DE2802770A1

DE2802770A1 - Einrichtung zum ueberwachen der atmung

Info

Publication number: DE2802770A1
Application number: DE19782802770
Authority: DE
Inventors: Jaques Lacombe; Jaques Lewiner
Original assignee: Agence National de Valorisation de la Recherche ANVAR
Current assignee: Bpifrance Financement SA
Priority date: 1977-01-25
Filing date: 1978-01-23
Publication date: 1978-07-27
Also published as: FR2412297A2; GB1599373A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H.Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke SPMY Dipl.-Ing. R A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr.-Ing. H. Li ska _____

8 MÜNCHEN 86, DEN 2 3. JaD. 197«

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MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 39 21/22

AGENCE NATIONALE DE VALORISATION DE LA RECHERCHE (ANVAR) 13, rue Madeleine Michelis, F-92522 Neuilly-sur-Seine

Einrichtung zum Überwachen der Atmung

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung, welche eine dauernde Überwachung des Atmungsflusses von Personen sicherstellt, die AtmungsSchwierigkeiten haben oder bei denen der Verdacht von AtmungsSchwierigkeiten besteht, und zwar insbesondere während ihres Schlafes.

Die Einrichtung ist besonders dazu geeignet, die Atmung von Kindern niedrigen Alters, also von Kleinst- und Kleinkindern, zu überwachen, insbesondere von Frühgeburten.

Es ist bekannt, daß ein Kranker im Falle von Atmungsschwierigkeiten eine Unterbrechung des Atmungsflusses erleiden kann, während er fortfährt, Unterleibs- und Thoraxbewegungen auszuführen. Es ist infolgedessen wichtig, eine Möglichkeit zur Verfügung zu haben, um den Atmungsfluß dauernd überwachen zu können, da die Beobachtung oder die Überwachung der Unterleibs- und/oder Thoraxbewegungen ungenügend ist.

Die Überwachung der Atmung wird sowohl zu Zwecken des Alarms bzw. der akuten Überwachung durchgeführt, um einen anhaltenden Stillstand des Atmungsflusses zu vermeiden, der zum Tode führen kann, als auch aus diagnostischen Gründen, und im letzteren Fall kann es von Interesse sein zu wissen, ob dem Stillstand des Atmungsflusses ein Stillstand der Unterleibs- und/oder Thoraxbewegungen vorhergeht oder folgt«

Gemäß der früheren Technik sind verschiedene Verfahren zum dauernden Kontrollieren der Atmung von Kranken oder von Patienten, die sich unter Überwachung befinden, verwendet worden.

Eine erste Reihe von Apparaten wurde in der Technik des Überwachens der Unterleibs- und/oder Thoraxbewegungen verwendet, und diese Apparate wei sen Gürtel mit Variation des elektrischen Widerstandes oder der elektrischen Kapazität auf,

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Einschnürungslehren bzw. -fühler, die um den Unterleib oder den Thorax herum vorgesehen sind, und Einrichtungen zum Messen der Thoraximpedanz.

Die zweite Art von Apparaten soll den Atmungsfluß bestimmen, und diese Apparate umfassen Thermistoren oder Thermoelemente, die in der Nähe der Atmungsöffnungen (Nase, Mund) angeordnet sind, sowie Mikrofone, die in der Nähe dieser Öffnungen aufgehängt sind.

Die bisherigen Verfahren weisen eine Reihe von. Nachteilen auf.

Einerseits ermitteln die Einrichtungen der ersten Art tatsächlich die Unterbrechung der Unterleibs- und/oder Thoraxbewegungen und nicht einen Stillstand des Atmungsflusses, da, wie vorstehend dargelegt wurde, die Muskelbewegungen nach dem Stillstand der Atmung fortdauern können.

