DE2451975A1 - Vorrichtung zur erzeugung von atmungsgeraeuschsignalen - Google Patents

Description

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Pat.-Anw. Dr. Ing. Ruschke UlV KUoL/r1l\fc Qt ΓAK UN CK Pat.-Anw.Dlpl.-lng.

Pat.-Anw. Dipl.-Ing. PATENTANWÄLTE Hans E. Ruechke

Olaf Ruschke mi CH IftlMVVrtUI t ,980324

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Vorrichtung zur Erzeugung von Atmungsgeräuschsignalen

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von mit Atiriungsgerauschen verwandten Signalen, die insbesondere nützlich ist für den Unterricht und Vorführungen.

In der Medizin sind seit vielen Jahren Stethoskope und stethos*- kopartige Vorrichtungen im Gebrauch, um den Gesundheitszustand
bzw. dessen Anomalitäten an Patienten zu diagnostizieren und zu analysieren. Nach vielen Jahren des Gebrauchs erlangt der Praktiker eine gewisse Technik und ein Wissen, die geeignet wären,
die Technik und die Fähigkeiten jüngerer und weniger erfahrener Ärzte und Krankenschwestern zu verbessern, wenn die Geräusche
oder deren Inflektionen, die für bestimmte Krankheiten und
Anomalitäten kennzeichnend sind, dem Lernenden zur gleichen Zeit vorgeführt werden könnten, wie ihm der Zustand selbst erläutert wird. Derzeit erfordert eine vollständige Vorführung, dass ein
Patient vorhanden ist, der an dem fraglichen Zustand leidet. Ein solcher Patient steht jedoch nicht immer zur Verfügung,.und der

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Unterricht ist folglich wegen des Mangels einer praktischen Vorführung, die das erworbene Wissen vertiefen könnte, oft unzureichend. Es hat sich seit einiger Zeit auf dem Gebiet der Kardiologie gezeigt, dass die Kombination oralen bzw. geschriebenen Lehrmaterials zusammen mit einer akustischen Vorführung der Geräusche, die den erläuterten Zustand hörbar demonstrieren, den Lehr- und Lernvorgang erheblich verbessern kann. 'Schallaufzeichnungen der Atmüngsgerausehe von Patienten, wie sie bisher benutzt wurden, haben den Lernvorgang zwar verbessert, konnten aber nicht voll zufriedenstellen, da es bei derartigen Aufzeichnungen schwierig, ist, die wenigen charakteristischen Geräusche, Lapsi oder Aberrationen genau festzuhalten, die den beobachteten Zustand identifizieren.

Die vorliegende Erfindung bietet demgegenüber eine Vorrichtung zur Erzeugung von Signalen, die in Beziehung zu Atmungsgeräuschen stehen, und die gekennzeichnet ist durch eine Quelle getrennter und sich fortwährend wiederholender Atmungsgeräuschsignale, eine Schalteinrichtung, die die Weitergabe der getrennten Geräuschsignale zyklisch steuert, um die Atmungsfunktion des Patienten - einschliesslich getrennt identifizierbarer Einbzw. Ausatemintervalle innerhalb jeder Periode - zu simulieren, und durch Mittel, um die Zeitzuteilung innerhalb jeder Periode für jedes getrennte Ein- und Ausatemintervall zu ändern.

Die Erfindung ist von besonderem Nutzen auf dem Gebiet der Medizin, wo sie neue Techniken bei der Lehre diagnostischer Verfahren und der Analyse normaler bzw. anomaler Zustände am Patienten, wie sie durch Atmungsgeräusche und deren Inflektionen gekennzeichnet sind, bietet. Die Vorrichtung erleichtert es dem erfahrenen Praktiker, Hintergrundinformation und Beobachtungen zu verbreiten, wenn Studenten oder interessierten Diagnostiker und andere Beobachter die kennzeichnenden Geräusche gleichzeitig wahrnehmen. Geräusche, die Lungen- oder andere Kör-

perfunktionen kennzeichnen und regelmässig bei der stethoskopischen Untersuchung wahrgenommen werden, werden aufgezeichnet und wiederholt über die getrennten Kanäle oder Ausgänge einer Wiedergabeeinrichtung abgespielt. Kontinuierliche Geräuschsignale für einzelne kennzeichnende Eigenschaften, die bestimmte Zustände des Patienten simulieren, werden durch die Verwendung von elektrischen Bauelementen und Sehalteinrichtungen mit zyklischer Durchschaltcharakteristik für die Verbreitung über Lautsprecher, Stethophone oder dergl. in bestimmter Zuordnung und Reihenfolge geliefert.

