FR2583283A1 - Apparatus used to check pulmonary function - Google Patents

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    • G01F1/20—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow
    • G01F1/28—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects by detection of dynamic effects of the flow by drag-force, e.g. vane type or impact flowmeter
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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
    • A61B5/087—Measuring breath flow
    • A61B5/09—Measuring breath flow using an element rotated by the flow

Abstract

The invention relates to an apparatus allowing an individual to measure his own respiratory capacity. It consists of a box 1 comprising a cylindrical cage 2 containing a blade 3 rotating around a stationary spindle 4. A hollowed disc 8, rigidly fixed to the blade 3, passing in front of a cell 5 transmits signals to a processing unit 6, connected to a display device, according to the reactions of the blade 3 due to the breath of the user injected via a tube 7. The apparatus according to the invention is in particular recommended for learning the importance of respiration to the body.

Description

L'invention concerne un appareil permettant de suivre individuellement ses aptitudes respiratoires. The invention relates to an apparatus for individually monitoring his breathing skills.

L'exploration fonctionnelle respiratoire s'effectue actuellement avec des matériels nécessitant une technique d'exécution rigoureuse ainsi qu'un personnel entraîné en vue d'apporter une aide significative au diagnostic des praticiens. Functional respiratory exploration is currently carried out with equipment requiring a rigorous execution technique as well as trained personnel with a view to providing significant assistance in the diagnosis of practitioners.

Ces matériels tel, entre autre, le spirographe, permettent de mesurer divers paramètres dont les volumes mobilisables comme : la capacité vitale (CV) et la capacité vitale forcée (CVF) correspondant dans le premier cas à une expiration effectuée de manière souple et lente et dans le deuxième cas à une expiration rapide maximum après une inspiration complète (dans les deux cas). These materials such as, among other things, the spirograph, make it possible to measure various parameters including the volumes that can be mobilized such as: vital capacity (CV) and forced vital capacity (CVF) corresponding in the first case to an expiration carried out in a flexible and slow manner and in the second case to a maximum rapid expiration after a complete inspiration (in both cases).

Ce type d'appareil utilisé par le corps médical présente divers inconvénients pour un emploi individuel du fait du coût et des dimensions ; de plus, ils servent la plupart du temps à constater que le patient soumis à ces examens souffre bien puisque, actuellement, aucun dépistage systématique n'est effectué. This type of device used by the medical profession has various drawbacks for individual use due to the cost and dimensions; moreover, they are used most of the time to note that the patient subjected to these examinations suffers well since, currently, no systematic screening is carried out.

Aussi, dans le but d'éviter cette constatation "à posteriori", l'appareil est destiné à permettre à tout individu de prendre conscience de l'importance de cette fonction respiratoire pour l'organisme et apporter ainsi un effet préventif (réduction des interventions thérapeutiques), bénéfique en premier pour l'intéressé et par répercussion pour la communauté puisqu'il sera alors possible d'améliorer cette fonction. Also, in order to avoid this "a posteriori" observation, the device is intended to allow any individual to become aware of the importance of this respiratory function for the body and thus provide a preventive effect (reduction of interventions therapeutic), beneficial first for the person concerned and by repercussion for the community since it will then be possible to improve this function.

En conséquence, l'invention consiste à proposer un appareil économique et simple - utilisable par tous quelque soit l'age, le sexe, sportif ou pas - avec lequel l'utilisateur effectue deux tests donnant une indication sur les capacités vitales (CV et CVF). Consequently, the invention consists in proposing an economic and simple device - usable by all whatever the age, sex, athletic or not - with which the user performs two tests giving an indication of the vital capacities (CV and CVF ).

L'appareil comprend ainsi une pièce en forme d'aube montée libre sur un axe fixe et évoluant à l'intérieur d'une cage cylindrique perpendiculaire à cet axe et réagissant, selon le test choisi, au souffle de l'utilisateur acheminé par une entrée d'air située sur la face avant du coffret, contenant l'appareil, où apparaît le résultat obtenu. The apparatus thus comprises a piece in the shape of a blade mounted freely on a fixed axis and moving inside a cylindrical cage perpendicular to this axis and reacting, according to the chosen test, to the breath of the user conveyed by a air inlet located on the front of the cabinet, containing the device, where the result obtained appears.

Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre d'exemple et illustrant un mode d'exécution préférentiel de l'invention
- la figure 1 est une perspective éclatée de l'ensemble - face arrière
- la figure 2 une élévation en coupe du dispositif
- la figure 3 une coupe partielle suivant la ligne A-A de la figure 2 - AUBE au repos
- la figure 4 représente la même pièce dans la position qu'elle prend lors du premier test - CV
- la figure 5 représente l'évolution de la même pièce au cours du deuxième test - CVF.In the accompanying drawings, given solely by way of example and illustrating a preferred embodiment of the invention
- Figure 1 is an exploded perspective of the assembly - rear face
- Figure 2 a sectional elevation of the device
- Figure 3 a partial section along line AA of Figure 2 - Dawn at rest
- Figure 4 shows the same part in the position it takes during the first test - CV
- Figure 5 shows the evolution of the same part during the second test - CVF.

L'appareil comprend un injecteur d'air dans une cage cylindrique comportant une aube tournant sous l'action de l'air injecté ; cette aube est reliée à des moyens de mesures de l'angle de rotation de l'aube autour de son axe. Les moyens de mesures délivrent un signal proportionnel aux fluxs d'air injectés et à la durée d'injection de cet air. The apparatus comprises an air injector in a cylindrical cage comprising a blade rotating under the action of the injected air; this blade is connected to means for measuring the angle of rotation of the blade around its axis. The measurement means deliver a signal proportional to the flows of air injected and to the duration of injection of this air.

Ces signaux sont envoyés sur une unité de traitement reliée à un dispositif d'affichage.These signals are sent to a processing unit connected to a display device.

Dans le mode d'exécution représenté, l'appareil est constitué d'un coffret (1) comprenant une cage cylindrique (2) en deux pièces (11) et (12) ; la partie (11) de cette cage est solidement fixée au support vertical (10) lui-même fixé au coffret (1) par une cornière (13)la deuxième partie (12) de la cage venant s'emboiter dans la première (11) formant ainsi une chambre. In the embodiment shown, the device consists of a box (1) comprising a cylindrical cage (2) in two parts (11) and (12); the part (11) of this cage is securely fixed to the vertical support (10) itself fixed to the box (1) by an angle iron (13) the second part (12) of the cage which fits into the first (11 ) thus forming a chamber.

Sur la partie (11) de la cage cylindrique est fixé solidairement en son centre l'axe (4) de même que la cellule (5) à une distance suffisante pour permettre le passage du disque (8) lui-même solidaire de l'aube (3) évoluant sur l'axe (4) suivant l'air injecté par le souffle de l'utilisateur provenant d'un orifice (9), situé dans l'axe de symétrie de l'aube (3), relié au tube (7) traversant le support vertical (10) et débouchant sur la partie (11) de la cage cylindrique ; l'air ressortant par un autre orifice (14) exécuté de façon préférentielle au centre de la deuxième partie (12) de la cage cylindrique. On the part (11) of the cylindrical cage is fixed integrally in its center the axis (4) as well as the cell (5) at a sufficient distance to allow the passage of the disc (8) itself integral with the blade (3) moving on the axis (4) according to the air injected by the breath of the user from an orifice (9), located in the axis of symmetry of the blade (3), connected to the tube (7) passing through the vertical support (10) and opening onto the part (11) of the cylindrical cage; the air emerging through another orifice (14) preferably executed in the center of the second part (12) of the cylindrical cage.

Une différence de hauteur entre l'entrée d'air (15) et l'orifice (9) permet un écoulement dans la cage cylindrique (2) de l'humidité provenant de l'air exhalé, afin d'éviter à l'entrée l'emploi d'un capteur d'humidité dont la présence provoquerait des tourbillons, alors qu'en pareil cas, c'est l'effet laminaire de l'air qui est recherché ; à la base de la cage cylindrique, un bouchon de purge (16) permet d'évacuer cette humidité. A difference in height between the air inlet (15) and the orifice (9) allows a flow in the cylindrical cage (2) of moisture from the exhaled air, in order to avoid at the inlet the use of a humidity sensor, the presence of which would cause vortices, whereas in such a case, the laminar effect of the air is sought; at the base of the cylindrical cage, a drain plug (16) allows this moisture to be removed.

