DE2948863C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sch auf ein Diagnosegerät zum Messen der in der Lunge und in den Bronchien eines Probanden auf­ tretenden Schallphänomene und zum gleichzeitigen Registrie­ ren der mit diesen Schallphänomen korrespondierenden Atemflußstärke, mit einer mit einem Mikrophon zum Aufneh­ men des Atemgeräusches ausgerüsteten Einrichtung zum Auf­ zeichnen und/oder zum Speichern des aufgenommenen Atem­ geräusches, die eine Filterbatterie mit einer vorbestimm­ ten Anzahl parallelgeschalteter Filter jeweils unterschied­ lichen Frequenzgangs umfaßt, sowie mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Messen und Registrieren des dem Atem­ geräusch zugeordneten Pneumotachogramms.

Das Abhören der Lunge spielt in der medizinischen Diagno­ stik eine bedeutende Rolle. Seit Laennec werden hierzu Stetoskope in verschiedenen Ausführungen verwendet, die auf den Oberkörper aufgesetzt werden. Hingegen erfolgt die Objektivierung der "Pumpleistung" der Lunge mit Hilfe der Lungenfunktionsmessung, insbesondere mit der Pneumo­ tachographie.

Ausgewertet werden die Lungenschallphänomene bisher über das Gehör des Untersuchers, mithin also abhängig von der Erfahrung, dem Hörvermögen und der Auffassungsgabe des Untersuchers. Die einzelnen Befunde sind nur subjektiv quantifizierbar und Verlaufskontrollen über längere Zeit sind nur qualitativ zu erstellen.

Graphische Aufzeichnungen der Geräusche sind wegen der Vielzahl der Frequenzen und ihrer Mischung ohne Aussage­ kraft. Dies insbesondere auch darum, weil das Lungen­ parenchym die in den Bronchien entstehenden Geräusche unterschiedlich stark filtert und somit die Bestimmung eines absoluten Frequenz- oder Geräuschpegels unmöglich macht.

Durch die GB-PS 11 02 116 ist zwar ein Diagnosegerät der eingangs genannten Art bekannt, eine gleichzeitige Er­ fassung der Fluß- und Volumensignale und deren Auswertung ist aber, trotz eines erheblichen Bauaufwandes, nicht möglich.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Diagnosegerät der vorgenannten Gattung in der Weise zu verbessern, daß leicht und in kurzer Zeit eine zuverlässige Diagnose von Krank­ heiten im Bereich der Atmungsorgane vorgenommen werden kann, indem bei der Pumpfunktion der Lunge entstehende Schallphänomene in bezug auf ihre absolute Lautstärke und ihr Frequenzverhalten reproduzierbar aufzeichenbar und auswertbar sind.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß jedem Filter der Filterbatterie ein Analogspeicher nachgeschaltet ist und daß auf diese Analogspeicher gleichzeitig mit der Messung des Atemgeräusches er­ mittelte Atemfluß- und/oder Atemvolumensignale gege­ ben werden, so daß, wenn ein vorbestimmbarer Fluß oder ein vorbestimmbares Volumen erreicht ist, der jeweilige Geräuschpegel in den einzelnen Filtern festgehalten wird und abgelesen werden kann.

Des weiteren ist es zweckmäßig, mit dem Diagnosegerät ein den Atemstrom in der Ein- und Ausatmungsphase mes­ sendes Durchfluß- oder Differenzdruckmeßgerät wirksam zu verbinden, mittels dem die gewonnenen Atemstromwerte in elektrische Ströme umwandelbar sind, die zusammen mit den Meßwerten der Atemgeräusche mittels der Erfas­ sungsgeräte auswertbar sind.

Die Einrichtung zum Aufzeichnen des Atemgeräusches sollte ein Hochfrequenzschreiber sein, und es ist ange­ bracht, das Mikrophon zum Aufnehmen des Atemgeräusches am Mund des Probanden anzuordnen.

Vorteilhaft ist es ferner, zum Abspielen des festgehal­ tenen Geräuschpegels an die Analogspeicher einen Koordi­ natenschreiber anzuschließen und das jeweilige Geräusch­ spektrum gegenüber dem Atemfluß, dem Atemvolumen und der Zeit aufzuzeichnen.

