DE4243322C2 - Process for compensating the pressure and temperature influence on the measurement signal in plethysmographic measurement processes and device for carrying out the process - Google Patents

Process for compensating the pressure and temperature influence on the measurement signal in plethysmographic measurement processes and device for carrying out the process

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DE4243322C2 DE19924243322 DE4243322A DE4243322C2 DE 4243322 C2 DE4243322 C2 DE 4243322C2 DE 19924243322 DE19924243322 DE 19924243322 DE 4243322 A DE4243322 A DE 4243322A DE 4243322 C2 DE4243322 C2 DE 4243322C2
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    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0806—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs by whole-body plethysmography

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kompensation des Druck- und Temperatureinflusses auf das Messsignal bei plethysmographischen Mes­ sungen bei körperplethysmographischen Messungen in der Lungenfunkti­ onsdiagnostik gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Vor­ richtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 13 mit der das Verfahren durchführbar ist.The invention relates to a method for compensating the pressure and Influence of temperature on the measurement signal in plethysmographic measurements solutions in body plethysmographic measurements in the pulmonary function onsdiagnostik according to the preamble of claim 1 and a pre direction according to the preamble of claim 13 with which the method is feasible.

Die Methode der Plethysmographie an sich wird als bekannt vorausgesetzt. Am Beispiel der Ganzkörperplethysmographie in der Lungenfunktionsdia­ gnostik wird im Folgenden die Problemstellung erläutert. Die Ganzkör­ perplethysmographie ist für den praktisch-klinischen Anwendungsbereich eine Methode zur Bestimmung des bronchialen Strömungswiderstandes und der thorakalen Gasvolumina. Physikalische Grundlage bildet das sich aus der allgemeinen Gasgleichung ableitende Boyle-Mariotte'sche bzw. Poisson'sche Gesetz. Methodisch bedingt hat sich die volumenkonstante ganzkörperplethysmographische Methode nach Du Bois gegenüber dem druckkonstanten System durchgesetzt. Dabei wird nach dem Boyle- Mariottschen Gesetzt P.V = konstant dem Druckanstieg in der Kammer das zu messende Volumen zugeordnet.The method of plethysmography itself is assumed to be known. Using the example of whole body plethysmography in the pulmonary function slide The problem is explained in gnostics below. The whole body perplethysmography is for practical clinical use a method for determining bronchial flow resistance and the thoracic gas volumes. This forms the physical basis Boyle-Mariotte's or Poisson's law. The volume constant was due to the method whole body plethysmographic method according to Du Bois compared to the pressure constant system enforced. According to the Boyle Mariotts law P.V = constant the pressure rise in the chamber Assigned volumes to be measured.

Der Patient (2) sitzt in einer druckstabilen geschlossenen Kammer (1) und ventiliert über ein Mundstück mit einem Atemstrommesser (3). Aufge­ zeichnet werden die atemabhängig veränderlichen Größen des Kammer­ drucks PK und die Atemstromstärke. The patient ( 2 ) sits in a pressure-stable closed chamber ( 1 ) and ventilates via a mouthpiece with a breath flow meter ( 3 ). Recorded are the breath-dependent variable sizes of the chamber pressure P K and the breathing current.

Die ganzkörperplethysmographische Messung erfolgt bei Spontanatmung. Dabei wird der zur Überwindung der Atemwegswiderstände notwendige Alveolardruck durch eine thorakale Volumenänderung erzeugt. Diese Vo­ lumenänderung erzeugt in der Kammer eine proportionale Druckänderung, welche gemessen und aus der nach speziellen Korrekturen der Alveolar­ druck bzw. der Atemwegswiderstand berechnet werden kann.Whole-body plethysmographic measurement takes place during spontaneous breathing. This is what is needed to overcome airway resistance Alveolar pressure generated by a thoracic volume change. This Vo change in lumen creates a proportional change in pressure in the chamber, which measured and from which after special corrections of the alveolar pressure or airway resistance can be calculated.

