DE2647028B2 - Vorrichtung zur Applikation von Aerosolen bei der Ganzkörperplethysmographie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Applikation von Aerosolen bei der Ganzkörperplethysmographie, mit einem Vernebler für das Aerosol und mit einer Ganzkörperplethysmographen-Kabine zur Messung der vom Aerosol verursachten Änderungen von Lungenfunktionsmeßgrößen eines Probanden, wobei in einem ersten Kabinenluftatemkreis der Proband durch ein Atemrohr innerhalb der Kabine normal Kabinenluft atmen kann.

Zur Untersuchung des Atmungssystems nach der Ganzkörperplethysmographie wird der Proband in eine von Außenluft abgeschlossene Kabine gebracht. Die

Änderungen des Kabinendruckes bzw. -Volumens während der Atmung dienen zur Ermittlung von physiologischen Kenngrößen, die dem Arzt Rückschlüsse auf den Zustand des Atmungssystems, beispielsweise hinsichtlich des Atemwegwiderstandes oder Residual-Volumens, erlauben. Dabei sind dem Atemrohr Meßgeräte zum Erfassen des Atemstromes und des Alveolardruckes sowie der Plethysmographen-Kabine ein Druckmesser zum Messen des Kabinendruckes gegen einen Referenzdruck und vorzugsweise auch ein

as Kompensator zum Kompensieren von aufgrund Wärmeeffekten erzeugten Kabinendruckschwankungen zugeordnet. Solche Ganzkörperplethysmographen- Kabinen sind beispielsweise aus der DE-OS 20 12 450 vorbekannt. Hierbei atmet der Proband über eine Atemrohranordnung mit einem Dreiwegeventil, über das wahlweise Kabinenluft oder Testgas aus einem Atembeutel ein- und ausgeatmet werden kann. Zusätzlich wird die Alveolarluft bezüglich ihres Stickstoffgehaltes analysiert. Als Atemgas wird also bei den Plethysmographen des Standes der Technik Kabinenluft oder ein Testgas verwendet.

Zur Beurteilung des Atmungssystems kann es nun auch notwendig sein, dem Probanden im Atemgas bestimmte Substanzen als Aerosol, also als kolloidale

so Dispersion von festen Stoffen oder Flüssigkeiten im Atemgas, zuzuführen und unmittelbar darauf die dadurch bewirkte Veränderung signifikanter Lungenfunktionskenngrößen, insbesondere Änderung des Atemwegwiderstandes, zu bestimmen. Dadurch soll beispielsweise die Heilwirkung von Medikamenten auf das Atmungssystem des Probanden bzw. auch die Reaktion auf Allergene geprüft werden. Zu diesem Zweck ist es bisher üblich gewesen, daß der Proband nach Bestimmung der Lungenfunktionsmeßgröße die Plethysmographen-Kabine verläßt und die Substanz, deren Einfluß auf das Atemwegsystem bestimmt werden soll, sals Aerosol inhaliert. Hierfür finden Vernebler, vorzugsweise Ultraschall-Vernebler, Anwendung. Anschließend wurde die Messung im Plethysmographen

wiederholt Derartige Messsungen waren bisher naturgemäß recht ungenau. Es läßt sich bei dieser Meßmethode im allgemeinen nicht vermeiden, daß der Proband schon durchatmet, bevor er wieder im

Plethysmographen über das Atemrohr atmet. Da nach Schließen der Plethysmographen-Kabine vor der Messung auch das thermische Gleichgewicht in der Kabine abgewartet werden muß, war beispielsweise eine unmittelbare Verlaufskontrolle des Atemwegwiderstandes nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eir.e Vorrichtung zur Applikation von Aerosolen bei der Ganzkörperplethysmographie zu schaffen, die die Messung der vom Aerosol verursachten Änderungen von Lungenfunktionsmeßgrößen rascher und genauer als bisher ermöglicht; insbesondere soll mit dieser Vorrichtung auch eine Messung des Atemwegwiderstandes vor und nach der Inhalation der Aerosole in unmittelbarer zeitlicher Aufeinanderfolge und somit die direkte Verlaufskontrolle der Lungenfunktionsmeßgröße gewährleistet sein.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in einem zweiten Atemkeis der Vernebler einerseits mit Kabinenluft und andererseits mit dem Atemrohr verbunden ist, so daß der Proband wahlweise über den ersten Atemkreis normal Inspirationsluft aus der Kabine oder über den zweiten Atemkreis Kabinenluft, die mit Aerosol durchsetzt ist, atmen kann und daß dem zweiten Atemkreis ein Auffangbehälter zum Auffangen der mit Aerosol versetzten Exspirationsluft des Probanden zugeordnet ist.

