DE8405169U1 - Vorrichtung zur Respirationsdiagnostik - Google Patents

Description

Beschreibungι

Sie Neuerung betrifft eine Vorrichtung au* Reapiratien·- diagnestik.

Respiratoriaohe Untersuchungen sind bisher mit dem Naahteil behaftet, dafi sie entweder nur Augöftbliökedaten liefern bzw. verhältnismäßig kuree Zeiträume erfassen oder apparativ aufwendig und teuer sind und darüber hinaus den Probanden bew. Patienten etark bel&aten und behindern, und zwar in einem Ausmaß, daß eine Cireunrdianüberwaehung gar nieht möglieh und auch nicht zumutbar ist«

Ss ist bekannt, daß man das Afcaazugvolumen und die AtimJtdpjuitäten mit Hilfe von Mundgtüdken _mißt, an welche Geräte angeschlossen sind, die über Ventilsteuerung das Volumen eingeatmeter und ausgeatmete? Ltiftmengeft messen. Solöhe Messungen werden einerseits zur Erfassung eier wesentlichen Grunddaten, andererseits äueh bei Er?onteterniessHngen benutzt. Das "Etagen derartige« Gesichtsmasken kann aber nickt zugemutet werden, wenn eine Atem» überwachung über z. B. 24 Stunden hinweg erfolgen soll, denn mit einer Gesichtsmaske kann weder Nahrung aufgenommen werden noch ist es möglich, Unterhaltungen, Gespräche ö. dgl* zu führen.

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Be ist bekannt, bei Untersuchungen den Theraxumfang nash intensiver Expiration und nach intensiver Inspiration zu messen und au& der Differenz der Thoraseumfänge, d. h. also aus der Umfangsvergrttßeirung dusch die Inspiration, Rücksehlftsse auf das ventilierbare Luftvolumen zu ziehen. Diese Untersuchungen werden aber mit einem Maßband ausgeführt, d« h. es sied Einzelaufnahmen, die keine über längere Zeiträume hinweg verlaufende überwachung der Atmung ermöglichen.

Ausgehend von diesem bekannten Stand der Technik liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Respirationsdiagnostik zu schaffe», welche eine Clrcumdian-Diagnößtik bzw. indirekte überwachung der Atmung gestattet, die keine Beeinträchtigung der Lebensform weder bei Tätigkeit, beim Essen noch beim Schlafen verursacht und die darüber hinaus einfach, zuverlässig und preiswert ausgebildet ißt. Darüber hinaus soll die Erfindung eine ständige Nachtttberwaehung ermöglichen, ά& die Beschwerden oft nachts auftrete»*

Zur Lösung dieser Aufgäbe kennzeichnet sich die eingangs gemannte Vorrichtung neueruagsgemäß dadurch, das ein am ', die Atöiiiäöu>üJ!?sioft@n d@s Sfrosäs

als Geber mit einem kontinuierlich mit fcon* Geschwindigkeit angetriebenen Aufzeichnungegerät verbunden ist und daß Atemfreuquenz bzw- rhytmik und Atemtiefe circramdian registrierbar sind.

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2u diesöflt Zeifepunkt sind Inleiffflatiöflgn übet die zwei wichtigen Symptome, wie Husten und Dyspnoe nur anamnistisGh feststellbar. Mit dec ftäueffunfggämäßön Vöifiriohtung katin man die Atem- und Ruhefeequenz van OyepflOo und Hustenanfällen diffieBenzieifen,

ßie neuerungsfemäfle Vorriehtung beäteht aus einem ©ffenan,

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gurt, welch«« auf seiner Außenoberflache einen ebenfalls vorne offenen, undehnbaren, reibungearm geführten öleitgurt trägt, der über ein dehnelasfclsches Mittelstüsk ge« schlossen ist. An einem Ende des undshnbaren Gleitgufftes ist ein parallel zum Mittelaftüefc angeordneter, einendig befestigter Streifen oder Draht als Geber mit Schreiber und am anderen Ende des Gleitgurtes ein Aufzeichnungsgerät mit einer kontinuierlich, gu&£ zur Längsrichtung des Gleitgurtes angetriebenen Papier- oder Folienbahn befestigt, mit deren Oberfläche der Schreiber in Kontakt steht.