Bezüglich der Apparate, bei denen Thermistoren bzw. temperaturabhängige Widerstände oder Thermoelemente in der Nähe der Atmungshohlräume angeordnet werden, ist zu sagen, daß sie sehr unbequem, störend, hinderlich, lästig und beschwerlich sowie der Gefahr ausgesetzt sind, durch Kinder niedrigen Alters weggerissen oder sogar zerstört werden zu können. Weiterhin kann die Tatsache, daß eine solche Apparatur in der Nähe der Atmungsöffnungen angeklebt wird, bei gewissen Säuglingen gefährliche Reaktionen hervorrufen.

Schließlich ist hinsichtlich der Mikrofone, die in der Nähe der Atmungsöffnungen aufgehängt werden, zu sagen, daß deren Empfindlichkeit sehr stark von der Position der überwachten Person abhängt, insbesondere im Verlauf des Schlafs, was eine regelmäßige Bestimmung der Intensität der Atmung, auf jeden Fall während des Schlafs, verhindert.

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Mit der vorliegenden Erfindung sollen die vorgenannten Nachteile überwunden werden, und es soll eine Einrichtung bzw. ein Apparat geschaffen werden, der von diesen Nachteilen frei ist.

Die Erfindung basiert auf der Feststellung, daß der Atmungsfluß auf dem Niveau der Luftröhre einen Ton erzeugt, der von der Reibung der Luft in der Luftröhre herrührt, wobei die Frequenz des ausgesandten Tons für den Durchmesser der Luftröhre, den Zustand des Tonus der benachbarten Muskeln sowie die Geschwindigkeit der Gasströmung in der Luftröhre repräsentativ ist bzw. von diesen Größen abhängt.

Die Erfindung betrifft infolgedessen eine Einrichtung bzw. einen Apparat, mit der bzw. dem die Intensität und vorzugsweise ebenso das Frequenzspektrum des Tons bzw. Schalls gemessen wird, der auf dem Niveau der Luftröhre durch den Atmungsfluß erzeugt wird, und zwar des Spektrums, das außerordentlich interessant bzw. wichtig für die Überwachung des Patienten ist.

Eine Einrichtung nach der Erfindung zum fortlaufenden Überwachen des Atmungsflusses einer Person umfaßt in Kombination einen Meßfühler bzw. Aufnehmer mit Elektret, welcher die akustischen Vibrationen bzw. Schwingungen ermittelt, die durch den Atmungsfluß im wesentlichen auf dem Niveau der Luftröhre induziert werden, und der in Ansprechung hierauf eine elektrische Spannung liefert, die diesen Vibrationen proportional ist und die gleiche Frequenz wie diese hat; dieser Meßfühler ist dazu bestimmt, auf der Haut der in Frage stehenden Person im wesentlichen auf dem Niveau der Luftröhre angeordnet zu werden. Weiterhin weist die Einrichtung nach der Erfindung eine Verstärkungseinrichtung auf, die am Ausgang des Meßfühlers vorgesehen und geeignet ist, die erwähnte elektrische Spannung zu verstärken, sowie eine Übertragungsein-

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richtung, die dazu geeignet ist, diese elektrische Spannung, die in der erwähnten Verstärkungseinrichtung verstärkt worden ist, über eine Entfernung zu übertragen, und eine Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtung zum Verarbeiten und/oder Auswerten der verstärkten Spannung, die durch die Übertragungseinrichtung übertragen worden ist. ~-_—-, _, __.

Vorzugsweise umfaßt der Meßfühler mit Elektret einen Deckel, eine Kappe, eine Haube oder ein Gehäuse, eine Kapsel oder dergl.,deren bzw. dessen Vorderseite von Löchern durchbrochen ist; ein Elektret, das von einem dünnen Film aus dielektrischem Material gebildet ist und dauernde elektrische Ladungen trägt oder eine dauernde elektrische Polarisation aufweist; eine Gegenelektrode, die von Löchern durchbrochen ist; und zwei elektrische Ausgangsleiter, von denen der eine mit der Gegenelektrode und der andere mit der Haube oder dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Gegenelektrode elektrisch von der Haube oder dem Gehäuse isoliert und das Elektret zwischen der Haube oder dem Gehäuse einerseits und der Gegenelektrode andererseits angeordnet ist.