Eine solche Anordnung vermeidet das störende öffnen der Plethysmographen-Kabine im Verlauf einer Messung völlig. Dabei erfolgt die wählbare Einatmung der mit Aerosol durchsetzten Inspirationsluft über ein lösbares System von Verschlußblenden und Ventilen. Es können deshalb also mit einer solchen Vorrichtung sowohl die konventionellen Messungen mit dem Ganzkörperplethysmographen als auch beispielsweise eine Verlaufskontrolle der durch Inhalation von Aerosolen bewirkten Änderungen des Atemwegwiderstandes durchgeführt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus der nachfolgenden Figurenbeschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen. Die Figur zeigt schematisch einen Ganzkörperplethysmographen, der entsprechend der Erfindung ausgebildet ist.

In der Figur ist mit 1 die Kabine eines Ganzkörperplethysmographen bezeichnet. In dieser befinden sich ein Gefäß zum Druckausgleich 2, ein Sitz 3 für den Probanden und eine Atemrohranordnung mit Patientenmundstück und Strömungswiderstand, beispielsweise Fleisch'sche Düse. Am Atemrohr 4 sind Abnahmestutzen 5 für die Alveolardruckmessung (Pair), Abnahmestutzen 6 für die Differenzdruckmessung (Δ p) am Strömungswiderstand zur Bestimmung des Atemstromes CV) sowie eine steuerbare Verschlußblende 7 in üblicher Weise angeordnet. Der Kammerdruck (Pk) ist über Leitungen 8 gegen den Referenzdruck des Druckausgleichsgefäßes 2 meßbar. Weiterhin befindet sich an der Plethysmographen-Kabine 1 tin extern bedienbares Steuerpult 9, mit dem Meßgeräte und Verschlußblende 7 bedient werden können. So weit ist die Plethysmographen-Kabine 1 bekannt. Zusätzlich ist nun in der Plethysmographen-Kabine 1 tin Ultraschallvernebler 10 aufgebaut. Bei diesem kann über einen Stutzen 11 Kabinenluft angesaugt werden. Die Ansaugluft wird im Ultraschallvernebler 10 mit der dem Probanden zu applizierenden Substanz durchsetzt. Zwecks Ansaugen durch den Probanden ist ein Auslaßstutzen 12 des Ultraschallverneblers 10 über eine

ίο pneumatische Leitung 13 mit der Atemrohranordnung verbunden. Zu diesem Zweck ist das Atemrohr 4 hinter der Verschlußblende 7 als Rohrteil 14 verlängert. An gegenüberliegenden Seiten weist das Verlängerungsrohrteil 14 einen Ansatzstutzen 15 mit einem Inspirationsventil 17 und einen Ansatzstutzen 16 mit einem Exspirationsventil 18 auf. Über das Inspirationsventil 17 ist die pneumatische Leitung 13 vom Ultraschallvernebler 10 an dem Ansatzstutzen 15 angeschlossen. Ober das Exspirationsventil 18 ist ein Auffangbehälter 19 in Form eines zusammenfaltbaren Atembeutels dicht mit dem Ansatzstutzen 16 verbunden. Am offenen Ende des Verlängerungsrohrteiles 14 befindet sich eine steuerbare Verschlußblende 20, die ebenfalls vom Steuerpult 9 betätigt werden kann. Das Atemrohr 4 hat in seinem Verlängerungsrohrteil 14 einen wesentlich größeren Querschnitt als die Ansatzstutzen 15 und IC, so daß bei geöffneten Verschlußblenden 7 und 20 wegen des geringeren Strömungswiderstandes die Atmung automatisch in die Plethysmographen-Kabine 1 erfolgt. In diesem Fall kann an den Ansatzstutzen 15 und 16 der für das öffnen der Ventile 17 bzw. 18 notwendige Druck nicht erzeugt werden. Wird dagegen die Verschlußblende 20 geschlossen, öffnet sich das Inspirations ventil 17 beim Ansaugen und über den Ultraschallvernebler 10 wird zwangsweise mit Aerosol durchsetzte Kabinenluft eingeatmet. Das Ausatmen erfolgt entsprechend über das Exspirationsventil 18 in den Atembeutel 19. Der Atembeutel 19 ist zusammen mit dem Exspirationsventil 18 vom Ansatzstutzen 16 abnehmbar. Dadurch kann der gefüllte Atembeutel 19 aus der Plethysmographen-Kabine 1 entfernt werden, ohne daß die im Atembeutel 18 befindliche, mit Aerosol durchsetzte Exspirationsluft austritt und die Umgebungsluft verunreinigt. Das Verlängerungsrohrteil 14 mit Ansatzstutzen 15 und 16 und Ventilen 17 und 18 ist hinter der ersten Verschlußblende 7 vom eigentlichen Atemrohr 4 mit Strömungswiderstand und Mundstück lösbar. Es können daher auch die normalen plethysmographischen Messungen ohne erhöhten Totraum durchgeführt werden.