Xn vorteilhafter weise kann der Geber ein elektrisch betriebener, im Mittelstüek angeordneter Sensor sein und das Aufzeichnungsgerät einen elektromechanisch bewegbaren Schreiber mit einer unter diesem vorbeib«wegba£en Papier= Oder Folienbahn besitzen.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Neuerung kann das Auf zeiehnungsgerät ein Magnet-*Auf zeiehnungsgerät mit Magnetband sein.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Neuerung kann der Sensor bzw. Geber einen Sender und das Aufzeichnungsgerät einen Empfänger besitzen.

Die Neuerung nutzt den Vorteil, daß Aufzeichnungsgeräte, weiche eine mit konstanter Geschwindigkeit angetriebene

bzw. unter einem Schreiber vorbeibewegte Papier- oder Folienbahn oder bei elektronischen Geräten ein Hagnetband aufweisen, welches entweder schon Zeitmarken aufweist oder während der Aufzeichnung mit Zeitmarken versehbar ist, zu den unterschiedlichsten Zwecken bekannt sind und nicht erst entwickelt werden müssen. Solche Geräte können auch mit vorübergehend erhöhter Aufzeichnungsgeschwindigkeit betrieben werden, so daß Aufnahmen nach dem Zeitlupenprinzip möglich sind.

Die Neuerung geht weiter davon aus, daß die exakte zahlenmäßige Bestimmung des Atemvolumens zur Respirationsdiagnostik zwar interessant jedoch nicht unerlässlich ist, denn die repiratorischen Umfangsänderungen des Thorax, d. h* die Größe der Atemexcursionen desselben ergeben einen sehr guten Anhaltspunkt bzw, haben eine große Au·· ■agekraft/ insbesondere dann/ wenn deren Änderungen Über längere Zeiträume hinweg beobachtet und aufgezeichnet werden. Bekanntlich herrscht eine sogenannte Dominanz der Thoraxatmungen vor/ die beim Mann zur Zwergfell- oder Bauchatmung im Verhältnis von 2/3 zu 1/3 steht und die bei der Frau noch stärker ausgeprägt ist/ d. h. das überwiegen der Thoraxatmung ist noch größer. Mit zunehmender angestrengter Atmung steigt auch die Dominanz der Thcraxatmung. Das bedeutet/ dal die Beobachtung bzw, Messung der Thoraxexcursionen und deren Aufzeichnung durch einen Sensor und Geber, de« die Größe der Thoraxexcursionen niet/ zu ausgezeichneten Brgebnissen but Beurteilung der

Respiration führt.

Dadurch, daß die Thoraxexcursionen durch einen Sensor gemessen werden, entfallt die hinderliche Gesichtsmaske, welche eine Langzeitmessung bisher unmöglich machte.

Neuerungsgemäß können nunmehr vielseitige Langzeit-Untersiichungen im Bereich der Respirationsdiagnostik durchgeführt werden. Es wird ein wichtiger Paktor, nämlich die Atemrhytmik erfasst. Es wird die Änderung der Ätemrhytmik über den Tagesablauf hinweg erfasst, es lassen sich anhand der Amplituden-Anstiege bzw.-Abfälle der Aufzeichnung mühelos Atemzeitquotienten ermitteln, die Hinweise auf Atemwegsobstruktionen geben können, es lassen sich Zeitpunkt, Dauer und stärke von.Hustenanfällen und vieles ander· mehr ermitteln*

Auch in der allgemeinen Klinikiuedizin, z. B. in Intensivstationen, kann die Gefahr komatöser, kußmaulscher Atmung, das Eintreten von cheyne-stokescher Atmung rechtzeitig erkannt und gemeldet und auch aufgezeichnet werden. Die Ermittlung der Ursachen und Anlässe von Hyperventilationstetanien ist durch Beobachtung der respirationsbedingten Excursionen des Thorax zu erfassen und kann diagnostisch ausgewertet werden.

Diese Aufzählung stellt nur ein Beispiel aus der Vielzahl möglicher Anwendungsbereiche der nauerungsgamäfl ausge-

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bildeten Vorrichtung dar.

Darüber hinaus können therapeutische Erfolge,die Wirkungsdauer von Medikamenten, der Wirkungseintritt und vieles andere mehr ermittelt werden, so daß eine optimale Medikamentenauswahl und -dosierung möglich ist.

Bei der Anwendung von Verweilsonden, die z. B. in Krankenhäusern den Sauerstoffgehalt des Blutes messen und ggfs. aufzeichnen, lassen sich sehr gute Rückschlüsse auf die Physiologie der Atmung ziehen, denn es läßt sich dann sehr leicht feststellen, ob eine Hypoxämie des Blutes von der Atmung selbst abhängt oder innere Ursachen hat.