Mit dem gemäß der Erfindung ausgebildeten Diagnosegerät ist es möglich, die Atemgeräusche eines Probanden durch das Ausschalten der Lungenfilterung und durch die direkte Verbindung von Mund und Bronchien einfach und unver­ fälscht bezüglich Lautstärke und Frequenzgang objektiv zu registrieren. Das gleichzeitige Registrieren des Atemstroms und des Atemgeräuschs ermöglicht die zeit­ liche Zuordnung des Atemgeräuschs sowie die Bestimmung der Geräuschabhängigkeit vom Fluß und Volumen des Atem­ stroms. Der Vergleich der absoluten Geräuschpegel bei gleicher Atemstromstärke oder gleichem Atemvolumen er­ möglicht diagnostische Rückschlüsse, und das jeweilige Frequenzverteilungsmuster hat ebenfalls diagnostische Bedeutung. Das gleichzeitige Registrieren der Schall­ phänomene und des Atemstroms erweist sich somit als wert­ volle Diagnosehilfe und ermöglicht Verkaufskontrollen des Auskultationsbefundes. Das Frequenzwirrwarr wird so­ mit geordnet und die Fluß- und Volumensabhängigkeit der Geräusche wird durch parallele Aufzeichnungen von Fluß- und Volumensignalen vergleichbar gemacht.

Dabei werden Atemgeräusche nicht vom Rücken des Probanden aufgenommen, sondern mit einem Mikrophon, insbesondere einem Kondensatormikrophon linearer Frequenz bis bei­ spielsweise 15 kHz, an dessen Mund. Das dem Atemge­ räusch zugeordnete Fluß- und/oder Volumensignal wird über Pneumotachographie im gleichen Atemzug, bei dem die Messung des Atemgeräuschs erfolgt, aufgezeichnet. Dabei kann, je nach Indikationsstellung, die Verwertung des Schallsignals auf zwei unterschiedlichen Wegen er­ folgen, nämlich durch kontinuierliche oder getriggerte Pneumotachographie.

Bei der kontinuierlichen Pneumosonographie wird das Ge­ räuschsignal vom Mikrophon über ein elektronisches Fil­ ter auf einen Hochfrequenzschreiber parallel mit dem Pneumotachographiesignal aufgeschrieben. An Stelle des Hochfrequenzschreibers können die Geräuschimpulse auch zunächst gespeichert und dann, auch mit verminderter Geschwindigkeit, über einen normalen X-Y-Schreiber ab­ gespielt werden. Diese Methode ermöglicht es, über den gesamten Atemzug alle anfallenden Geräuschphänomene aufzuzeichnen und aus der zeitlichen Zuordnung der Ge­ räusche und der Änderung der Geräuschamplitude Ver­ laufskontrollen bzw. die Effektivität von Pharmaka ab­ zulesen.

Bei der getriggerten Pneumosonographie wird das Atemge­ räusch vom Mikrophon auf eine Filterbatterie gegeben, die beispielsweise aus zehn Filtern unterschiedlichen Frequenzgangs in Parallelschaltung besteht, und gleich­ zeitig wird die an jedem Filter angezeigte Geräuschin­ tensität aufgezeichnet. Darüber hinaus wird der Gesamt­ geräuschpegel des ungefilterten Signals festgehalten. Die jeweilige Schallintensität, gefiltert oder ungefil­ tert, kann somit zu jedem Zeitpunkt eines Atemzugs be­ stimmt werden. Das Pneumotachographiesignal dient dazu, bei einem bestimmten Fluß und einem bestimmten Volumen eine Memoryschaltung in den Filtern zu triggern. Wird ein vorgewählter Fluß oder ein vorbestimmtes Volumen erreicht, so wird der jeweilige Geräuschpegel in den einzelnen Filtern festgehalten und kann abgelesen oder ausgedruckt werden. Die getriggerte Pneumosonographie ermöglicht den objektiven Frequenz-Geräuschpegelvergleich bei definiertem Fluß oder definiertem Volumen, mithin also eindeutige Verlaufskontrollen. Darüber hinaus kön­ nen diagnostische Aussagen aus den unterschiedlichen Pegelhöhen in den Filtern gewonnen werden.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel des gemäß der Erfindung ausgebildeten Diagnosegerätes anhand der Zeich­ nung erläutert, in der als Einrichtung zum Aufzeichnen und Speichern aufgenommener Atem­ geräusche eine Filterbatterie mit einer vorbestimmten Anzahl parallel geschalteter Filter jeweils unterschiedlichen Fre­ quenzgangs und mit je einem jeweils einem Filter nachge­ schalteten Analogspeicher, auf welche die Volumensignale aus der gleichzeitigen Volumenmessung des Atemstroms gegeben werden, schematisch dargestellt ist.

Von einem Mikrophon 10 gelangen die in diesem infolge Um­ wandlung der Schallwellen erzeugten Signalströme an einen Engangsteiler 11, der es ermöglicht, die elektrischen Si­ gnalströme unterschiedlich stark abzuschwächen.

Von diesem Eingangsteiler 11 gelangen die elektrischen Si­ gnale auf einen linearen Niederfrequenzverstärker 12 und von dort einerseits auf einen Spitzenwertgleichrichter 13 mit Speicher und andererseits an eine Filterbatterie 15 aus ak­ tiven Filtern 16 bis 25 jeweils unterschiedlichen Frequenz­ ganges, denen je ein Gleichrichter zugeordnet ist. Von dieser Filterbatterie gelangen die Signale auf Analogspeicher 26 bis 35, die ebenso wie die Filter der Filterbatterie parallel zueinander geschaltet sind und von denen je einer jeweils einem der aktiven Filter 16 bis 25 unmittelbar nachgeschal­ tet ist.