Vorzugsweise wird das Elektret von einem Polymerfilm gebildet, der elektrisch polarisiert ist und entweder ein äußeres, elektrisches Feld unter Ausbildung eines elektrostatischen Systems erzeugt oder ein inneres, elektrisches Feld, das aufgrund von piezoelektrischen Eigenschaften entsteht. Wenn das Elektret vom piezoelektrischen Typ ist, ist es möglich, es direkt im Kontakt mit der Haut der zu überwachenden Person anzuordnen, ohne daß eine metallische Haube oder ein metallisches Gehäuse erforderlich ist, und zwar kann diese Anordnung z.B. mittels eines Klebebandes erfolgen, das eventuell metallisiert ist.

Um die Einrichtung gegenüber parasitären Geräuschen weniger empfindlich zu machen und ihre Funktion bzw. ihren Be-

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trieb zu verbessern, insbesondere damit die Einrichtung nicht durch Umgebungsgeräusche und die Bewegungen des Benutzers, der den Meßfühler ungewollt verschiebt, gestört wird, und damit unangebrachte Überschreitungen der vorbestimmten Alarmschwelle sowie unangebrachte Alarmsignale vermieden werden, wenn die Einrichtung als Alarmanordnung vorgesehen ist, kann man über der Vorderseite der Haube bzw. des Gehäuses, die von Löchern durchsetzt ist und den vorerwähnten Mei3fühler umgibt, einen selbstklebenden Film vorsehen, der sich wenigstens auf dem Umfang dieser Vorderseite abstützt und die Löcher dieser Seite nicht verschließt. Dieser Selbstklebefilm dient dazu, den Meßfühler auf dem Hals des Patienten zu halten und zu verhindern, daß parasitäre Umgebungsgeräusche den Meßfühler erreichen.

Vorzugsweise ist dieser Film selbst mit einem abziehbaren Film bedeckt, der vor dem Aufbringen des Meßfühlers auf dem Hals des Patienten abgehoben werden kann, so daß der selbstklebende Film auf diese Weise vor dem Gebrauch geschützt ist.

Der selbstklebende Film kann z.B. die Form einer runden Einfassung bzw. eines Kreisrings haben, oder er kann von einer kreisförmigen Scheibe gebildet sein, die von Löchern durchsetzt ist, die sich gegenüber den Löchern der Vorderseite der Haube bzw. des Gehäuses befinden bzw. mit diesen Löchern flu; hten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger, in den Fig. 1 bis 5 der Zeichnung im Prinzip dargestellter, besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 die Gesamtheit des erfindungsgemäßen Apparats in schematischer Weise dargestellt, wobei die Aufnehmer- bzw. Detektoreinrichtung auf der Haut der unter Beobachtung stehenden Person angeordnet ist, und zwar im wesentlichen gegenüber der Luftröhre;

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Fig. 2 eine im Schnitt dargestellte Ausführungsform eines Mei3fühlers bzw. Aufnehmers, der die Detektoreinrichtung bildet; ___^-~ "

Fig. 3 eine Ausführungsform eines Vorverstärkers-Verstärkers, der die Verstärkungseinrichtung bildet;

Fig. 4 einen im Schnitt dargestellten Meßfühler bzw. Aufnehmer der in Fig. 2 gezeigten Art, der demgegenüber Verbesserungen aufweist, durch die es möglich ist, das Verhältnis Signal/Rauschen zu verbessern; und

Fig. 5 den Meßfühler bzw. Aufnehmer nach Fig. 4 in perspektivischer Ansicht.