Die Neuerung ist nur dann sinnvoll, wenn wie schon eingangs erwähnt dafür gesorgt ist, daß der normale Tagesablauf einet Patienten oder Probanden durch die Registration seiner Atmung nicht behindert wird. Deshalb kannzeichnet sich die eingangs genannte Vorrichtung nach einem weiteren Merkmal der Neuerung dadurch, daß der Sensor an einem, im Sternalbereich offenen, undehnbaren, an Schulterträgern im Bereich zwischen Mamillen und epigaetrisohen Rippenbögen gehaltenen Thoraxgurt angeordnet ist, welcher auf seiner Außenoberfläche einen ebenfalle im Sternalbereieh offenen undehnbaren reibung«- arnv geführten Gleitgurt trägt, der übe* dem sternum mittels eines deimelasfcisehen MitteXatttoks geschlossen ist und daß der Sensor die atmungsbedingten Läftgenänderungen 4ee jMittelefcüerkes .ntiß't«

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Durch diese Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein behinderungsfreier Lebensablauf gewährleistet. Der an Schulterträgern gehaltene Thoraxgurt mit hautfreundlicher Oberfläche definiert die Meßstelle. Der darauf angeordnete äußere Gleitgurt, der wie der Thoraxgurt undehnbar ausgebildet ist, führt bei der Ein- und Ausatmung Gleitbewegungen auf dem Thoraxgurt aus. Durcfe das Mittelstück, das dehnelastisch ausgebildet ist und den Gleitgurt schließt, führen alle Atemexcursionen des Thorax zu entsprechend großen Längenänderungen bzw. -dehnungen des Mittelstücks. Ein derartiger Thoraxgart trägt kaum auf, stört nicht und kann sowohl im Bett wie während des Tages getragen werden.

Jn ganz einfacher Weise kann die Längenänderung oder -dehnung de· Mittelstückec während der Atemexcursionen nach Anspruch 3 dadurch gemessen werden, daß parallel «um Mittelstück, d. h. dessen Längenänderung, ein einendig befestigter, undehnbarer Streifen oder Draht befestigt ist, der bspw. in einer scheidenartigen Führung innerhalb des Mittelstückes aufgenommen sein kann. Durch 4as Atmen und unterschiedliche Dehnen des Mittel3tuck.se wird dann der undehnbare Streifen oder Draht entsprechend der Änderung des Thoraxumfanges hin-und her-gesehoben und es braucht diese hin* und hergehende Bewegung lediglich auf das Aufzeichnungsgerät übertragen zu werden«

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Alternativ dazu kann die Messung dee Längenänderung des Mittelstüekes aueh elektronieeh erfolgen, ζ. Θ» mittels eines elektronischen Dehnungsmeßstreifens« Es sind aber aueh noch viele andere, auf Längenänderungen empfindliehe Sensoren einsetzb&r.

bie übertragung der vom Sensor tosw. Geber ermittelten , Längenänderungen kann in einfachster Form, insbesondere -■ dann, wenn die LängenSnderungen meöhaniseh gemessen werden» mittels einer Verbindung zum Aufzeiehnungsgerät erfolgen, die naeh Axt eines Bowdenzüge9 ausgebildet ist« Es lassen sieh aber aueh hydralisehe Eiaeiehtuageft alter' nativ einsetzen.

Bei elektrischen oder elektronischen Messungen dient zur Verbindung mit den Aufzeichnungsgerät ein elektrisches Kabel, und die elektrischen Größen werden einem elektromechanisch bewegbaren Schreiber übermittelt.

Für computertechnische Untersuchungen empfiehlt es sich, WeM. das Aufzeichnungsgerät als MagnetaufZeichnungsgefät aesgebildet ist mad das Hagaetaufzeiehattagsband magne» ; tische Zeitmarken aufweist.

Von sehr größer Bedeutung ist die Weiterfcilduag, bei der ; der Sensor bzw. geber einen Sender aufweist und draht- : los mit einem Empfänger des Aufzeichnungsgerätes verbunden ist. Bei dieser Weiterbildung kann sich der Probrand oder

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Patient feed, bewegen und let nicht gezwungen/ in unmittelbarer NachbafSöhaft des Aufzeishnunfsgerates zu bleiben. Miniaturisierte Sendet > MikiföpEezessören/ die Impulse in entsprechende Sendersignale umwandeln, usw. sind handelsüblich , so daB aueh diese Art der Larngzeitateffiaufzeiehöung mit erfolg und ohne große Entwicklungsarbeit einsetsbar i»t. is kennen dadurch iß der Sportmedizin 2. 8* Leistungssportler während ihres Trainings tberwaeht werden« Es können Mensehan während ihres normalen Tagesablaufes überwacht werden und es kann festgestellt werden, welehe körparliehen oder fsyehieehen Einflüsse respiratorisehe Krisen bzw. respiratorisohe Änderungen hervorrufen und welcher Art diese Änderungen sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Neuerung kann das Auf= zeiöhnungsgerät auöh unmittelbar am dehnbaren Öleitgurt befestigt sein.