In einer Ausführungsform werden lichtgesteuerte Signalschalt- einrichtungen zusammen mit einer sich drehenden Steuerseheibe eingesetzt, um getrennte Geräusche nach Bedarf zusammenzusetzen und den gewünschten zyklischen Zusammenhang herzustellen und aufrechtzuerhalten. Der Ein- bzw. Ausatemfunktion zugehörige Geräusche werden mittels Segmenten der Steuerscheibe getrennt gesteuert, wobei die Dauer, die jedem dieser Geräusche zugeteilt wird, durch eine Geschwindigkeitssteuerung und einen diskontinuierlichen Scheibenantrieb eingestellt werden kann. Die hierdurch erzeugten Geräuschsignale können mit weiteren Signalen verknüpft werden, die man in bestimmter zeitlicher Zuordnung wiederum für die visuelle Simulation zusätzlicher Körperfunktionen abgeben kann. Eine akustische Darstellung von Lehrmaterial über die zu untersuchende Krankheit oder Anomalität lässt sich zusammen mit Anweisungen für die richtige Auswahl von Ausgängen, Kanälen, Periodengeschwindigkeiten und relativen Ein- und Ausatemintervallen erreichen. Infolge der korrelierten Ausgabe der Atmungsgeräusche, des akustischen Lernmaterials und der visuellen Darbietung erreicht man eine erhebliche Verbesserung der Lernfähigkeit und -rmöglichkeiten. Die gleichen Fähigkeiten kann man weiterhin in Verbindung mit dem Diagnoseverfahren ausnutzen. Bei der Untersuchung von Patienten aufgenommene Geräusche bzw. Signale können mit den Signalen verglichen werden, die die beschriebene Vorrichtung abgibt.

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Die Pig. 1 ist eine Vorderansicht einer vorzugsweise ausgeführten Form der Vorrichtung nach der Erfindung;

Fig. 2 ist eine Draufsicht einer Steuerscheibe;

Fig. 5 ist eine Draufsicht auf die Lagerung und den Antrieb für die Scheibe;

Fig. 4 ist eine Seitenansicht der Lagerung und des Antriebs für die Scheibe;

Fig. 5 ist ein Stromlauf einer beispielsweise ausgeführten Form der Erfindung, und ·

Fig. 6 ist eine Unteransicht der Schnelligkeits- und Dauersteuerung.

Fig. 1 zeigt eine Brustgeräuscheinrichtung bzw. -einheit Eine solche Einheit wird normalerweise in ein Gehäuse IJ mit einer Frontplatte 14 eingesetzt. Das Gehäuse ist weiterhin mit einem Lautsprecher 16 sowie einem Drehteller 17 versehen, der eine Steuerscheibe 18 aufnimmt und sie unter einer Stange 19 hindurchdreht. Die Stange 19 trägt eine Vielzahl von Lichtquellen 21-27, die getrennte Lichtstrahlen abwärts auf die Steuerscheibe 18 und folglich durch die in dieser befindlichen Steueröffnungen 18 richten. Jede dieser öffnungen ist einem bestimmten Ausgangskanal 1-7 der Vorrichtung zugeordnet. Zum leichten Verständnis sind die entsprechenden Ausgangskanäle, -Lichtquellen, Photozellenwiderstände, Anzeigelampen und Kanalwählknöpfe mit koordinierter Einheitsbezeichnung versehen. Grundsätzlich kennzeichnen die den Anzeigelampen 67 der Fig. 1 und 5 zugeteilten Zahlen 1-7 die einzelnen Schaltungen.

Die Kombination der Lichtquellen 21 - 27, der Scheibenöffnungen 51 - 37 und der Photozellenwiderstände ^l - 47 stellen ein Schaltsystem für die Durchschaltung von Geräuschsignalen dar, die von den getrennten Schaltungen der Einheit geführt

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werden. Die Photozelle 47, die Lichtquelle 27 und die öffnungen 57 sind getrennt einem Signal zugeordnet, das auf einer Oszillographen oder einen anderen Sichteinheit dargestellt werden kann, um eine sichtbare Darstellung der Periode und Intensität der Ein- und Ausatemgeräusche zu erhalten.