Gemäß der Erfindung und insbesondere gemäß ihrer Anwendungsarten sowie gemäß der Ausführungsformen ihrer verschiedenen Teile, die besonders bevorzugt sind, wird vorgeschlagen, beispielsweise einen Meßfühler für eine Einrichtung zu realisieren, die dazu bestimmt ist, den Atmungsfluß einer Person zu überwachen, und diese Einrichtung wird in der folgenden Weise oder in analoger Weise angewandt.

Es sei nunmehr auf die Fig. 1 Bezug genommen, in der ein Apparat gemäß der Erfindung dargestellt ist, der in Kombination folgendes aufweist:

eine Detektoreinrichtung, die von einem Meßfühler 1 für akustische Schwingungen, welche durch den Atmungsfluß auf dem Niveau der Luftröhre induziert werden, gebildet wird, und dieser Meßfühler liefert eine elektrische Spannung, die diesen Schwingungen proportional ist und die gleiche Frequenz wie diese Schwingungen hat; der Meßfühler 1 wird auf der Haut des Patienten auf dem Niveau der Luftröhre 2 angeordnet, und zwar zwischen der Brustbeingabel und dem Adamsapfel derselben;

eine Verstärkungseinrichtung, die beispielsweise von einem Vorverstärker-Verstärker 3 gebildet wird, der die Spannung, welche von dem Meßfühler abgegeben wird, verstärkt;

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eine Übertragungseinrichtung 4, z.B. vom Kabeltyp oder von dem Typ, bei dem elektromagnetische Wellen angewandt werden; und

eine Bearbeitungseinrichtung 5, welche die auf diese Weise übertragene Spannung verarbeitet.

Eine beispielsweise Ausführungsform, die der Meßfühler 2 haben kann, ist in Fig. 2 veranschaulicht; bei dieser bevorzugten Ausführungsform weist er folgendes auf:

eine Haube oder ein Gehäuse 6, deren bzw. dessen Vorderseite 7 von Löchern 8 durchsetzt bzw. perforiert ist;

ein Elektret 9, das von einem dünnen Film aus dielektrischem Material gebildet wird und permanente elektrische Ladungen trägt oder eine permanente elektrische Polarisation aufweist; im vorliegenden Fall wird das Elektret von einem Polymerfilm gebildet, der elektrisch polarisiert ist und entweder ein äußeres elektrisches Feld bei Ausbildung eines elektrostatischen Systems oder ein inneres elektrisches Feld, wodurch piezoelektrische Eigenschaften entstehen, ausbilden kann;

eine Gegenelektrode 10, die mit Löchern 11 durchsetzt bzw. perforiert ist und mit der Haube oder dem Gehäuse 6 und dem Elektret 9 einen vorderen Hohlraum 12 und einen hinteren Hohlraum 13 begrenzt; und

elektrische Drähte 14 und 15, von denen der Draht 14 mit der Gegenelektrode 10 verbunden ist, während der Draht 15 mit der Haube oder dem Gehäuse 6 verbunden ist.

Man kann isolierende Zwischenlagen bzw. -stücke 6a vorsehen, um elektrische Kontakte zwischen der Gegenelektrode 10 und der Haube bzw. dem Gehäuse 6 zu vermeiden. Die Haube oder das Gehäuse 6 kann mittels eines Deckels 16 geschlossen sein, durch den die Drähte 14 und 15 hindurchgehen, die ein elektrisches Signal liefern, dessen Spannung der Intensität der akustischen Wellen proportional ist, welche auf die Haube bzw. das Gehäuse 6 auftreffen, und dessen Frequenz im wesentli-

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chen proportional derjenigen der Schallwellen ist.