Da die ganzkörperplethysmographische Messung auf einer sehr empfindli­ chen Druckmessung beruht, werden folgende Änderungen von Druck, Temperatur und Volumen als Störgröße wirksam:
Since whole-body plethysmographic measurement is based on a very sensitive pressure measurement, the following changes in pressure, temperature and volume are effective as a disturbance variable:

  • 1. Durch Exspiration der auf Körperkerntemperatur erwärmten und ange­ feuchteten Luft wird zunächst eine Druckerhöhung zu registrieren sein. Mit entsprechender Zeitkonstante ca. 0.1 s kühlt sich die Exspirations­ luft auf die Temperatur des Kammervolumens ab und bewirkt damit einen Temperaturanstieg in der Kammer. Zusätzlich wird durch die Sättigung der Exspirationsluft mit Wasser - nahezu 100% - ein Druck­ signal erzeugt, dass der Größe des zu messenden Alveolardrucks ent­ sprechen kann.1. By expiration of the warmed to core body temperature damp air will first have to register a pressure increase. With an appropriate time constant of approx. 0.1 s, the expiration cools exhausts to the temperature of the chamber volume and thus causes a temperature rise in the chamber. In addition, the Saturation of the expiratory air with water - almost 100% - a pressure signal generates the size of the alveolar pressure to be measured can speak.
  • 2. Auch die Schrumpfung der Exspirationsluft bedingt durch einen respi­ ratorischen Quotienten RQ < 1 bewirkt eine Druckänderung in der Ka­ bine. Der RQ kann dabei sowohl durch eine nährstoffabhängige Stoff­ wechsellage als auch durch entsprechende Atemmanöver, z. B. Hyper­ ventilation verschoben sein.2. The shrinkage of the expiratory air due to a respi Ratorial quotient RQ <1 causes a pressure change in the Ka bine. The RQ can be both a nutrient-dependent substance change position as well as by appropriate breathing maneuvers, e.g. B. Hyper ventilation be postponed.
  • 3. Durch den Stoffwechsel des Probanden bedingt wird kontinuierlich Energie an das Kammervolumen abgegeben, wodurch eine Tempera­ turerhöhung und damit eine kalorisch bedingte Druckerhöhung zustan­ de kommt. Dieses Drucksignal ist dem messbaren Alveolardruck über­ lagert. 3. The subject's metabolism becomes continuous Energy released to the chamber volume, creating a tempera door increase and thus a calorific pressure increase de is coming. This pressure signal is above the measurable alveolar pressure outsourced.  
  • 4. Durch schnelle äußere Druckänderungen PU verursacht durch Tür­ schlagen, Gebäudeerschütterungen, Wind u. ä. werden Drucksignale er­ zeugt, die weit größer als das Messsignal sind.4. Due to rapid external pressure changes P U caused by door knocks, building vibrations, wind and the like. Ä. Pressure signals are generated that are far larger than the measurement signal.

Um trotz dieser Fehlereinflüsse überhaupt noch brauchbare Messungen zu erreichen, müssen folgende Einschränkungen bzw. zusätzliche Aufwen­ dungen umgesetzt werden:In order to make usable measurements at all despite these error influences achieve the following restrictions or additional expenses be implemented:

Fehler nach Pkt. 1Error according to point 1

Dieser Fehler wird dadurch reduziert, dass der Proband aus einem Beutel atmet, der bereits Wasserdampf gesättigte Luft beinhaltet.This error is reduced by taking the subject out of a bag breathes that already contains water vapor saturated air.

Fehler nach Pkt. 3Error according to point 3

Dieser Fehler wird momentan durch eine definierte Leckrate an der Kabine in Form eines offenen Schlauchnippels mit dem Ziel einer definierten Druck-Zeitkonstante reduziert. Dabei entstehen aber in Abhängigkeit von der Atemfrequenz erhebliche Amplitudenfehler. So werden z. B. für eine Atemfrequenz von 20/min 1%, 15/min 3-4% und 10/min 8% Amplitu­ denfehler angegeben. Der resultierende Fehler bei der FRC-Bestimmung (funktionelle Residualkapazität) kann ca. 5-10% betragen.This error is currently caused by a defined leak rate in the cabin in the form of an open hose nipple with the aim of a defined Pressure time constant reduced. However, depending on the respiratory rate considerable amplitude errors. So z. B. for a Respiratory rate of 20 / min 1%, 15 / min 3-4% and 10 / min 8% amplitude denault indicated. The resulting error in the FRC determination (functional residual capacity) can be approx. 5-10%.