Die Fig. 1 stellt im wesentlichen eine Prontplatte einer betriebsfähigen Einheit dar. In dieser Darstellung entsprechen die angegebene Beschriftung sowie die Zahlen und Buchstaben der Erscheinungsform einer praktisch ausgeführten betriebsfähig gen Einheit. Auf dieser Prontplatte kennzeichnen die Zahlen 1-7 die Kanäle, die zur Darstellung der verschiedenen Atmungs- und Brustgerausehe verwendet werden. Zahlen mit Hinweislinien oder unterstrichene Zahlen sind die Bezugszeichen für die vorliegende Beschreibung.

Um ein Ausgangsgeräusch für Lehrzwecke zu erzeugen, ist es erforderlich, eine Quelle für Geräuschsignale zu erstellen, die alle einzelnen Geräusche kennzeichnen, d.ie ein Arzt hören kann, wenn er einen Patienten mit dem Stethoskop oder Stethophon untersucht. Hierbei handelt es sich um die normalen Ein- und Ausatemgeräusche ebenso wie die anomalen Geräusche, wie Pfeifen, leichtes und schweres Rasseln ("rales", "rhonchi") usw. Die verschiedenen Geräusche, die für Unterrichtszwecke darstellbar sein müssen, sind analysiert worden - mit dem Ergebnis, dass fast alle normalen und anomalen Zustände, die ein Arzt im Laufe seiner Karriere feststellen kann, sich in etwa acht Grund- oder Kenngeräusche auflösen lassen. Diese Grundbzw. Kenngeräusche treten jedoch oft gemeinsam oder in verschiedenen Kombinationen mit veränderlicher Lautstärke, Dauer und Periodizität auf. Die eingesetzte Vorführeinheit muss in der Lage sein, diese Änderungen darzustellen. Um die acht unterschiedlichen getrennten Geräusche zu erzeugen, wird in der vorliegenden Vorrichtung eine Tonaufzeichnungsvorrichtung verwendet, und zwar in Form eines Tonbandgerätes mit mehreren Ka-

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nälen. Herkömmliche Antriebs- und Steuerelemente für ein Bandgerät 28 sind vorgesehen, das eine Bandkassette 29 aufnimmt. Vorzugsweise handelt es' sich hierbei um ein Vierspur-Bandgerät ("quadräsonic player"), das folglich vier getrennte Kanäle aufweist. Ein gleiches Bandgerät 38 mit der Kassette J59 bietet zusätzliche Kanäle, auf denen getrennte und einzelne kennzeichnende Brustgeräusche aufgezeichnet sind. Für das Bandgerät 28 sind die Kanäle als A» B, C und D identifiziert, die Kanäle des Bandgerätes 38 als E, F, G und H. Die Bezeichnungen A bis H sind nahe den Bandgeräten an Anzeigelampen angebracht, die anzeigen, welche Kanäle in Betrieb sind. Weiterhin sind an jedem Bandgerät Antriebsbetätigungseinrichtungen vorgesehen, die bei Benutzung eine Lichtanzeige abgeben. Diese Betätigungseinrichtungen sind mit den Zahlen 20 und j50 versehen. Ein drittes Bandgerät 48 ist für einen NP- oder Lehrausgang vorgesehen. Bei der Kassette 49 für dieses Bandgerät kann es sich um eine 4- oder um eine 8-spurige Kassette handeln. Die Anzeigelampe 40 für dieses Bandgerät zeigt an, welche bestimmte Spur gerade abgespielt wird.

Getrennte Knöpfe, die mit Buchstaben in der Knopfmitte identifiziert sind, sind rechts auf der Prontplatte 14 angeordnet. Der Knopf A schaltet den Kanal A des Bandgeräts 28 ein und dient zur Lautstärkeeinstellung der wiedergegebenen Geräusche, d.h. hier der Vesikulargerausche beim Einatmen, wie durch die Beschriftung angegeben. Die Zahlen neben jedem der Knöpfe A bis H bezeichnen die einzelnen Schaltkreise 1 bis 6 der Fig. 5.» auf die das Geräusch gegeben werden kann. Wo das Geräusch auf mehr als eine Steuerschaltung gegeben werden kann, sind Wählknöpfe sowie Anzeigelampen vorgesehen, so dass das Geräusch auf die gewünschte Ausgangsschaltung gegeben werden kann. Beispielsweise können die charakteristischen Bronchialgeräusche beim Ausatmen auf den Schaltkreis 3 oder 4 gegeben werden. Ist der Knopf D angeschaltet, wird auch einer der Wahlknöpfe des Schalters 6l mit der Zahl J5 bzw. 4 betätigt, um den gewünschten Schaltkreis