Die Neuerung ist anhand von Ausführungsbeispieleii schema-' tisch in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigtt

Fig. 1 - - elite sehematische Ansicht der neueruags* gemäß ausgebildeten Vorrichtung mit am Ende des Gleitgurtes befestigtem/ gestrichelt dargestellten Aufzeichnungsgerät und mechanisch betätigtem Geber mit Schreiber,

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Fig« 2 - sine vergrößerte Teilansieht der neuerungsgemäßen Vorrichtung mit an den Gurtenden befestigtem Geber in Form eines Sehreibum» Wandlers und Aufzeichnungsgerät/

Fig. 3 - eine Teil-Schnitt ze leimung einer möglichen Ausgestaltung des Sensors und Gebers der Vorrichtung gem. Flg. 1 und

Flg. 4 - eine Draufsieht bzw. Frontansieht einer weiteren Ausgestaltung des Sensers bzw. Gebers der Vorrichtung gemäß Flg. 1.

Da\s in den zeichnungen, insbesondere in Fig. 1 und 2 schema= ifcisch dargestellte Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäßen Verrichtung zur registrierenden Sespirationsdiagnostik 1 besteht aus einem Thoraxgtirt 2, der von Schulterträgern 3 im Betreißh zwischen Mamillen und epigastrischen RippenbÖgen 5 des: Pr©bandea gehalten wird. Dieser fheraxgurt 2 besteht aus einem nicht dehnbaren, hautfreundlichen Material und ist, wie Fig. 1 und 2 erkennen lassen, im Sternalbereieh ©ffesa, Auf der Äußienoberflache des Thörä&gurtes 2 ist ein Gleitgurt 6 reiburtgsarm bis reibungsfrei geführt, der ebenfalls endebnbar ist* Auch dieser Gurt 6 ist im Sternalbereieh offen und wird durch ein Mittelstück 7 geschlossen. Dieses Mittelstück 7 besteht aus einem dehnbaren Material, wie z. B. Gummi.

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f, Da der Thoffflxgurt 2 und dear öieitgurt 6 uttdehntear sind,

werden die ThoKajcexoussionen dureh Dehnung und Verkürzung

ι des Mitteistüekes 7 ermöglicht. Das Mittalstück 7, das aus

dehnbarem Material besteht, wird dabei gemäß Fig. 3 etwa in die in strichpunktierter Linie dargestellten Endpositionen S in Richtung der Pfeile 9 hin- und herbewegt.

Bei der Vorrichtung 1 sorgt der theraxgurt 2 dafür, daß die Thoraaesieursionen nicht durch Haftreibung auf der Haut behindert werden. Der Shoraaegurt 2 wird während des Ätmens lediglieh im Sternalbereich aufgeweitet und verengt. Die ' Bewegung führt der Qleitgurt 6 aus, der jed©eh reibungs-

arm bis reibungsfrei auf dem fhoraxgurt 2 geführt ist. Bei vorteilhaften Äusfiihrtmgen kann der Thoraxgiart 2 hohl ausgebildet sein, so daß der Gieitgurt 6 innerhalb dessel-

ben geführt ist. Auf diese Weise ergibt sieh zuverlässig,

daß darüber getragene Kleidung unter gar keinen umständen beanspruöht wird.

Diese ataungsbedingten Längenänderungen des Mittelstückes

\ 7 können meehaniseh, elektrisch öder drahtlos mittels eines

Gebers oder Sensors 10 atäf eisern mit eiaeo Sehare^er 11 ausgestatteten Aufzeichnungsgerät übertragen werden.

In Fig. 1 ist ein Geber 10 in Form eines Streifens oder Drahtes 13 dargestellt, der an einem Ende des undehnbaren GleitguvTtes 6, parallel zum Mittel stück 7 verlaufend, befestigt ist. Der Geber 10 oder 13 ist mit einem Schreib-

kopf 11 ausgestattet, der die atmungsbedingten Längenänderungen des Mittelstückes 7 auf einer Papier- oder Folienbahn des am gegenüberliegenden Ende des Gleitgurtes 6 befestigten Auszeichnungsgerätes 12 mechanisch überträgt.