Fehler nach Pkt. 4Error according to point 4

Zur Reduzierung der Störsignale, welche durch äußere Druckänderungen hervorgerufen werden, muss dem Ganzkörperplethysmographen eine vo­ luminöse ca. 2001-4001 Vergleichskammer bzw. ein Referenzgefäß bei­ gestellt werden, an welchem das Drucksignal abgegriffen und auf den Ein­ gang des Differenzdrucksensors geschaltet wird. Dadurch können aber nur rein durch Änderung des Umgebungsdrucks hervorgerufene Störsignale auf ca. 1/20 reduziert werden. To reduce the interference signals caused by external pressure changes the whole-body plethysmograph must have a vo luminous approx. 2001-4001 reference chamber or a reference vessel be made at which the pressure signal is tapped and on gear of the differential pressure sensor is switched. But this can only interference signals caused solely by changes in the ambient pressure be reduced by about 1/20.  

Aus der US 3,511,237 ist eine Vorrichtung zur Kompensation des Druck- und Temperatureinflusses auf das Messsignal bei plethysmographischen Untersuchungsmethoden bekannt. Bei dieser Kompensationsvorrichtung ist ein Kompensationsgefäß vorgesehen, dass zur Erzeugung eines Druck- Referenzsignals zur Kompensation von Druck-Störsignalen dient. Die Druck-Zeitkonstante des Kompensationsgefäßes kann dabei mittels eines einstellbaren Abflusswiderstandes einer Verbindung des Kompensationsge­ fäßes mit der Umgebungsluft an die Druck-Zeitkonstante der Messkabine angepasst werden, wobei die Druck-Zeitkonstante der Messkabine eben­ falls über eine Verbindung mit der Umgebungsluft einstellbar ist. Dabei werden die Produkte der Volumenelastizität und des Volumens des Kom­ pensationsgefäßes sowie der Messkabine aneinander angepasst, sodass Druckschwankungen in der Umgebungsluft keinen Einfluss auf die gemes­ sene Druckdifferenz zwischen Messkabine und Kompensationsgefäß ha­ ben.From US 3,511,237 a device for compensating the pressure and temperature influence on the measurement signal in plethysmographic Examination methods known. In this compensation device a compensation vessel is provided that for generating a pressure Reference signal is used to compensate for pressure interference signals. The Pressure-time constant of the compensation vessel can be done by means of a adjustable discharge resistance of a connection of the compensation ge with the ambient air to the pressure-time constant of the measuring cabin can be adjusted, whereby the pressure-time constant of the measuring cabin if adjustable via a connection with the ambient air. there the products of volume elasticity and volume of the com adapted to each other, so that Pressure fluctuations in the ambient air have no influence on the measured pressure difference between the measuring cabin and the compensation vessel ha ben.

Aus der US 4,085,741 ist ein Plethysmograph mit einer Kompensation von äußeren Druckstörungen und einem Differenzdruckmesser bekannt.From US 4,085,741 is a plethysmograph with a compensation of known external pressure disturbances and a differential pressure meter.

In dem Bericht "Airway Resistance Measurement during any Breathing Pattern in Man" aus dem "Journal of Appl. Physiol.", 14 (1), 1959, wird von Bartlett, R. G. et al auf den Seiten 89 bis 96 ein Plethysmograph be­ schrieben, der ebenfalls ein Kompensationsgefäß mit einem besonders kleinen Wärmeübergangswiderstand zur Kompensation von Temperatur­ einflüssen aufweist.In the report "Airway Resistance Measurement during any Breathing Pattern in Man" from the "Journal of Appl. Physiol.", 14 ( 1 ), 1959, a plethysmograph is described on pages 89 to 96 by Bartlett, RG et al. which also has a compensation vessel with a particularly small heat transfer resistance to compensate for temperature influences.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Ver­ fahren anzugeben, die einfach und mit geringem Aufwand eine weitgehend genaue von beschriebenen Fehlereinflüssen freie, plethysmographische Messung ermöglichen.The invention has for its object a device and a Ver drive to specify the simple and with little effort a largely  exact, plethysmographic, free from the described influences Enable measurement.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil der Patentan­ sprüche 1 oder 13 angegebenen Merkmale gelöst.This task is accomplished by the in the characterizing part of the patent claims 1 or 13 specified features solved.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass ein phasen- und amplituden­ getreues Kompensationssignal durch nahezu beliebige Kombinationen der Größen Volumen und Abflusswiderstand des Kompensationsgefäßes er­ zeugt werden kann und damit auch sehr kleine Kompensationsgefäße zur Kompensation geeignet sind, die in der Körperkabine angebracht werden können und damit den temperaturbedingten Fehler zusätzlich ausschalten.The invention is based on the knowledge that a phase and amplitude true compensation signal by almost any combination of Sizes volume and discharge resistance of the compensation vessel can be produced and thus also very small compensation vessels Compensation are suitable, which are attached in the body cabin can and thus also switch off the temperature-related error.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass mit geringstem Aufwand bzw. in Relation zum aktuellen Stand stark reduziertem Aufwand die Druckstörsignalunterdrückung erhöht und die temperaturbedingten Störein­ flüsse entschieden reduziert sind, was dazu genutzt werden kann, die Zeit­ konstante der Körperkabine zu erhöhen und damit den atemfrequenzab­ hängigen Messfehler zu reduzieren.The invention is characterized in that with the least effort or, in relation to the current state, greatly reduced effort Pressure interference signal suppression increases and the temperature-related interference flows are decidedly reduced, which can be used to reduce the time constant in the body cabin and thus the breathing frequency to reduce pending measurement errors.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen geben die Unteransprüche an.The subclaims provide further advantageous refinements.