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anzuwählen. Der Knopf D wird dann verwendet, um die Lautstärke des an den gewählten Schaltkreis abgegebenen Geräusches einstellen. Diese Wahl zwischen den Schaltkreisen 3 und 4 für .den Knopf D entspricht dem Schalter 6l im Schaltdiagramm der Pig. 5·

Ein feines Rasselgeräusch lässt, sich mit dem in drei Stellungen legbaren Schalter "62 auf die Schaltkreise 1, 5 oder 6 legen, ein mittleres Rasselgeräusch mit dem Schalter 63 auf die Schaltkreise 1 oder 5· Das schwere Rasselgeräusch ("rhonchi"][ des Kanals G geht über den Schalter 64 auf die Schaltkreise 1 oder 2. Das Pfeifgeräusch des Kanals H kann über den Schalter 66 auf den Schaltkreis 1 oder 3 gelegt werden. Ist eine bestimmte Schaltung ausgewählt worden, leuchten die Anzeigelampen 67 entlang der Unterkante der Prontplatte 14 auf, um anzuzeigen, dass der zugeordnete Schaltkreis eingeschaltet ist. Die Einheit 12 weist weitere Knöpfe auf: der Knopf 68 stellt die Rasselgeräuschdarbietung auf entweder einen späten oder einen vollen Zustand. Der An-Aus-Schalter 69 schaltet das gesamte Gerät ein oder aus, und der Lautstärke-Knopf 7I bestimmt die Lautstärke des Ausgangssignals für alle Geräusche, die an den Lautsprecher l6 oder die NP-Ausgangsbuchse gegeben werden. Der Knopf 73 bestimmt die Lautstärke der akustischen Darbietung vom Band 49. Mit dem Knopf 74 wird die Ausgangsdarbietung auf verschiedene Atemfrequenzen von etwa fünf bis.etwa 60 Perioden pro Minute eingestellt. Die Frequenzen 8 und'50 Perioden/ min. sind auf der Prontplatte markiert.

Der Dauer-Knopf 75 wird verwendet, um die relative Zeitzuteilung für das Ein- und das Ausatmen in jedem Atemzyklus einzustellen. Da Patienten abhängig von ihrem Gesundheitszustand unter Umständen langsam ein- und schnell ausatmen oder umge-.kehrt, muss es möglich sein, die Dauer einstellbar zu machen, die den Ein- bzw. Ausatemgeräuschen zugeteilt wird. In der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Zeitzutei-

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lung für die Ein- bzw. Ausatemgeräusche über die Mechanik, die die Steuerscheibe 18 treibt. Die Merkmale einer Vorrichtung, mit der man dieses Ziel erreicht, sind in den Fig. j5.» ²^ und 6 gezeigt und werden weiter unten beschrieben.

Vor einer weiteren Beschreibung der Signalschalteinrichtung und des variablen Antriebs soll auf weitere Merkmale der Geräusoherzeugung und der Geräteteile zu deren Kombination eingegangen werden. Das vom Kanal A des Bandgeräts 28 abzuspielende Geräusch soll den Geräuschen des vesikularen Einatmens zugeordnet sein. Hierzu wird von einem Patienten ein derartiges Geräusch über ein Stethoskop oder Stethophon abgenommen und aufgezeichnet, und das charakteristische Geräusch aus mehreren entsprechenden Aufzeichnungen, die von verschiedenen Patienten stammen, ausgewählt. Aus dieser Aufzeichnung wird ein bestimmter zeitlicher Ausschnitt als beste Darstellung des gewünschten Geräuschs erneut wiederholt aufgezeichnet, so dass das Ausgangssignal A eine endlose Wiederholung dieses einen Geräuschausschnitts wird. Das anfänglich ausgewählte Geräusch braucht nur zwei Sekunden zu dauern; hingegen ist das Ausgangssignal des Kanals A kontinuierlich, da es sich bei den Tonbändern in den Kassetten 29 und 39 um Ehdlosbandschleifen handelt. Dieses eine Geräusch wird dann ununterbrochen wiedergegeben, solange der Knopf A angeschaltet bleibt. Auf die gleiche Weise werden die für die anderen angegebenen Zustände kennzeichnenden Geräusche getrennt für die Kanäle B bis H aufgezeichnet und deren Ausgangssignal ununterbrochen wiedergegeben, denn sie lassen sich auf die gleiche Weise erzeugen, wie es für den Kanal A beschrieben wurde. Diese einzelnen und voneinander getrennten Geräuschsignale stehen jedesmal zur Weitergabe oder anderer Darbietung zur Verfügung, wenn die getrennten Bandgeräte 28 und 38 eingeschaltet sind. Die Betätigung der Knöpfe A bis H gestattet eine anfängliche Auswahl dieser Geräusche* und mit den gleichen Regelerknöpfen erfolgt auch eine Lautstärkeneinstellung der ausgewählten Geräusche.