Das Elektret 9 kann aus einem Polymerfilm hergestellt sein, dessen Dicke vorzugsweise zwischen 6 und 50 Mikron liegt. Es kann hergestellt sein aus Polytetrafluoräthylen (Teflon PTFE), einem fluorierten Polyäthylen-propylen, wie z.B. einem Copolymer aus Hexafluorpropylen und Tetrafluoräthylen (Teflon FEP), aus Polypropylen in einer Zusammensetzung auf der Basis von wenigstens 95% Polychlortrifluoräthylen, aus Polyvinylidenfluorid, aus einer Zusammensetzung auf der Basis eines dieser beiden letzteren Produkte und aus Polytetrafluoräthylen, einem Polyimid, wie es z.B. von DuPont de Nemours unter der Bezeichnung "film type H" vertrieben wird, aus Terephthalat von Polyäthylenglykol.

Die Ladung des Elektrets (nichtkompensierte Ladung) kann zwischen 1 und 100 nC/cm sein.

Das Elektret kann entweder über seinen Umfang im Inneren des Gehäuses gehalten werden, oder es kann an vielen Enden gehalten werden, und zwar mit Hilfe von leitenden oder isolierenden Elementen, z.B. durch die Zwischenlagen bzw. Isolierteile 6a, wie dargestellt.

Ein Meßfühler mit Elektret ist insbesondere für die Überwachung des Atmungsflusses geeignet, vorausgesetzt, daß die vibrierende Membran, welche das Elektret bildet, von geringer Dicke ist und infolgedessen eine sehr geringe Trägheit besitzt, wodurch der Meßfühler gegen Bewegungen der Person, die ihn trägt, unempfindlich wird.

Wenn man dem vorderen Hohlraum 12, dem hinteren Hohlraum 13 und den Löchern 11 geeignete Dimensionen und dem Elektret eine geeignete Spannung sowie den Trägern bzw. Haltern eine angemessene Form gibt, dann kann man es erreichen, daß die

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Ansprechung des Meßfühlers in der Frequenz im wesenUichen konstant über den nutzbaren Frequenzbereich ist. Man kann z.B. die Anordnung so treffen, daß das Ansprechen des Meßfühlers in der Frequenz auf einen Wert in der Nähe von +3db konstant ist, und zwar für eine Frequenz zwischen 100 und 5000 Hz (Frequenzbereich des Atmungsflusses auf dem Niveau der Luftröhre) .

Die Verstärkungseinrichtung 3 kann entweder von einem einfachen Verstärker, der ein Impedanzanpassungsglied ist, gebildet werden, oder sie kann von einem Vorverstärker-Verstärker gebildet werden. Diese letztere Art der Ausbildung ist in Fig. 3 veranschaulicht.

In dieser Figur ist ein Vorverstärker 17 dargestellt, der im wesentlichen von einem Feldeffekttransistor 18 gebildet wird, welcher als Impedanzanpassungsglied vorgesehen ist, sowie von zwei Widerständen 19 und 20. Im Ergebnis ist die Eingangsimpedanz des Vorverstärkers sehr groß (größer als 10 MJi.), und die Eingangskapazität ist sehr klein (unter 10 pF) in dem Fall, in welchem der Vorverstärker mit einem Meßfühler mit Elektret verbunden ist, während die Ausgangsimpedanz gering (unter 2 kü) sein soll. Am Ausgang des Vorverstärkers 17 kann, wie dargestellt, ein Verstärker 21 vorgesehen sein, der im wesentlichen von einem Transistor 22 gebildet wird.

In Fig. 3 ist mit 23 und 24 der Eingang bzw. der Ausgang der Verstärkungseinrichtung 3 bezeichnet, und bei 25 und 26 sind die Vorspannungen der Transistoren 18 und 22 anzuschließen.

Die Verstärkungseinrichtung kann, sowohl dann, wenn sie von einem Feldeffekttransistor gebildet wird, als auch dann, wenn sie von einem Vorverstärker-Verstärker gebildet, wie in dem Beispiel der Fig. 3 veranschaulicht ist, eventuell

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in die Haube bzw. das Gehäuse 6 unter den Deckel 16 eingefügt werden.

