DE2541691C3 - Gerät zur Messung von funktioneilen Atemvolumina - Google Patents
Gerät zur Messung von funktioneilen AtemvoluminaInfo
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Description
"I
verrechnet wird.
8. Gerät nach Anspruch I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Skala (17) des Volumeters
(14 bis 16) in Einheiten des funktionellen Lungenvolumens geeicht ist.
9. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffgehalt der entnommenen
Gasprobe mittels gaschromatographischer Methoden bestimmt wird.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zur Messung von funktionellen Atemvolumina, bestehend aus einem
Mundstück, das über ein automatisches Beatmungsventil an einen Gasvorratsbehälter und über ein Exspirationsventil
an einen Exspirationsbehälter angeschlossen ist, und einem Gasanalysegerät.
Für die Bestimmung von funktioneilen Atemvolumina sind Stickstoff-Auswaschungen der Lunge notwendig.
Nach dem Buch von J. C ο m r ο e et al. »Die Lunge« (F. K. Schattauer Verlag, Stuttgart, 1364), Seiten 13 bis 15,
ist dafür folgendes Verfahren bekannt: Der Proband atmet zunächst normale Raumluft oder ein Testgas.
Zum Zeitpunkt to wird das Inspirationsgas auf reinen
Sauerstoff umgeschaltet Das Exspirationsgasgemisch wird dann in einem mit Sauerstoff gespülten Spirometer
gesammelt Die Sauerstoffbeatmung erfolgt so lange, bis der gesamte Stickstoff aus der Lunge ausgewaschen ist
(etwa 2 bis 15 min). Das Volumen des ausgeatmeten Gasgemisches Vs kann an dem Spirometer abgelesen
werden. Durch Bestimmung der zugehörigen Stickstoffkonzentration Ic2 des jeweiligen Spirometervolumens V,
und der Stickstoffkonzentration Αϊ der Raumluft bzw.
des Inspirationsgases vor dem Auswaschprozeß kann das funktioiielle Lungenvolumen Vl nach der Beziehung
V1
• K
bestimmt werden. Die Konzentrationen kt und ki
können dabei neben dem dominierenden Stickstoffanteil auch alle weiteren beim Gasaustausch in der Lunge
nicht beteiligten Anteile (z. B. Edelgase) enthalten.
Die Verwendung von Spirometern ist recni umständlich
und aufwendig. Sie ermöglicht zwar eine kontinuierliche Messung des ausgeatmeten Volumens, die aber zur
Bestimmung des funktionellen Atemvolumina gar nicht erforderlich ist. Es genügt vielmehr die Kenntnis eines
hinreichend lange aufsummierten Exspirationsvolumens und der zugehörigen Stickstoffkonzentration im Gesamtvolumen.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein einfach aufgebautes Gerät anzugeben, mit dem durch
eine einmalige Messung eines hinreichenden Volumens des Exspirationsgasgemisches mit zugehöriger Stickstoffbestimmung
das funktionelle Atemvolumen bestimmt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß einem Exspirationsbehälter mit vorgebbar bekanntem
Endvolumen bei vollständiger Füllung durch Einwegeinatmung von Atemgas in den Behälter
Anzeige- und/oder Signalmittel zugeordnet sind oder der Behälter selbst solche Anzeige- und/oder Signalmittel
bildet, die die vollständige Füllung des Behälters mit Exspirationsluft melden, daß weiterhin Mittel zur
Entnahme eines definierten Teilvolumens für die Gasanalyse vorhanden sind und daß das Analysegerät
derart geeicht und gegebenenfalls mit einer entsprechenden Skala versehen ist, daß das funktionelle
Atemvolumen direkt ablesbar ist. In Ausgestaltung der Erfindung wird der Behälter durch einen dehnungsstabilen,
biegeschlaffen Sack mit einem Volumen ein vorzugsweise 50 Litern gebildet, der über eine Pumpe
vollständig evakuiert werden kann.