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Da der Geräuschsimulator 12 hauptsächlich bei der Unterweisung für die stethoskopische Untersuchung von Brustgeräuschen Anwendung findet, können natürlich nicht alle der Geräuschsignale A bis H gleichzeitig auf den Lautsprecher 16 oder die Kopfhörerbuchse 72 gegeben werden. Vielmehr wird eine Durchschalteinrichtung verwendet, die es gestattet, die mit den Knöpfen A bis A und den Schaltern 6l bis 66 anfänglich angewählten gewünschten Geräuschsignale in zyklischer Folge darzubieten. Diese Durchschaltvorrichtung verknüpft betrieblich die gewählten Geräuschsignale für eine strukturierte Weitergabe an den Lautsprecher 16 oder die Kopfhörerbuchse 72. Durch Betätigen der Wählschalter 6l - 66 und der Knöpfe lassen sich die in den Kanälen A bis H aufgezeichneten Geräusche von den Bandgeräten 28 und j58 auf gewählte Ausgangsschaltkreise 1 bis 6 geben. Der Knopf S gestattet eine getrennte Steuerung des Ausgangssignals eines Sichtsignalgenerators 77 zur Weitergabe an den Schaltkreis 7· Das von dem Generator 77 gelieferte Signal kann mittels eines Oszillographen 78 oder einer anderen Sichteinrichtung, die man über die Buchse 76 an die Einheit 12 anschliesst, sichtbar dargestellt werden. Ist der Oszillographenschalter S angeschaltet, leuchtet eine mit "7" gekennzeichnete Anzeigelampe auf und zeigt an, dass der Schaltkreis 7 arbeitet.

Die von den einzelnen Schaltkreisen 1 bis 7 gelieferten Signale werden auf Photozellenwiderstände 4l - 47 gegeben, die mit den Lichtquellen 21 - 27 ausgerichtet angeordnet sind. Diese Teile sind weiterhin mit den Steueröffnungen J51 - 57 in der Steuerscheibe 18 ausgerichtet. Das durch eine öffnung 31 - J>6 der Steuerscheibe laufende Licht wirkt auf eine zugeordnete photoelektrische Zelle ein, worauf ein Geräuschsignal von den bestimmten Schaltkreisen 1-6 auf den Lautsprecher l6 oder die Kopfhörerbuchsen 72 durchgeschaltet wird. Gelangt Licht durch die öffnung 37 zur Photozelle 47, geht.ein Sichtdarstellungssignal zur Ausgangsbuchse 76 und von dort zum Sichtgerät - wie

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beispielsweise dem Oszillographen 78.' Die zum Lautsprecher oder den Kopfhörerbuchsen 72 durchgeschalteten verknüpften Geräuschsignale können ebenfalls auf das Sichtgerät geschaltet werden, wenn man den Knopf 79 betätigt. Steht ein Mehrstrahloszillograph zur Verfügung, können die charakteristischen Muster der Geräuschsignale aus den Schaltkreisen 1-6 zusammen mit dem Geräuschsignal des Schaltkreises 7 gleichzeitig dargestellt werden.

Die Anordnung der öffnungen 3I - 37 auf der Scheibe l8 - vergl. Fig. 2 - zeigt, dass, wenn die Scheibe l8 sich an den Lichtquellen 21 - 27 vorbeidreht, Licht mit Unterbrechungen durch die öffnungen strahlt. Die Steuerscheibe l8 ist im wesentlichen entlang eines Hauptdurchmessers unterteilt, so dass die Steueröffnungeji für das Einatmen - beispielsweise die öffnungen 3I, 35 und 36 - sich auf einer Hälfte der Scheibe befinden, die öffnungen 32, 33 und 34, die das Ausatmen betreffen, auf der anderen Hälfte der Scheibe. Die öffnung 37, mit der das Sichtsignal geschaltet wird, beschreibt einen fast.vollständigen Kreis. Da die Intensität der durchgeschalteten Signale in dieser Anordnung von der Stärke und Dauer des durch die öffnungen 31 - 37 strahlenden Lichts bestimmt werden, können diese mit bestimmten Formen oder Anfangs- und Endkonturen versehen werden. Da die meisten Atemgeräusche langsam an- und abschwellen, lassen die öffnungen 3I - 37 sich mit entsprechender Verjüngung ausführen. Ist eine öffnung - wie z.B. die Öffnung 3I verjüngt ausgeführt, nimmt das von dieser öffnung gesteuerte Geräuschsignal allmählich von Anfang bis zum Ende in der Stärke zu. Bei sich in der angegebenen Richtung drehender Scheibe folgt auf dieses Einatemgeräusch natürlich ein Ausatemgeräusch, das generell durch eine.allmähliche Lautstärkeabnahme gekennzeichnet ist. Legt man eine Scheibe wie z.B. die Steuerscheibe l8 auf einen Drehteller auf, lassen sich Geräusche erzeugen, die die vom Patienten tatsächlich hervorgebrachten Geräusche simulieren. Dreht man den Drehteller mit konstanter Geschwindigkeit und sind die Schlitze in regelmässigen Intervallen an-