Bezüglich der Übertragungseinrichtung 4 ist zu sagen, daß sie entweder von einem gekapselten bzw. abgeschirmten Kabel oder von einer Anordnung gebildet sein kann, die einen Sender für elektromagnetische Wellen und einen Empfänger für diese Wellen umfaßt, wobei der Sender eventuell in die Haube bzw. das Gehäuse 6 unter den Deckel 16 eingefügt sein kann.

Schließlich kann die Auswertungs- und/oder die Verarbeitungseinrichtung zum Auswerten bzw. Verarbeiten der elektrischen Signale, die von dem Meßfühler 1 abgegeben, von der Verstärkungseinrichtung 3 verstärkt und von der übertragungseinrichtung 4 übertragen worden sind, von unterschiedlichen Arten sein. Diese Einrichtungen können z.B. einen oder mehrere der nachfolgenden Apparate umfassen:

einen Oszillographen für die Anzeige;

einen Lautsprecher, der verstärkte Schallwellen aussendet, die denjenigen entsprechen, welche auf dem Niveau der Luftröhre durch die Atmung ausgesandt werden;

eine oder mehrere analoge und/oder numerische bzw. digitale Signalverarbeitungseinrichtungen, welche z.B. den quadratischen Mittelwert, den Spitzenwert und/oder das Frequenzspektrum der von dem Meßfühler gelieferten Spannung und infolgedessen der Schallwellen, die auf dem Niveau der Luftröhre ausgesandt werden, bestimmen bzw. bestimmt;

eine Aufzeichnungseinrichtung für die Signale, z«B. eine graphische oder magnetische Aufzeichnungseinrichtung.

Die Signalverarbeitungseinrichtungen der gegebenen Art können außerdem eine oder mehrere Einrichtungen umfassen, welche einen visuellen und/oder akustischen Alarm auslösen, wenn das elektrische Signal und infolgedessen die Atmungsschallwelle während einer vorbestimmten Zeit auf einer Ampli-

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tude bleibt, die unterhalb eines eventuell einstellbaren Schwellwerts liegt, wenn das Frequenzspektrum einen vorbestimmten Verlauf aufweist, wenn die Amplitude des elektrischen Signals in einem vorbestimmten Frequenzband eine vorbestimmte Schwelle entweder nach oben oder nach unten überschreitet, und/oder wenn der quadratische Mittelwert und/oder der Maximalwert des Signals eine vorbestimmte Schwelle überschreitet.

Der Apparat gemäß der Erfindung ist infolgedessen für eine dauernde Überwachung des Atmungsflusses von Personen jeden Alters geeignet, insbesondere von Kindern geringen Alters, und speziell von Frühgeburten.

Um den Meßfühler gegen äußere Geräusche unempfindlich zu machen und um außerdem seine Empfindlichkeit gegen Bewegungen der Person, die ihn trägt, herabzusetzen, kann man u.a., wie in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht ist, einen selbstklebenden Film 27 vorsehen, der auf zwei Seiten klebt und auf bzw. an der mit Löchern durchsetzten Vorderseite 7 der Haube des Gehäuses 6 angeordnet ist. Dieser Selbstklebefilm 27 kann, wie dargestellt ist, die Form einer kreisförmigen Einfassung bzw. eines Kreisrings haben, die bzw. der mit einer ihrer bzw. seiner selbstklebenden Seiten auf den Umfang der Seite 7 aufgeklebt ist, während die andere selbstklebende Seite des Films 27 zur Befestigung des Meßfühlers auf dem Hals des Patienten an der in Fig. 1 veranschaulichten Stelle dient.

In einer abgewandelten Ausführungsform kann der selbstklebende Film 27 von einer kreisförmigen Scheibe gebildet sein, die von Löchern durchsetzt bzw. perforiert ist, und zwar in Übereinstimmung bzw. Fluchtung mit den Löchern 8 der Seite 7 der Haube bzw. des Gehäuses 6.