Aus der DE-OS 16 16 010 ist zwar ein Exspirationsluft-Sammelgefäß
vorbekannt, das ebenfalls einen dehnungsstabilen biegeschlaffen Sack aufweist. Dieses
Sammelgefäß ist aber als Doppelbehälter ausgebildet und umfaßt einen separaten Exspirationsluft-Einlaß
sowie einen separaten Exspirationsluft-Auslaß. Geatmet wird in den Doppelbehälter durch den Exspirationseinlaßstutzen,
wobei dann gleichzeitig ein Teil der in den Behälter geatmeten Luft wieder aus dem Behälter über
die Auslaßöffnung entweicht. Mit einem solchen Exspirations-Sammelgefäß kann ein mittleres Atemvo-
lumen im Behälter erzeugt werden, von dem gegebenenfalls ein Probevolumen entsprechend gemitteltem
Atemgas zur Weiterverfolgung signifikanter Atemwerte entnommen wird. Demgegenüber v>ird gemäß
vorliegender Erfindung keine Mitteilung von Exspirationsluft über eine vorgebbare Anzahl von Atemzügen
durchgeführt, sondern der Exspirationsbehälter durch
Einwegatmung auf ein fest vorgebbares Endvolumen gefüllt. Bei vollständiger Füllung wird dem Behälter mit
einer geeichten Spritze ein definiertes Teilvolumen entnommen, analysiert und auf der Skala direkt als
A tem volumen aufgezeigt. Die Gasanal vse erfolgt vorzugsweise volumetrisch, wobei nach Absorption von
CO2- und 02-Bestandteilen das Restvolumen schon ein quantitatives Maß für die Stickstoffkonzentration ist,
das bei geeigneter Eichung als funktionelles Atemvolumen ablesbar ist
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eir?s Ausführungsbeispieles.
Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Gerätes,
F i g. 2 eine schematische Darstellung der zugehörigen Analyse- und Anzeigeeinrichtung.
In Fi g. 1 ist mit 1 ein Probandenmundstück, das über
ein automatisches Beatmungsventil 2 mit einem Gasvorratsbehälter 3 und über das Exspirationsventil 4
mit dem Exspirationsbehälter 5 verbunden ist, bezeichnet. Dieser ist als dehnungsstabiler, biegeschlaffer Sack
oder auch als elastischer Brnälter in einem Drahtkäfig
(»bag in a box«) ausgebilaet und hat bei vollständiger Füllung ein definiertes Volumen von ca. 50 Liter. Dieser
Wert hat sich bei Untersuchungen als ausreichend und vorteilhaft ergeben. Über den Hahn 6 mit der lösbaren
Verbindung 7 kann der Exspirationsbehälter 5 mit einer Vakuumpumpe zur Evakuierung und über die lösbare
Verbindung 8 mit einer auf Teilvolumina geeichten Spritze 9 mit Absperrhahn 10 verbunden werden. Statt
der lösbaren Verbindungen und Absperrhähne kann auch ein geeignetes Ventilsystem verwendet werden.
In Fig. 2 ist die von dem Exspirationsbehälter 5 getrennte Spritze 9 mit Absperrhahn 10 auf das
Gasanalysegerät aufgesetzt dargestellt. Das Gasanalysegerät besteht aus dem CO2-Absorber 11 und dem
Oj-Absorber 12. durch die die Gasprobe durchgeleitet wird. Dabei werden die CO.·-, Oo-Anteile vollständig
absorbiert. Ein Rückschlagventil 13 verhindert, daß das verbleibende Gasvolumeri, das im wesentlichen der
Stickstoffkonzentration proportional ist, in die Absorber zurückströmen kann. In dem durch den Hahn 14
abschließbaren U-Rohr 15 mit de' Sperrflüssigkeit 16 >
wird das verbleibende Gasvolumen gemessen und an der Skala 17 durch die Höhe des Flüssigkeitsstandes
abgelesen. Die Skala 17 wird in funktioneilen Lungenvolumina
geeicht, indem das mit der Spritzt entnommene Teilvolumen des Exspirationsbehälters gemäß der
κι Beziehung
verrechnet wird. Da bei der volumetrischen Meßmetho-
ΐϊ de das verbleibende Gasvolumen noch die Edelgase
enthält, müssen diese auch bei der Bestimmung von k\ berücksichtigt werden. Statt der volumetrischen Messung
können auch gaschromatographische Verfahren zur direkten Bestimmung der Stickstoffkonzentration
μ verwendet werden. Die Verrechnung nach der angegebenen
Beziehung ändert sich dadurch nicht.
Das Verfahren zur Bestimmung der Atemvolumina mit dem erfindungsgemäßen Gerät verläuft folgendermaßen:
Zunächst wird der Exspirationsbehälter 5 bei
.'■> geöffnetem Hahn 6 und 10 durch die lösbare Verbindung 7 vom Mundstück 1 getrennt und
vollständig evakuiert. Das übrige System mit Mundstück 1, Atemventil 2 und Exspirationventil 4 wird mit
Sauerstoff gespült. Dann werden Exspirationsbehälter 5
Ui und Mundstück 1 mit der lösbaren Verbindung 7 bei
geschlossenem Hahn 6 verbunden. Der Proband, der Zimmerluft geatmet hat, geht in der gewünschten
Atemphase an das Mundstück 1 und atmet über das automatische Beatmungsventil 2 Testgas aus dem
ii Vorratsbehälter 3. Der Hahn 6 wird geöffnet, so daß das
Exspirationsgasgcmisch in den Behälter 5 ausgeatmet wird. Wenn der Behälter prall gefüllt ist, d. h. das
vorgegebene Volumen ausgeatmet wurde, wird der Hahn 6 geschlossen, die Teilprobe mit der Spritze 9
in entnommen und dem Gasanalysegerät zugeführt.