An einem Ausführungsbeispiel, das schematisch und vereinfacht in den Zeichnungen 1 und 2 dargestellt ist, wird die Erfindung näher erläutert. Die dargestellte handelsübliche verschließbare Körperkabine 1 hat ein Vo­ lumen von ca. 9001 und ist aus einem Alurahmen mit durchsichtigen Ple­ xiglasscheiben gefertigt. The invention is explained in more detail using an exemplary embodiment which is shown schematically and in simplified form in the drawings 1 and 2. The commercially available lockable body cabin 1 shown has a volume of approx. 9001 and is made from an aluminum frame with transparent ple x glass panes.

Sie besitzt eine Ausgleichsöffnung in Form eines offenen Druckanschluss­ nippels 9, wodurch sich die Druck-Zeitkonstante der Körperkabine 1 zu ca. 7 s ergibt.It has a compensating opening in the form of an open pressure connection nipple 9 , which results in the pressure-time constant of the body cabin 1 being about 7 s.

Das zylinderförmige dünnwandige (2 mm Wandstärke) Kompensationsge­ fäß 5 ist aus Aluminium gefertigt. Dünnwandige (0.7 mm Materialstärke), schwarz lackierte Kupferlamellen 15 werden unter Verwendung von Wär­ meleitpaste 17 so auf dem Kompensationsgefäß 5 montiert, dass eine ver­ größerte Oberfläche und ein kleiner Wärmeübergangswiderstand resultie­ ren. An einem Druckanschlussnippel 16 ist das Innenvolumen des Kom­ pensationsgefäßes 5 von 159 ml mit einem Abflusswiderstand in Form ei­ ner Glaskappilare 10 verbunden, deren Ende ins umgebende Medium mit Druck PU führt, sodass sprungförmige Druckänderungen im Kompensati­ onsgefäß 5 mit einer exponentiellen Ausgleichsfunktion beschrieben wer­ den können, deren Druck-Zeitkonstante durch die Größe des Abflusswider­ standes 10 auf die Druck-Zeitkonstante der Körperkabine 1 also ca. 7 s ein­ gestellt wurde. Der Abflusswiderstand wird bei dem in Zeichnung 1 darge­ stellten Kompensationsgefäß 5 durch Glaskappilaren 10 von insgesamt 319 mm Länge und einem Innendruchmesser von 0.40 mm realisiert.The cylindrical thin-walled (2 mm wall thickness) compensation vessel 5 is made of aluminum. Thin-walled (0.7 mm material thickness), black lacquered copper fins 15 are mounted on the compensation vessel 5 using heat-conducting paste 17 in such a way that a larger surface area and a small heat transfer resistance result. At a pressure connection nipple 16 , the inner volume of the compensation vessel 5 is 159 ml connected to a discharge resistor in the form of a glass capillary 10 , the end of which leads into the surrounding medium with pressure P U , so that sudden pressure changes in the compensation vessel 5 can be described with an exponential compensation function, the pressure-time constant of which is determined by the size of the discharge resistor 10 7 seconds was set to the pressure-time constant of the body cabin 1 . The discharge resistance is realized in the compensation vessel 5 shown in drawing 1 by glass capillaries 10 with a total length of 319 mm and an inside diameter of 0.40 mm.