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Es ist im Ergebnis erforderlich, daß in jedem dieser Fälle die Löcher 7 durch den selbstklebenden Film 27 nicht verschlossen werden.

Außerdem kann man auf der oberen, freien Oberfläche 27a des Films 27, die mit einem Klebstoff bedeckt ist, der den Meßfühler auf der Haut des Patienten halten kann, einen abziehbaren bzw. ablösbaren Film 28 vorsehen, der diese Oberfläche 27a des selbstklebenden Films 27 schützt, bevor sie benutzt wird.

Zum Zwecke der Benutzung wird dieser ablösbare Film 28 angehoben bzw. abgezogen, und man bringt den Meßfühler auf dem Hals des Patienten in der in Fig. 1 veranschaulichten Position an, indem man die obere, freie Oberfläche 27a an den Hals zum Anhaften bzw. -kleben bringt, wobei der empfindlihe Teil des Meßfühlers gegen äußere, parasitäre Geräusche isoliert und der Meßfühler auf der Person, die ihn trägt, in seiner Position gehalten wird.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Anwendung des selbstklebenden Films 27 das Verhältnis von Signal/Rauschen verbessert und unangebrachte Alarme verhindert. Die Betriebssicherheit bzw. -zuverlässigkeit der Atmungsüberwachungseinrichtung wird auf diese Weise in hohem Maße gesteigert.

Kurz zusammengefaßt, betrifft die Erfindung neuartige Einrichtungen, welche eine permanente Überwachung des Atmungsflusses von Personen ermöglichen,·-die Atmungsschwierigkeiten haben oder in Verdacht stehen, daß bei ihnen Atmungsschwierigkeiten auftreten könnten, insbesondere während ihres Schlafs.

Eine Einrichtung nach der Erfindung umfaßt einen Meßfühler 1 für akustische Vibrationen bzw. Schwingungen, der im

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wesentlichen auf dem Niveau der Luftröhre 2 der zu überwachenden Person vorzusehen ist, sowie eine Verstärkungseinrichtung 3» eine Übertragungseinrichtung 4 und eine oder mehrer Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtungen 5·

Vorzugsweise wird auf der von Löchern 8 durchsetzten Vorderseite 7 der Haube bzw. des Gehäuses 6 ein selbstklebender Film 27 vorgesehen, der diese Löcher nicht bedeckt; außerdem kann auf diesem Selbstklebefilm ein abzieh- bzw. ablösbarer Film 28 vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäßen Einrichtungen sind insbesondere zur Überwachung der Atmung von Kindern geringen Alters anwendbar.

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Claims

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Patentansprüche

1. J Einrichtung zum fortlaufenden Überwachen des Atmungsflusses einer Person, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Kombination folgendes aufweist: einen Meßfühler (1) mit Elektret zum Ermitteln der akustischen Schwingungen, die durch den Atmungsfluß im wesentlichen auf dem Niveau der Luftröhre (2) induziert werden, indem er in Ansprechung hierauf eine elektrische .Spannung liefert, die diesen Schwingungen proportional ist und die gleiche Frequenz wie diese Schwingungen hat, wobei dieser Meßfühler dazu bestimmt ist, auf der Haut der erwähnten Person im wesentlichen auf dem Niveau der Luftröhre angeordnet zu werden; eine Verstärkungseinrichtung (3), die am Ausgang des Meßfühlers vorgesehen ist und die elektrische Spannung verstärkt; eine Übertragungseinrichtung (4), welche die in der Verstärkungseinrichtung verstärkte elektrische Spannung über eine Entfernung überträgt; und eine Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtung für die verstärkte Spannung, die von der Übertragungseinrichtung übertragen ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (1) eine Haube oder ein Gehäuse (6) aufweist, deren bzw. dessen Vorderseite (7) von Löchern (8) durchsetzt bzw. perforiert ist; einen Elektret (9), der von einem dünnen Film aus dielektrischem Material gebildet ist und dauernde elektrische Ladungen oder eine dauernde elektrische Polarisation aufweist; eine Gegenelektrode (10), die von Löchern (11) durchsetzt bzw. perforiert ist; und zwei elektrische Ausgangsleiter (14,15), von denen der eine mit der Gegenelektrode und der andere mit der Haube oder dem Gehäuse verbunden ist, wobei die Gegenelektrode elektrisch von der Haube oder dem Gehäuse isoliert und der Elektret zwischen der Haube oder dem Gehäuse einerseits und der Gegenelektrode andererseits vorgesehen ist.