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geordnet, ist die Ein- und Ausatemperiode im wesentlichen durchweg gleich. Eine scheinbare Einstellung der Zeitintervalle für das Einatmen einerseits und das Ausatmen andererseits lässt sich erreichen, indem man die Länge der öffnungen entsprechend auslegt. Es lassen sich verschiedene Scheiben herstellen, deren Zeitzuteilungen für die Ein- und Ausatemsignale unterschiedlich sind, Polglich lassen sich durch die kombinierte Betätigung der Schaltkreise, Knöpfe und der Wahlschalter mit einer Durchschaltvorrichtung, deren Geschwindigkeit und Zeitzuteilung einstellbar sind, Ausgangssignale erzeugen, die die vom Patienten erzeugten Geräusche sehr genau simulieren. Mit verschiedenen bzw. abgeänderten Steuerelementen - wie z.B. der Steuerscheibe 18 - lässt die Vorrichtung sich dabei für eine Vorführung fast aller normalen und anomalen Geräuschzstände am Patienten ..einrichten.

Verfeinerungen der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung richten sich auf weitere Abänderungen der Ausgangssignale derart, dass die vom Zuhörer wahrzunehmenden Geräusche den natürlichen oder anomalen Geräuschzuständen des Patienten genauer entsprechen. Die Antriebsmechanik der Fig. 3, 4 und 6 gestattet es, dem Ein- und dem Ausatemteil des Atmungszyklus verschiedene Zeitdauer zuzuteilen.

Der Drehteller 17 der Fig. 1 ist im einzelnen in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Im wesentlichen handelt es sich bei dem Drehteller 17 um einen Ring ohne Querträger oder Speichern, die natürlich die von den Lichtquellen 21 - 27 ausgehenden Lichtstrahlen unterbrechen würden, wenn sie zwischen den Lichtquellen und den Photozellen 41 - 47 hindurchlaufen. Der Ringaufbau für diese vorzugsweise ausgeführte Form des Drehtellers 17 weist eine Innenlauffläche 8l auf, an der die Leerlaufrollen 82 anliegen, die drehbar auf dem Gehäuse 13 gelagert sind. Die Anordnung kann weiterhin ein Lager 8j5 aufweisen, das die Leerlauf rollen 82 drehbar lagert. Mit den Leerlaufrollen und der

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Lauffläche 8l wird der ringförmige Drehteller 17 kreisförmig an der Halterung 84 für die Photozellen 4l - 47 vorbeigedreht, und zwar unter einer Stange 19 hindurch, auf der sich die Lichtquellen 21 - 27 befinden. Auf der oberen Fläche des Rings 17 befinden sich in unterschiedlichem Abstand die Stifte 86,87. Wird eine Steuerscheibe 18 auf den Drehteller 17 aufgelegt, legen die Kerben 9^97 ^{in der} Kante der Scheibe l8 sich über die Stifte 86,87 und gewährleisten dadurch eine richtige Lage der Steuerscheibe l8 auf dem Drehteller.

Eine sorgfältige Ausrichtung der Scheibe ist erforderlich, da für den Einatem- und den Ausatemteil des Atmungszyklus verschiedene Motore für den Antrieb des Drehtellers vorgesehen sind. Für sowohl den Einatem» als auch den Ausatemantrieb werden dabei Antriebsmotor mit veränderlicher Geschwindigkeit eingesetzt. Der Motor für die Einatemsteuerung trägt die Zahl 88, der Motor für die Ausatemsteuerung die Zahl 89. Der Motor 88 weist eine Antriebsspindel 90, der Motor 89 eine Antriebsspindel 91 auf. Weiterhin sind auf der Aussenfläche des Drehtellers 17 vorstehende Nockenfläehen vorgesehen. Die Nockenfläche 92, die den Einatemgeräuschen zugeordnet ist, ist für den Eingriff mit der Äntriebsspindel 90 angeordnet, die Nockenfläche 93* die sich an der oberen Kante des Drehtellers 17 befindet, für den Eingriff mit der Antriebsspindel 91.