Die Amplitude des Druck-Kompensationssignals wird durch Teilung des Abflusswiderstandes 10 in 54 mm und 265 mm lange Stücke und der Ab­ griff zwischen den Teilwiderständen auf die Größe des Störsignals in der Körperkabine 1 auf 0,3% genau abgeglichen und einem Differenzdruck­ sensor 11 zurückgeführt.The amplitude of the pressure compensation signal is divided by dividing the flow resistance 10 into 54 mm and 265 mm long pieces and the grip between the partial resistances to the size of the interference signal in the body cabin 1 to 0.3% and returned to a differential pressure sensor 11 .

Die Temperaturzeitkonstante des Körperplethysmographen 1 wurde expe­ rimentell durch Einschalten einer 100 Watt Glühlampe im geschlossenen Körperplethysmographen 1 zu 14.3 s ermittelt. The temperature time constant of the body plethysmograph 1 was determined experimentally by switching on a 100 watt incandescent lamp in the closed body plethysmograph 1 to 14.3 s.

Der Druck in dem nach Zeichnung 1 mittels wärmeisolierendem Schaum­ polysterol 6 installierten Kompensationsgefäß 5 folgt dem temperatur­ bedingten Druckanstieg im Plethysmographen 1 nahezu unverzögert, so­ dass bei Einschalten der Energiequelle ein zeitlich und amplitudensynchro­ nes Drucksignal am Abflusswiderstandsteiler abgegriffen werden kann.So that, when turning on the power source, a can be taken in time and amplitude synchro nes pressure signal at the drain resistor divider, the pressure in the polystyrene by drawing 1 by means of thermally insulating foam 6 installed compensation vessel 5 follows the temperature-induced pressure increase in plethysmograph 1 almost instantaneously.

Mit dieser Anordnung werden Fehler durch Druckschwankungen und Tem­ peraturänderungen kompensiert. Die Störsignalunterdrückung für Ände­ rungen des Umgebungsdrucks beträgt 35 dB, wobei der Amplitudenfehler mit 0.3% im Vergleich zum verbleibenden Phasenfehler zu vernachlässi­ gen ist. Bei verkleinertem Störsignal wäre damit eine Erhöhung der Druck- Zeitkonstanten des Körperplethysmographen 1 und damit eine entschei­ dende Reduzierung des atemfrequenzabhängigen Fehlers möglich.With this arrangement, errors due to pressure fluctuations and temperature changes are compensated. The interference signal suppression for changes in the ambient pressure is 35 dB, the amplitude error of 0.3% compared to the remaining phase error being negligible. With a reduced interference signal, an increase in the pressure-time constants of the body plethysmograph 1 and thus a decisive reduction in the respiratory-frequency-dependent error would be possible.

Claims (13)