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3· Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Elektret (9) von einem elektrisch polarisierten Polymerfilm gebildet ist und entweder ein äußeres elektrisches Feld bei Bildung eines elektrostatischen Systems erzeugen kann oder ein inneres elektrisches Feld, wodurch piezoelektrische Eigenschaften entstehen.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3> dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung von einem Vorverstärker (17) gebildet wird, der einen Feldeffekttransistor (18) aufweist, welcher eine Impedanzanpassungsstufe bildet.

5· Einrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungseinrichtung (3) von einem Vorverstärker (17), der einen Feldeffekttransistor (18) aufweist, welcher eine Impedanzanpassungsstufe bildet, und von einem Transistorverstärker (21) gebildet ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung (4) von einem gekapselten bzw. abgeschirmten, elektrischen Kabel gebildet ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungseinrichtung von einem Sender für elektromagnetische Wellen und von einem Empfänger für diese Wellen gebildet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtung (5) von einer oder mehreren Anzeigeeinrichtungen, insbesondere vom Typ des Oszilloskops bzw. Oszillographen und/ oder des Lautsprechers gebildet ist, und/oder von einer oder mehreren Aufzeichnungseinrichtungen, insbesondere vom Typ der

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graphischen und/oder magnetischen Aufzeichnungseinrichtung; wobei außerdem eine Alarmeinrichtung für den Fall des Überschreitens einer Schwelle vorgesehen sein kann.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtung (5) von einer oder mehreren analogen und/oder numerischen bzw. digitalen Signalverarbeitungseinrichtungen gebildet ist bzw. eine oder mehrere solcher Einrichtungen aufweist, wobei außerdem eine oder mehrere Alarmeinrichtungen für den Fall des Überschreitens einer Schwelle vorgesehen sdn können.

10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungs- und/oder Auswertungseinrichtung (5) eine oder mehrere Einrichtungen zum Bestimmen des Frequenzspektrums der übertragenen, verstärkten Spannung aufweist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßfühler (1) außerdem über bzw. auf der Vorderseite (7) der Haube oder des Gehäuses (6), die von Löchern (8) durchsetzt bzw. perforiert ist, einen den Meßfühler umgebenden Selbstklebefilm (27) aufweist, der sich wenigstens auf dem Umfang dieser Vorderseite abstützt und die Löcher dieser Vorderseite nüit verschließt sowie dazu dient, den Meßfühler auf dem Hals des Patienten in Position zu halten und zu verhindern, daß die parasitären Umgebungsgeräusche den Meßfühler erreichen.

12. Einrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Selbstklebefilm (27) selbst von einem abzieh- bzw. ablösbaren Film (28) bedeckt ist, der vor dem Aufbringen des Meßfühlers (1) auf die Haut des Patienten abheb- bzw. -lösbar

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-tT-ist, so daß der Selbstklebefilm geschützt wird, bevor man ihn benutzt.

13· Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Selbstklebefilm (27) die Form einer kreisförmigen Einfassung bzw. eines Kreisrings hat.

14. Einrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Selbstklebefilm (27) von einer kreisförmigen Scheibe gebildet wird, die von Löchern durchsetzt ist, welche sich in Übereinstimmung mit den Löchern (8) der Vorderseite (7) der Haube oder des Gehäuses (6) befinden bzw. mit diesen Löchern fluchten.

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