Par ailleurs, sur le tube (17), employé pour se servir de l'appareil en se raccordant à l'entrée (15), s'adaptent des embouts (18) interchangeables et jetables - pour des raisons d'hygiène rendant ainsi l'appareil utilisable par plusieurs personnes ; ce tube (17) se rangeant après usage à l'intérieur du coffret (1) par l'inter- médiaire de deux orifices prévus à cet effet sur la face arrière du coffret. Furthermore, on the tube (17), used to use the device by connecting to the inlet (15), adaptable interchangeable and disposable tips (18) - for hygienic reasons thus making the device usable by several people; this tube (17) being stored after use inside the box (1) by means of two orifices provided for this purpose on the rear face of the box.

La pièce en forme d'aube (3), sensiblement rectangulaire, est constituée d'une plaque mince qui a ses deux bords repliés et dans lesquels sont effectués deux trous servant à la fixation de la dite aube sur l'axe (4) ; les deux points d'appui (19) et (20) de l'aube sur l'axe sont ainsi limités à l'épaisseur du matériau utilisé et du fait de sa légèreté, l'aube présente l'avantage de ne pas être sensible à l'inertie - comme cela se produit avec un rotor qui continue à tourner bien après l'interruption du souffle - d'où une répercussion sur la précision de l'indication, nuisible quand il s'agit du deuxième test correspondant à la CVF. The substantially rectangular blade-shaped part (3) consists of a thin plate which has its two folded edges and in which two holes are made for fixing said blade on the axis (4); the two support points (19) and (20) of the blade on the axis are thus limited to the thickness of the material used and because of its lightness, the blade has the advantage of not being sensitive inertia - as happens with a rotor that continues to rotate well after the interruption of the breath - hence an impact on the accuracy of the indication, harmful when it is the second test corresponding to FVC .

De même, pour éviter l'incidence due aux frottements engendrés par des engrenages, solidaires de l'aube, actionnant un ou plusieurs indicateurs, le résultat de l'un ou l'autre test, quantifié arbitrairement, est obtenu sur un dispositif d'affichage relié à une unité de traitement des signaux obtenus par l'intersection du flux lumineux, provenant d'un émetteur (21) et capte sur un récepteur photo-électrique (22) de la cellule (5), par le disque (8) comportant des secteurs évidés. Similarly, to avoid the incidence due to friction generated by gears, integral with the blade, actuating one or more indicators, the result of one or the other test, arbitrarily quantified, is obtained on a device for display connected to a unit for processing the signals obtained by the intersection of the light flux, coming from a transmitter (21) and sensed on a photoelectric receiver (22) of the cell (5), by the disc (8) having hollowed out sectors.

Lors du premier test permettant d'évaluer la capacité vitale (CV), l'aube (3) quitte la position d'équilibre (figure 3) pour atteindre sous l'action du souffle une position légèrement inclinée qui vainct la force de la pesanteur et ce aussi longtemps que l'utilisateur est à même de la maintenir dans cette position (figure 4) ; du fait de la situation du disque (8) devant la cellule (5), le flux lumineux est interrompu et déclenche alors le système de traitement des signaux pendant toute l'opération. During the first test allowing to evaluate the vital capacity (CV), the dawn (3) leaves the position of equilibrium (figure 3) to reach under the action of the breath a slightly inclined position which overcomes the force of gravity and this as long as the user is able to maintain it in this position (Figure 4); due to the situation of the disc (8) in front of the cell (5), the light flow is interrupted and then triggers the signal processing system during the entire operation.

Pour le deuxième test, le fonctionnement diffère uniquement par le fait que l'aube (3) effectue alors un certain nombre de tours autour de l'axe (4) et que les signaux perçus par la cellule sont fonction des secteurs évidés du disque (8) ; les indications relatives à ce deuxième test, soit la capacité vitale forcée (CVF), apparaissent alors, comme pour le premier test, sur le dispositif d'affichage commandé par un
inverseur en fonction du test choisi.For the second test, the operation differs only by the fact that the blade (3) then performs a certain number of turns around the axis (4) and that the signals perceived by the cell are a function of the recessed sectors of the disc ( 8); the indications relating to this second test, namely the forced vital capacity (CVF), then appear, as for the first test, on the display device controlled by a
inverter depending on the test chosen.