Da die beiden Spindeln in verschiedenen Höhen an den Drehteller angreifen und weiterhin der Antriebsdurchmesser für den Nocken 92 geringer ist^ kann die Spindel 92 (für den Einatemvorgang) die Spindel 9I nicht berühren* desgleichen die Äntriebsspindel 90 nicht die Nockenfläche 95 (Ausatmung). Abgesehen von den Auf- und Ablauffläeh@n umschreibt jede der Nockenflächen einen Bogen von etwas mehr als l80° und gewährleistet damit eine kontinuierliohe Berührung mit der einen oder der anderen Spindel. Die Nocken sind um 90° gegeneinander versetzt und entsprechen damit den 90°-Yersats der Äntriebsspindeln 90 und 9I. Die

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Drehung des Drehtellers erfolgt also in Jedem Blick unter Antrieb durch eine der beiden Spindeln. Durch die Auf- und Ab- laufflächen zu bzw. von den Nockenfläohen werden Totpunkte im Antriebsablauf vermieden.

Mit der beschriebenen Mechanik und unter Verwendung von Motoren mit veränderbarer Geschwindigkeit lässt die Gesamtperiodizität der abgegebenen Brustgeräusohe einschl. der Ein- und Ausatemintervalle sich von fünf bis sechzig Atmungsperioden pro Minute ändern. Gleichzeitig lässt die dem Einatemgeräusch zugeordnete Dauer sich gegenüber der dem Ausatemgeräusch zugeteilten ändern. Ein verhältnismäßig langes Einatemintervall lässt sich mit einem kurzen oder gar explosiven Ausatmen kombinieren und umgekehrt,

Die Fig. 6 zeigt eine weitere Verbesserung, bei der die Geschwindigkeiten der beiden getrennten Antriebsmotore 88, 89 sich koordiniert ändern lassen. Die Fig. 6 zeigt für die Steuerung der Antriebsmotoren 88, 89 veränderliche Widerstände. Ein Zahnrad 9²^ für den Abgriff des veränderlichen Widerstands 96 kämmt mit einem Zahnrad 95 für den Angriff des Widerstandes 97· Verbindet man den Dauer-Knopf 75 unmittelbar mit dem Abgriff des Widerstandes 97, bewirkt eine Bewegung dieses Abgriffs im Sinn einer Geschwindigkeitszunahme des Motors 89 eine entgegengesetzte Bewegung des Zahnrades 9^ und des Abgriffs für den Widerstand 96, der folglich die Geschwindigkeit des Motors 88 herabsetzt. Bei dieser. Einstellung wird das Ausatemintervall verkürzt und das Einatemintervall verlängert. Wird der Knopf "jK für die Atmungsfrequenz über die Kegelräder 98 mit den Schnecken 102, IO3 gekoppelt, die mit den Zahnrädern 104, 105 auf den veränderlichen Widerständen kämmen, lassen die Widerstände 96, 97 und ihre Widerstandswicklungen sich gegenüber den zugehörigen Abgriffen verschieben, um die Geschwindigkeit der

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Motore 88, 89 koordiniert zu verändern. Auf diese Weise lässt die Atmungsfrequenz der simulierten Brustgeräusche sich innerhalb des vollen Bereiches von 5 _a.. 60 Perioden/min, nach Wunsch einstellen. Nachdem mit dem Knopf 74 die gewünschte Atmungsfrequenz eingestellt worden ist, kann man dennoch mit dem Dauer-Knopf 75 die gegenseitige Zeitzuteilung für das Ein- und das Ausatemintervall bestimmen.

Patentansprüche

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Claims (1)

1. - 15 -

   Patentansprüche

   Vorrichtung, die den Atemgeräuschen verwandte Signale erzeugt, gekennzeichnet durch eine Quelle kontinuierlich wiederholter Atemgeräuschsignale, eine Durchsehalteinrichtung, die die Freigabe der einzelnen Geräuschsignale periodisch steuert, um die Atmungsfunktion eines Patienten - einschliesslioh getrennt identifizierbarer Ein- und Ausatemintervalle innerhalb jeder Periode - zu simulieren, und durch Mittel, um die relative Zeitzuteilung für" das Ein- und das Ausatemintervall innerhalb jeder Periode zu ändern.