Das Aufzeichnungsgerät 12 ist nicht weiter in Einzelheiten erläutert, weil Geräte dieser Art in verschiedenster Ausführung im Handel erhSltlich sind. Solche Aufzeichnungsgeräte 12 haben eine mit zeitkonstanter Geschwindigkeit bewegte Papier- oder Folienbahn 14, die eventuell mit Zeitmarken 15 versehen ist und in Fig. 2 in Richtung des Pfeiles 16 bewegt wird. Die vom Sensor bzw. Geber 10 korn-

menden Werte werden bspw. einem Schreibumwandler 17, der j mechanisch, elektromechanisch, elektronisch ausgebildet ( sein kann, übermittelt und dieser bewegt aufgrund der eingehenden Signale einen Schreiber 11 in Richtung der Pfeile ? 18 in Fig. 2 hin und her. So entsteht auf dem Papier- oder | Folienband 14 eine Kurve 19, welche Größe und zeitlichen < Verlauf der Atemexcursionen wiedergibt, die von dem Sensor oder Geber 10 gemessen werden.

Um einen Sensor oder Geber 10 zu verwirklichen, kann gemäß der schematischen Darstellung in Fig. 3 an einem Ende des i Mittelstückes 7 ein steifer Draht oder streifen 20 befestigt und am anderen ende in eine bowdensugastige Hülle 21 aufgenommen sein. Beim Atmen wird die in Verlängerung ! des Streifens 20 in der Hülle 21 befindliehe Seele 22 dee Bowdenzüge© hin« und herbewegt und die Größe der Bewegunge-

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hübe entspricht exakt der Dehnung des Mittelstückes 7. In diesem Fall bildet der Bowdenzug 22 die Verbindung zwischen Sensor 10 und Aufzeichnungsgerät 12.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 4 ist das Mittelstück 7 mit einem Dehnungsmeßstreifen 23 ausgerüstet, welcher den Geber 10 bildet und als Sensor dient. Die Verbindung mit dem Aufzeichnungsgerät 12 wird von einem elektrischen Kabel 24 hergestellt. Anstelle des elektrischen Kabels 24 kann ein beliebiger Miniatursender - nicht dargestellt - vorgesehen sein, der seine Meßwerte drahtlos dem Aufzeichnungsgerät 12 übermittelt.

Anstelle des Dehnungsstreifens 23 können beliebige andere elektronische oder elektromechanische Dehnungsmeß- bzw. -registriergeräte eingesetzt werden.

Alle in der Beschreibung und/oder Zeichnungen dargestellten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

Es versteht sich von selbst, daß die beschriebenen und dargestelltenAusführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nur eine vorteilhafte Ausgestaltung des Erfindung sgedankens darstellen, der keinesfalls allein hierauf beschränkt sein soll.

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Claims (3)

hintschii :, j ,·:! * U !"|·f O :f ***** ,29, Masrz 1984 p-ho Az.; G 84 05 169.8 Schutzansprüche:

1. Vorrichtung zur Respirationsdiagnostik, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe aus einem vorne offenen, undehnbaren, axt Schulterträgern (3) versehenen Thoraxgurt (2) besteht, welcher auf seiner Außenoberfläche einen ebenfalls vorne offenen,undehnbaren, reibungsarm geführten Gleitgurt (6) trägt, der über ein dehnelastisches Mittelstück (7) geschlossen ist und daß an einem Ende des undehnbaren Gleitgurtes (6) ein parallel zum Mittelstück (7) angeordneter, einendig befestigter Streifen oder Draht (13) als Geber

(10) mit Schreiber (11) und am anderen Ende des Gleitgurtes (6) ein Aufzeichnungsgerät (12) mit eines?: kontinuierlich, quer zur Längsrichtung des Gleitgurtes (6) angetriebenen Papier- oder Folienbahn (14) befestigt ist, mit deren Oberfläche der Schreiber (11) in Kontakt steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geber (10) ein im Mittelstück (7) angeordneter Sensor ist und das Aufzeichnungsgerät (12) einen elektromechanisch bewegbaren Schreiber (11, 17) mit einer unter diesem

(11) vorbeibewegbaren Papier- oder Polienbahn (14) besitzt«

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufzeichnungsgerät (12) ein Magnet-Aufzeichnungsgerät mit Magnetband ist.

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