Le dispositif d'affichage permet également de fournir des indica
tions en clair sur l'état de santé de l'utilisateur de l'appareil,
suivant l'age et le sexe, ainsi que des informations pour l'établis
sement de diverses comparaisons et rapports avec des tests précédents
ou ultérieurs permettant de suivre une évolution par conservation des
données.The display device also allows to provide indica
clear information on the state of health of the user of the device,
according to age and gender, as well as information for the workbench
various comparisons and reports with previous tests
or later allowing to follow an evolution by conservation of
data.

Afin de faciliter l'emploi de l'appareil en n'importe quel lieu,
l'énergie nécessaire au dispositif de traitement des signaux et de
l'affichage est fournie par une pile (23) lui assurant son autonomie.In order to facilitate the use of the device in any place,
the energy required for the signal processing and
the display is provided by a battery (23) ensuring its autonomy.

Pour la réalisation de l'appareil, l'ensemble des composants,
a l'exception de la partie électronique propre aux traitements des
signaux, sont de préférence réalisés en pièces plastiques ; ceci permettant d'éliminer tous inconvénients assujettis aux chocs et/ou aux variations hygrométriques. L'axe (4) pouvant être réalisé soit dans
cette matière, vu le poids extrêmement réduit de l'aube et du disque,
soit en acier inoxydable.To make the device, all of the components,
with the exception of the electronic part specific to the processing of
signals, are preferably made of plastic parts; this eliminates any drawbacks subject to shock and / or humidity variations. The axis (4) can be realized either in
this material, given the extremely reduced weight of the blade and the disc,
either stainless steel.

De plus, le dispositif d'affichage comporte le moyen d'établir le rapport débit/temps soit le débit instantané etlè moyen de conserver en mémoire des informations permettant d'établir des comparaisons avec des tests précédents et ultérieurs.  In addition, the display device includes the means of establishing the flow / time ratio, ie the instantaneous flow and the means of storing information in memory allowing comparisons to be made with previous and subsequent tests.

Claims (8)

REVENDICATIONS 1)appareil permettant de suivre individuellement ses aptitudes respiratoires caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif sous forme d'une aube tournant autour d'un axe en fonction du souffle transmis par une entrée prévue à cet effet, de manière à ce que, sous l'impulsion de l'air, l'aube est stabilisée dans une position donne et qu'un moyen de mesure indique la durée au cours de laquelle l'aube est restée stabilisée dans cette dite position. 1) device making it possible to individually monitor one's breathing skills, characterized in that it comprises a device in the form of a blade rotating around an axis as a function of the breath transmitted by an inlet provided for this purpose, so that, under the impulse of the air, the blade is stabilized in a given position and that a measuring means indicates the duration during which the blade remained stabilized in this said position. 2)appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que sur l'aube utilisée est monté perpendiculairement à son axe un disque comportant des secteurs évidés interceptant le flux lumineux d'une cellule photo-électrique. 2) device according to claim 1, characterized in that on the blade used is mounted perpendicular to its axis a disc having recessed sectors intercepting the light flux of a photoelectric cell. 3)appareil suivant les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que l'aube n'a que deux points d'appui sur l'axe. 3) apparatus according to claims 1 and 2 characterized in that the blade has only two support points on the axis. 4)appareil suivant l'une des revendications 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que sous l'effet du souffle l'aube est mise en rotation autour d'un axe et que le nombre de tours de rotation de cette aube est mesuré par le dit moyen de mesure. 4) device according to one of claims 1, 2 or 3, characterized in that under the effect of the breath the blade is rotated about an axis and that the number of rotational turns of this blade is measured by said means of measurement. 5)appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'aube évolue dans une cage cylindrique. 5) device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the blade evolves in a cylindrical cage. 6)appareil suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'indication obtenue lors des deux tests est effectuée par un dispositif d'affichage. 6) device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the indication obtained during the two tests is carried out by a display device. 7)appareil suivant l'une des revendications ] à 4, caractérisé en ce que il est envisagé un moyen d'évacuation de l'humidité produite par l'air exhalé. 7) apparatus according to one of claims] to 4, characterized in that it is envisaged a means of evacuation of the moisture produced by the exhaled air. 8)appareil suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage comporte le moyen d'établir le rapport débit/temps, soit le débit instantané.  8) apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that the display device comprises the means of establishing the flow / time ratio, ie the instantaneous flow.
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