   2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei getrennte Geräuschsignale in getrennten Aus*- gangskanälen geliefert werden und die Durchschalteinrichtung getrennte Steuerelemente für die unterbrochene Freigabe der Geräuschsignale für jeden der Kanäle enthält.

   5.) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalquelle eine mehrkanalige Darbietung getrennter Geräuschsignale beinhaltet, wobei jedes Geräuschsignal auf einem eigenen Kanal vorliegt und die Durchschalteinrichtung getrennte Steuerelemente für die unterbrochene Freigabe der Geräuschsignale für jeden der Kanäle enthält.

   4.) Vorrichtung nach Anspruch 3* gekennzeichnet durch Wahlelemente zwischen der mehrkanaligen Geräuschquelle und den Steuerelementen der Durchschalteinrichtung, durch die die Geräusch- :

   i signale einer Vielzahl von Kanälen wahlweise auf eines der

   Steuerelemente gelegt werden können.

   5.) Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch Mittel, j

   um die Periodenhäufigkeit der Durchsohalteinrichtung zu ändern. ^;

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   6.) Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Drehantrieb für die Durchschalteinrichtung, wobei die Steuerelemente der Durchschalteinrichtung in Umfangsrichtung in einer strukturierten Anordnung vorgesehen sind, die die Steuerelemente für die Ein- und die Ausatmung voneinander trennt.

   7.) Vorrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Drehteller für die Durchschalteinrichtung und eine Steuerscheibe auf dem Drehteller.

   8.) Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheibe lichtübertragende Fläehenteile aufweist und dass mit diesen photoelektrische Mittel zusammenwirken, um die Steuerelemente zur Signaldurchschaltung zu bilden.

   9.) Vorrichtung nach Anspruch 7* gekennzeichnet durch motorische Antriebsmittel für die Signaldurchschalteinrlchtung sowie eine Geschwindigkeitsänderungseinrichtung, um die Periodizität der Antriebsanordnung und somit der Durchschalteinrichtung zu ändern.

   10.) Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, dass eine Vielzahl von Antriebsmotoren vorgesehen ist, um den Drehteller zu drehen, wobei einerster Motor dem Einatemintervall und ein zweiter Motor dem Ausatemintervall zugeordnet sind.

   11.) Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch getrennte und abwechselnd arbeitende Berührungselemente für die getrennten Antriebsmotore, wodurch die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers in jedem Zeitpunkt nur von der von entweder dem Einatem- oder dem Ausatemmotor gelieferten Antriebsleistung abhängt.

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   12.) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass es. sich bei den getrennten Berührungselementen um Nockenflächen auf dem Drehteller handelt.

   13·) Vorrichtung nach· Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet* dass die Nockenflächen zusammen mit den Antriebsmotoren jeweils so zusammenwirkend angeordnet sind, dass die zum Drehen des Drehtellers aufgewandte Leistung abwechselnd von einem oder dem anderen Nocken aufgebracht wird.

   14.) Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine getrennte Geschwindigkeitssteuerung für jeden der Antriebsmotore vorgesehen ist und dass weiterhin die Geschwindigkeitssteuerungseinrichtungen miteinander verbunden sind, so dass die Geschwindigkeit der getrennten Motoren abwechselnd und wahlweise einstellbar ist, um gemeinsame bzw. komplementäre Änderungen der Antriebsgeschwindigkeiten der getrennten Motoren zu erzielen.

   15.) Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die getrennten Geschwindigkeitsänderungseinrichtungen für die getrennten Antriebsmotoren jeweils getrennte Regelwiderstände enthalten.

   16.) Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, * dass die Steuerelemente in Umfangsriohtung und mit den photoelektrischen Mitteln ausgerichtet angeordnet sind.

   17·) Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass' es sich bei der Quelle der Geräuschsignale um ein mehrkanali- - ; ges Tonband- und Abspielsystem handelt.

   18.) Vorrichtung nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kanal des Bandabspielsystems akustisches · '

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   Lehrmaterial enthält, das zu den von der Einrichtung abgegebenen Gerauschssignalen in Beziehung steht.

   19·) Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Kanal des Bandabspielsystems ein Signal liefert, das visuell darstellbar ist, und dass ein Sichtgerät für die Aufnahme, und sichtbare Darstellung dieses Signals vorgesehen ist. . . .

   C l/G.

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