1. Verfahren zur Kompensation des Druck- und Temperatureinflusses auf das Messsignal bei plethysmographischen Messverfahren für die volumenkonstante Ganzkörperplethysmographie in der Lungenfunktions­ diagnostik, wobei mit einem Kompensationsgefäß (5) ein Druck-Referenz­ signal erzeugt wird, wobei die Druck-Zeitkonstante des Kompensations­ zweiges auf die Druck-Zeitkonstante des Meßsystems (1) angepasst wird und das Druck-Referenzsignal nach erfolgtem Amplitudenabgleich zur Kompensation von durch Druck- und oder Temperaturänderungen hervor­ gerufenen Störsignalen genutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensation des Störsignals durch die Erfassung von Druck- Referenzsignal und Messsignal mit einem Differenzdrucksensor (11) er­ folgt, und die Anpassung der Amplitude des Druck-Referenzsignals durch Abgriff über einen geteilten Abflusswiderstand des Kompensationsgefäßes erfolgt.1. Method for compensating the pressure and temperature influence on the measurement signal in plethysmographic measurement methods for volume-constant whole body plethysmography in pulmonary function diagnostics, a pressure reference signal being generated with a compensation vessel ( 5 ), the pressure-time constant of the compensation branch on the Pressure-time constant of the measuring system ( 1 ) is adjusted and the pressure reference signal is used after amplitude matching to compensate for interference signals caused by pressure and or temperature changes, characterized in that the compensation of the interference signal by the detection of the pressure reference signal and measurement signal with a differential pressure sensor ( 11 ) it follows, and the adjustment of the amplitude of the pressure reference signal takes place by tapping via a divided discharge resistance of the compensation vessel. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeu­ gung des Druck-Referenzsignals ein Kompensationsgefäß (5) mit einem definierten Abflusswiderstand eingesetzt wird und die Druckgröße in die­ sem Kompensationsgefäß (5) zur Kompensation des Störgrößenanteils auf dem Messsignal des Körperplethysmographen (1) benutzt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that a compensation vessel ( 5 ) with a defined discharge resistance is used to generate the pressure reference signal and the pressure variable in the compensation vessel ( 5 ) for compensation of the disturbance variable component on the measurement signal of the body plethysmograph ( 1 ) is used. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des Kompensationsgefäßes (5) für die Güte der Kompensation unbedeu­ tend ist, und demzufolge bereits sehr kleine Kompensationsgefäße (5) - bei geringen Anforderungen die druckzuführenden Schläuche bzw. Rohre selbst - vorteilhaft einsetzbar sind. 3. The method according to claim 2, characterized in that the size of the compensation vessel ( 5 ) is insignificant for the quality of the compensation, and consequently even very small compensation vessels ( 5 ) - with low requirements the pressure-supplying hoses or pipes themselves - can be used advantageously are. 4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass die Anpassung der Druck-Zeitkonstante, der Druck­ amplitude und der Temperaturabhängigkeit des Druck-Referenzsignals vorzugsweise konstruktiv, aber auch durch eine dem Druckaufnehmer fol­ gende analoge Schaltung und/oder durch rechentechnische Aufarbeitung des Messsignals erfolgen kann.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized ge indicates that the adjustment of the pressure time constant, the pressure amplitude and the temperature dependence of the pressure reference signal preferably constructively, but also by a pressure transducer fol analog circuit and / or by processing of the measurement signal can take place. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Kompensationsgefäß (5) einen kleinen Tempera­ turübergangswiderstand und eine geringe Wärmekapazität besitzt, und in­ nerhalb des Körperplethysmographen (1) so installiert ist, dass Drucksigna­ le bedingt durch Temperaturänderungen beispielsweise durch Energieab­ gabe der Probanden hervorgerufen am Kompensationsgefäß (5) messbar sind.5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation vessel ( 5 ) has a small temperature transfer resistance and a low heat capacity, and is installed within the body plethysmograph ( 1 ) in such a way that pressure signals due to temperature changes, for example by energy, are installed of the test subjects caused on the compensation vessel ( 5 ) can be measured. 6. Verfahren nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationsgefäß (5) außerhalb des Körperplethysmographen in­ stalliert ist, die Temperaturänderung hervorgerufen durch Energieabgabe der Probanden mit einem Temperatursensor im Körperplethysmographen gemessen wird, und die Zeitkonstante des Temperatursensorausgangssig­ nals durch beispielsweise eine nachgeschaltete RC-Kombination oder eine softwaremäßige Verrechnung auf die Temperatur-Zeitkonstante des Kör­ perplethysmographen angepasst wird und mit dem Drucksignal verrechnet wird.6. The method according to claim 2, 3 or 4, characterized in that the compensation vessel ( 5 ) is installed outside of the body plethysmograph, the temperature change caused by the energy output of the subjects is measured with a temperature sensor in the body plethysmograph, and the time constant of the temperature sensor output signal by, for example a downstream RC combination or a software calculation is adapted to the temperature-time constant of the body plethysmograph and is calculated with the pressure signal. 7. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erfassung des Druck-Referenzsignals mit einem zweiten Drucksensor er­ folgt und die Anpassung mit einer diesem Sensor nachgeschalteten analogen Schaltung beispielsweise einer RC-Kombination oder entsprechend softwaremäßig erfolgen kann.7. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Detection of the pressure reference signal with a second pressure sensor follows and the adaptation with an analogue downstream of this sensor  Circuit for example an RC combination or equivalent can be done in software. 8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass Drucksensoren mit geringer akustischer Nachgiebigkeit bei­ spielsweise mikrostrukturierte piezoresistive Drucksensoren eingesetzt werden.8. The method according to any one of the preceding claims, characterized indicates that pressure sensors with low acoustic compliance for example, microstructured piezoresistive pressure sensors are used become. 9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Volumen und der Abflusswiderstand des Kompensationsgefäßes (5) so di­ mensioniert sind, dass der Druckabfall nach sprungförmiger Volumenzu­ gabe die annähernd gleiche Druck-Zeitkonstante wie die des Körperple­ thysmographen (1) aufweist.9. The method according to claim 2 or 3, characterized in that the volume and the flow resistance of the compensation vessel ( 5 ) are dimensioned such that the pressure drop after sudden volumetric addition has approximately the same pressure-time constant as that of the Körperple thysmograph ( 1 ) , 10. Verfahren nach Anspruch 5. dadurch gekennzeichnet, dass Drucksig­ nale im Körperplethysmographen (1) bedingt durch Energieabgabe des Probanden dadurch kompensiert werden, dass durch die Installation des Kompensationsgefäßes (5) die durch Konvektion und/oder Strahlung des Probanden bedingte Energieabgabe durch das Kompensationsgefäß (5) er­ fasst und durch dessen geringen Wärmeübergangswiderstand nahezu un­ verzögert zu einer Temperaturerhöhung im eingeschlossenen Volumen und damit zu einem adäquaten Drucksignal führt.10. The method according to claim 5, characterized in that Drucksig signals in the body plethysmograph ( 1 ) due to energy release of the subject can be compensated by the fact that by the installation of the compensation vessel ( 5 ) caused by convection and / or radiation of the subject through the compensation vessel ( 5 ) it captures and due to its low heat transfer resistance almost without delay leads to a temperature increase in the enclosed volume and thus to an adequate pressure signal. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der geteil­ te Abflusswiderstand im einfachen Fall durch zwei in Reihe verschlauchte Glaskapillaren (10) realisiert ist. 11. The method according to claim 1, characterized in that the divided te discharge resistance in the simple case is realized by two glass capillaries ( 10 ) tubing connected in series. 12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckmessung vorzugsweise mit Differenzdrucksensoren (11) erfolgt, wo­ bei der Bezugsdruck der Umgebungsluftdruck ist.12. The method according to claim 1, characterized in that the pressure measurement is preferably carried out with differential pressure sensors ( 11 ) where the ambient pressure is at the reference pressure. 13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der An­ sprüche 1 bis 12 mit
einem Meßsystem (1),
einem Kompensationsgefäß (5), das ein Druck-Referenzsignal erzeugt,
wobei das Kompensationsgefäß (5) derart ausgebildet ist, dass es die Druck-Zeitkonstante des Kompensationszweiges auf die Druck-Zeit­ konstante des Messsystems (1) anpasst, und das Druck-Referenzsignal nach erfolgtem Amplitudenabgleich zur Kompensation von durch Druck- und Temperaturänderungen hervorgerufenen Störsignalen nutzt,
dadurch gekennzeichnet, dass,
die Kompensation des Störsignals durch die Erfassung von Druck- Referenzsignal und Messsignal mit einem Differenzdrucksensor (11) er­ folgt, und
die Anpassung der Amplitude des Druck-Referenzsignals durch Abgriff über einen geteilten Abflusswiderstand des Kompensationsgefäßes erfolgt.13. Device for performing the method according to one of claims 1 to 12 with
a measuring system ( 1 ),
a compensation vessel ( 5 ) which generates a pressure reference signal,
wherein the compensation vessel ( 5 ) is designed such that it adjusts the pressure-time constant of the compensation branch to the pressure-time constant of the measuring system ( 1 ), and uses the pressure reference signal after amplitude matching to compensate for interference signals caused by pressure and temperature changes .
characterized in that
the compensation of the interference signal by the detection of pressure reference signal and measurement signal with a differential pressure sensor ( 11 ) it follows, and
the amplitude of the pressure reference signal is adjusted by tapping via a divided discharge resistance of the compensation vessel.
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BARTLETT,R.G. et al.: Airway Resistance Measure- ment during any Breathing Pattern in Man. In: Jou-rnal of Appl. Physiol., 1959,Pages 89-96 *

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DE4243322A1 (en) 1994-06-23

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