so Die beiden Verschlußblenden 7 und 20 sind bevorzugt nach der deutschen Patentschrift 15 66 163 ausgebildet und elektromagnetisch steuerbar. Dadurch kann von der Bedienungsperson am Steuerpult 9 die beschriebene Anlage beispielsweise so gesteuert werden, daß der Atemwegwiderstand gemessen wird, anschließend in einer einzigen Inspirationsphase das Aerosol eingeatmet werden kann und sofort die Änderung des Atemwegwiderstandes als Funktion der Zeit aufgenommen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Applikation von Aerosolen bei der Ganzkörperplethysmographie, mit einem Vernebler für das Aerosol und mit einer Ganzkörperplethysmographen-Kabine zur Messung der vom Aerosol verursachten Änderungen von Lungenfunktionsmeßgrößen eines Probanden, wobei in einem ersten Kabinenluftatemkreis der Proband durch ein Atemrohr innerhalb der Kabine normal Kabinenluft atmen kann, dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Atemkreis (11 bis 15) der Vernebler (10) einerseits mit Kabinenluft und andererseits mit dem Atemrohr (4) verbunden ist, so daß der Proband wahlweise über den ersten Atemkreis (4, 14) normal Inspirationsluft aus der Kabine (1) oder über den zweiten Atemkreis (11 bis 15) Kiibinenluft, die mit Aerosol durchsetzt ist, atmen kann, usid daß dem zweiten Atemkreis (11 bis 15) ein Auffangbehälter (19) zum Auffangen der mit dem Aerosol versetzten Exspirationsluft des Probanden zugeordnet ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vernebler (10) innerhalb der Plethysraographen-Kabine (1) im zweiten Atemkreis (11 bis 15) eingeschaltet ist in der Weise, daß er mit einem ersten Ansaugstutzen (11) frei in der Kabine (1) mündet und mit einem zweiten Ansaugstutzen (12) mit dem Atemrohr (4) verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Atemrohr (4) in Rohrlängsrichtung gegeneinander versetzt zwei Verschlußblenden (7,20) angeordnet sind, zwischen denen ein erster Ansatzstutzen (15) für den Anschluß des Verneblers (10) einerseits und ein zweiter Ansatzstutzen (16) für den Anschluß des Auffangbehälters (19) andererseits im Atemrohr (4) mündet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Ansatzstutzen (15) für den Vernebler (10) ein Inspirationsveatil (17) und der zweite Ansatzstutzen (16) für den Auffangbehälter (19) ein Exspirationsventil (18) aufweist

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ansatzstutzen (15, 16) gegenüber dem Querschnitt des Atemrohres (4) verkleinerte Querschnitte aufweisen.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Atemrohr (4) aus zwei Einzelteilen besteht, von denen das erste das mundseitige Atemrohrteil samt erster Verschlußblende (7) umfaßt und das zweite ein am ersten Einzelteil auf der dem Mundstück abgewandten Seite der ersten Verschlußblende (7) montierbares Verlängerungsrohrteil (14) mit den Ansatzstutzen (15,16) für Vernebler (10) einerseits und Auffangbehälter (19) andererseits sowie abschließender zweiter Verschlußblende (20) beinhaltet

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Atemrohreinzelteile in lösbarer Verbindung, vor?ugsweise mittels Steckvorrichtung, aneinander montierbar sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter (19) zum Auffangen der mit dem Aerosol versetzten Exspirationsluft des Probanden als zusammenfaltbarer Atembeutel ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangbehälter

(19) zusammen mit dem zugehörigen Exspirationsventil (18) vom zweiten Ansatzstutzen (16) abnehmbar ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der Verschlußblenden (7, 20) über eine Steuervorrichtung (9) außerhalb der Plethysmographen-Kabine (1) erfolgt