Frequenzen oberhalb der Atemfrequenz und das zweite Frequenzfilter (17) zur Ermittlung der von den höherfrequenten Widerstandsänderungen herrührenden Druck- und/oder Strömungskomponenten (Pm bzw. V) auf die Sinusgrundfrequunz der Widerstandsänderungen abgestimmt ist.
8. Gerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Frequenzfilter (15) ein Tiefpaß mit einer Grenzfrequenz von ca. 4 Hz und das zweite Frequenzfilter (17) ein auf ca. 12 Hz abgestimmter Bandpaß ist
9. Gerät nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Frequenzfilter (15, 37) ein Gleichrichter (16,18) nachgeschaltet isL
10. Gerät nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Druckmessung den Meßkanälen elektrische Multiplizierglieder (19, 22), Dividierglieder (21) sowie Differenzbildner (20) nachgeschaltet sind, die aus den in den Meßkanälen erfaßten nieder- und höherfrequenten Druckkomponenten Paid und pm sowie aus den Widerstandsgrößen Ra und rden Atem wegwiderstand R3W nach der Beziehung
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DE2413960A DE2413960C3 (de) 1974-03-22 1974-03-22 Gerät zum Bestimmen des Atemwegwiderstandes
FR7438991A FR2264514B1 (de) 1974-03-22 1974-11-28
US05/559,655 US4022193A (en) 1974-03-22 1975-03-18 Apparatus for determination of respiratory passageway resistance
CH347875A CH579900A5 (de) 1974-03-22 1975-03-19
GB11527/75A GB1500626A (en) 1974-03-22 1975-03-19 Apparatus for use in determining respiratory path resistance
SE7503201A SE403696B (sv) 1974-03-22 1975-03-20 Anordning for bestemning av andningsvegmotstand
NL7503326A NL7503326A (nl) 1974-03-22 1975-03-20 Inrichting voor het bepalen van de ademwegweer- stand.
US05/762,952 US4122839A (en) 1974-03-22 1977-01-26 Apparatus for the determination of respiratory passageway resistance

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DE2413960A1 DE2413960A1 (de) 1975-09-25
DE2413960B2 DE2413960B2 (de) 1978-10-19
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SE (1) SE403696B (de)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH607913A5 (de) * 1975-07-08 1978-12-15 Siemens Ag
US4106503A (en) * 1977-03-11 1978-08-15 Richard R. Rosenthal Metering system for stimulating bronchial spasm
US20080045780A1 (en) * 1994-05-23 2008-02-21 Brown Stephen J Method for treating medical conditions using a microprocessor-based video game
DE4429561A1 (de) * 1994-08-19 1996-02-22 Mueller & Sebastiani Elek Gmbh Lungenfunktionsanalysevorrichtung
US6257234B1 (en) 1998-08-21 2001-07-10 Respironics, Inc. Apparatus and method for determining respiratory mechanics of a patient and for controlling a ventilator based thereon
DE10217762C1 (de) * 2002-04-20 2003-04-10 Draeger Medical Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Atemgasversorgung
NZ607004A (en) * 2006-08-30 2014-08-29 Resmed Ltd Distinguishing closed and open respiratory airway apneas by complex admittance values
US9895081B2 (en) * 2011-09-21 2018-02-20 Koninklijke Philips N.V. Upper airway resistance measurement device
CN102488521A (zh) * 2011-12-09 2012-06-13 东莞理工学院 医用呼吸监测仪呼吸阻力值计算装置
GB2575516B (en) * 2018-07-14 2022-07-06 Arete Medical Tech Ltd Respiratory diagnostic tool using impulse oscillometry

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB850750A (de) *
US3036569A (en) * 1959-08-04 1962-05-29 John A Clements Lung-airway resistance meter
US3598111A (en) * 1968-12-09 1971-08-10 Health Technology Corp Technique and apparatus for measuring and monitoring the mechanical impedance of body tissues and organ systems
US3621833A (en) * 1969-06-26 1971-11-23 Robert Crane Method and apparatus for automatically determining physiological parameters related to human breathing airway resistance and functional residual capacity
US3857385A (en) * 1970-04-03 1974-12-31 Jaeger E Direct indicating devices for measuring respiratory resistance
US3726271A (en) * 1970-07-02 1973-04-10 Cardio Pulmonary Inst Corp Spirometer with automatic electronic zeroing circuit
US3713436A (en) * 1970-10-23 1973-01-30 Spearhead Inc Method and apparatus for measuring mechanical properties of the respiratory system
DE2233829A1 (de) * 1972-07-10 1974-03-14 Westfaelische Metall Industrie Kraftstoffbehaelter, insbesondere kraftradtank

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CH579900A5 (de) 1976-09-30
SE7503201L (de) 1975-09-23
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FR2264514A1 (de) 1975-10-17
SE403696B (sv) 1978-09-04

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