Zweckmäßigerweise wird das Gasanalysegerät zunächst mit einer ersten Probe des Exspirationsgasgemisches
gespült, um den störenden Einfluß eines vorhandenen Totvolumens zu beseitigen, während mit
ι· einer zweiten Probe die eigentliche Messung durchgeführt
wird. An der Skala des geeichten Volumeters kann das funktionell Atemvolumen abgelesen werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (7)
1. Gerät zur Messung von funktionellen Atemvolumina,
bestehend aus einem Mundstück, das über ein automatisches Beatmungsventil an einen Gasvorratsbehälter
und über ein Exspirationsventil an einen Exspirationsbehälter angeschlossen ist, und
einem Gasanalysegerät dadurch gekennzeichnet,
daß einem Exspirationsbehälter (5) mit vorgebbar bekanntem Endvolumen bei vollständiger
Füllung durch Einwegeinatmung von Atemgas in den Behälter Anzeige- und/oder Signalmittel zugeordnet
sind oder der Behälter (5) selbst solche Anzeige- und/oder Signalmittel bildet, die die
vollständige Füllung des Behälters mit Exspirationsluft melden, daß weiterhin Mittel (9, 10) zur
Entnahme eines definierten Teilvolumens für die Gasanalyse vorhanden sind und daß das Analysegerät
derart geeicht und gegebenenfalls mit einer entsprechenden Skala versehen ist daß das funktionelle
Atemvolumen direkt ablesbar ist.
2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exspirationsbehälter (5) als dehnungsstabiler,
biegeschlaffer Sack mit einem Volumen von vorzugsweise 50 Liter ausgebildet ist.
3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Exspirationsbehälter (5) durch einen
elastischen Behälter in einem Drahtkäfig gebildet wird (»bag in a box«), der ein Volumen von
vorzugsweise 50 Liter umschließt.
4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über eine Pumpe und ein Ventilsystem (4,6,
7, 10) der Exspirationsbehaiter (5) vollständig evakuiert werden kann.
5. Gerät nach Anspruch I1 dadurch gekennzeichnet,
daß es eine zur Entnahme des für die Gasanalyse bestimmten Teilvolumens geeichte Spritze (9, 10)
aufweist.
6. Gerät nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stickstoffgehalt volumetrisch
durch vollständige Absorption der CO2- und 02-Gasanteile bestimmt wird.
7. Gerät nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das funktionelle Lungenvolumen
nach der Beziehung
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752541691 DE2541691C3 (de) | 1975-09-18 | 1975-09-18 | Gerät zur Messung von funktioneilen Atemvolumina |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19752541691 DE2541691C3 (de) | 1975-09-18 | 1975-09-18 | Gerät zur Messung von funktioneilen Atemvolumina |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2541691A1 DE2541691A1 (de) | 1977-03-31 |
DE2541691B2 DE2541691B2 (de) | 1978-09-14 |
DE2541691C3 true DE2541691C3 (de) | 1979-05-10 |
Family
ID=5956828
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19752541691 Expired DE2541691C3 (de) | 1975-09-18 | 1975-09-18 | Gerät zur Messung von funktioneilen Atemvolumina |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2541691C3 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2912391C3 (de) * | 1979-03-29 | 1981-10-29 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Gerät zur Lungenfunktionsanalyse |
CS224317B1 (cs) * | 1981-03-13 | 1984-01-16 | Cyril Doc Dr Csc Simecek | Zařízení pro hodnocení distribuce ventilace plic |
US4723435A (en) * | 1986-03-24 | 1988-02-09 | Research And Education Institute, Inc., Harbor-Ucla Medical Center | Means of controlled simulation of respiratory gas exchange for on-line calibration of respiratory analyzers |
JP3838671B2 (ja) * | 1993-10-25 | 2006-10-25 | アークレイ株式会社 | 呼気採取装置 |
-
1975
- 1975-09-18 DE DE19752541691 patent/DE2541691C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2541691A1 (de) | 1977-03-31 |
DE2541691B2 (de) | 1978-09-14 |
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