Bei der Flußmessung bzw. durch deren Integration bei der Vo­ lumenmessung wird ein Atemflußsignal mittels beispielsweise eines Fleisch'schen Pneumotachographen in ein elektrisches Signal umgewandelt. Dieses Signal wird auf einen Komparator 40 gegeben, mit dessen Hilfe die Stromstärke eingestellt werden kann, ab welcher der elektrische Impuls auf einen als Flip-Flop ausgebildeten elektrischen Schalter 41 durch­ geschaltet wird.

Da Spannung und Atemvolumen bzw. Atemfluß korrelieren, kann auf dem Komparator 40 der Fluß bzw. das Volumen eingestellt werden, bei dem der Schalter 41 das Signal auf den Analog­ speicher 26 bis 35 durchschaltet und damit das jeweilige Geräuschsignal in den Filtern 16 bis 25 der Filterbatterie 15 festhält. Über einen Oszillator 42 gesteuert, und zwar unter Zwischenschaltung eines Dekoders 43, werden nun im Multiplexverfahren die einzelnen Analogspeicher 26 bis 35 über das Betätigen von Analogschaltern 46 bis 55, von denen je einer jedem der Analogspeicher nachgeschaltet ist, abge­ fragt und das jeweilige Spannungssignal wird bei der ent­ sprechenden Frequenz über einen logarithmischen Komperator 56 auf einem Leuchtdiodenfeld 57 angezeigt. Eine neue Messung kann jeweils durch Unterbrechen des Schalters 41 (Flip-Flop) gestartet werden.

Durch den nicht gezeigten Anschluß eines Schreibgerätes direkt an einen der jeweiligen Filter und die Aufgabe der Fluß- und Volumenimpulse direkt an einen zweiten Schreiber, also unter Umgehung des Komparators, können die Pneumotacho­ graphie und die Schallstärke über einen Atemzug direkt über­ einander aufgezeichnet werden. Diese Möglichkeit des gleich­ zeitigen Registrierens der Schallphänomene und des Atemstroms ist eine wertvolle Diagnosehilfe insofern, als dadurch Ver­ laufskontrollen des Auskultationsbefunde möglich werden und eine zeitliche Zuordnung des Atemgeräuschs sowie die Be­ stimmung der Geräuschabhängigkeit vom Fluß und Volumen des Atemstroms gelingen.

Claims (4)

1. Diagnosegerät zum Messen der in der Lunge und in den Bronchien eines Probanden auftretenden Schall­ phänomene und zum gleichzeitigen Registrieren der mit diesen Schallphänomenen korrespondierenden Atemflußstärke, mit einer mit einem Mikrophon zum Aufnehmen des Atemgeräusches ausgerüsteten Ein­ richtung zum Aufzeichnen und/oder zum Speichern des aufgenommenen Atemgeräusches, die eine Fil­ terbatterie mit einer vorbestimmten Anzahl paral­ lelgeschalteter Filter jeweils unterschiedlichen Frequenzgangs umfaßt, sowie mit einer Einrichtung zum gleichzeitigen Messen und Registrieren des dem Atemgeräusch zugeordneten Pneumotachogramms, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Filter (16-25) der Filterbatterie (15) ein Analogspeicher (26-35) nachgeschaltet ist und daß auf diese Analogspeicher (26-35) gleich­ zeitig mit der Messung des Atemgeräusches ermittelte Atemfluß- und/oder Atemvolumensignale gegeben wer­ den, so daß, wenn ein vorbestimmbarer Fluß oder ein vorbestimmbares Volumen erreicht ist, der jeweilige Geräuschpegel in den einzelnen Filtern (16-25) festgehalten wird und abgelesen werden kann.

2. Diagnosegerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Diagnosegerät ein den Atemstrom in der Ein- und Ausatmungsphase messendes Durchfluß- oder Differenzdruckmeßgerät wirksam verbunden ist, mit­ tels dem die gewonnenen Atemstromwerte in elektri­ sche Ströme umwandelbar sind, die zusammen mit den Meßwerten der Atemgeräusche mittels der Erfassungs­ geräte auswertbar sind.

3. Diagnosegerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Aufzeichnen des Atemgeräu­ sches ein Hochfrequenzschreiber ist und daß das Mikrophon zum Aufnehmen des Atemgeräusches am Mund des Probanden angeordnet ist.

4. Diagnosegerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abspielen des festgehaltenen Geräusch­ pegels an die Analogspeicher (26-35) ein Koordi­ natenschreiber anschließbar und das jeweilige Ge­ räuschspektrum gegenüber dem Atemfluß, dem Atem­ volumen und der Zeit aufzeichenbar ist.