NL9202256A - Interactieve ademhalingsregulator. - Google Patents

Interactieve ademhalingsregulator. Download PDF

Info

Publication number
NL9202256A
NL9202256A NL9202256A NL9202256A NL9202256A NL 9202256 A NL9202256 A NL 9202256A NL 9202256 A NL9202256 A NL 9202256A NL 9202256 A NL9202256 A NL 9202256A NL 9202256 A NL9202256 A NL 9202256A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
parameter
signal
respiration
respiratory
pattern
Prior art date
Application number
NL9202256A
Other languages
English (en)
Original Assignee
Peter Bernard Defares
Cornelis Adriaan De Willigen
Verveen Eduard Theodorus
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Bernard Defares, Cornelis Adriaan De Willigen, Verveen Eduard Theodorus filed Critical Peter Bernard Defares
Priority to NL9202256A priority Critical patent/NL9202256A/nl
Priority to DE69331019T priority patent/DE69331019T2/de
Priority to JP51503794A priority patent/JP3340130B2/ja
Priority to CA002459784A priority patent/CA2459784C/en
Priority to DK94904338T priority patent/DK0678001T3/da
Priority to DK96203177T priority patent/DK0769268T3/da
Priority to ES94904338T priority patent/ES2121184T3/es
Priority to EP94904338A priority patent/EP0678001B1/en
Priority to CA002152443A priority patent/CA2152443C/en
Priority to AU58432/94A priority patent/AU5843294A/en
Priority to DE69319742T priority patent/DE69319742T2/de
Priority to AT94904338T priority patent/ATE168248T1/de
Priority to ES96203177T priority patent/ES2166425T3/es
Priority to PCT/NL1993/000273 priority patent/WO1994014374A1/en
Priority to AT96203177T priority patent/ATE207328T1/de
Priority to US08/491,946 priority patent/US5730145A/en
Priority to EP96203177A priority patent/EP0769268B1/en
Publication of NL9202256A publication Critical patent/NL9202256A/nl
Priority to US08/814,088 priority patent/US5899203A/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/48Other medical applications
    • A61B5/486Bio-feedback
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • A61B5/0816Measuring devices for examining respiratory frequency
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/103Detecting, measuring or recording devices for testing the shape, pattern, colour, size or movement of the body or parts thereof, for diagnostic purposes
    • A61B5/11Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb
    • A61B5/113Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing
    • A61B5/1135Measuring movement of the entire body or parts thereof, e.g. head or hand tremor, mobility of a limb occurring during breathing by monitoring thoracic expansion

Description

Interactieve ademhalingsregulator.
De uitvinding heeft betrekking op een interactieve ademhalingsregulator voorzien van: - een opneemorgaan, dat het ademhalingspatroon van een patiënt waarneemt en een hiermee overeenkomend ademhalings-signaal afgeeft, - een instructiesignaalgenerator voor het voortbrengen van een door de patiënt waarneembaar instructiesignaal ter beïnvloeding van diens ademhalingsgedrag, - een besturingsorgaan, dat de instructiesignaal-generator bestuurt, - een verwerkingsorgaan, dat aan de hand van een parameter van het ontvangen ademhalingssignaal vaststelt of het waargenomen ademhalingspatroon gedurende een voorafbepaalde tijd voldoet aan een vooraf instelbare norm voor deze parameter en bij een bepaald foutpercentage aan het besturings-orgaan een startsignaal afgeeft.
Een dergelijke inrichting voor het aan een patiënt aangeven van een gewenst ademhalingspatroon, is bekend uit het Nederlandse octrooischrift 166.850, waarbij deze inrichting, in het bijzonder ter bestrijding van het hyperventilatie-syndroom, is voorzien van een orgaan voor het bepalen van de cyclustijd. De daarmee overeenkomende frequentie van de adem-halingscycli wordt daarbij gebruikt als parameter van het ademhalingspatroon. Het opneemorgaan, bijvoorbeeld een op de borst van de patiënt aangebracht rekstrookje of kwikdraad-opnemer, geeft een impulssignaal af met een herhalings-frequentie die overeenkomt met de ademhalingsfrequentie. Dit signaal wordt toegevoerd aan een tijdbepalend orgaan, dat deze frequentie vergelijkt met een vooraf ingestelde norm- of grenswaarde. Zodra dit verwerkingsorgaan vaststelt dat de ademhalingsfrequentie hoger is dan de grensfrequentie, start het een toongenerator, die binnen een ademhalingscyclus twee voor de patiënt hoorbare en door hem van elkaar te onderscheiden tonen opwekt.
Echter niet alleen patiënten die last hebben van hyperventilatie, met als symptoom een abnormaal hoge ademhalingsfrequentie, vertonen een niet-optimaal ademhalingsgedrag, maar ook patiënten die lijden aan bijvoorbeeld deficiënte respiratoire sinusarrhythmie, CARA of fobieën of psychische trauma's van welke aard dan ook. Ook bijvoorbeeld ademhaling die hoofdzakelijk via de borst plaatsvindt, in tegenstelling tot buikademhaling, is een vorm van een niet-optimale ademhaling, omdat voor een goede doorbloeding van alle organen een effectieve buikademhaling belangrijk is.
Een beschrijving van het patroon van een dergelijke niet-optimale ademhaling uitsluitend in termen van de ademhal ings frequent ie blijkt echter niet altijd toereikend. De onderhavige uitvinding vloeit voort uit onderzoek naar een zinvol instructieve terugkoppeling naar de patiënt bij ook andere niet-optimale ademhalingspatronen dan die welke zich voordoen bij hyperventilatie. Op grond daarvan is men tot het inzicht gekomen dat voor een juiste analyse van een adem-halingspatroon kennis van met name de verhouding (ratio) tussen de in- en uitademingstijden onontbeerlijk is.
De hierboven beschreven bekende inrichting heeft echter de beperking dat zij die extra benodigde informatie niet in het terugkoppelingsproces betrekt en derhalve onvoldoende toepassingsmogelijkheden biedt voor het verhelpen van stoornissen of het corrigeren van deficiënte ademhalingspatronen over het algemeen.
De uitvinding beoogt een inrichting van de in de aanhef genoemde soort te verschaffen, die het waargenomen ademhal ingspatroon van een patiënt gedetailleerder analyseert en dit niet uitsluitend toetst aan een grens ten aanzien van de ademhalingsfrequentie.
Daartoe heeft de interactieve ademhalingsregulator overeenkomstig de uitvinding het kenmerk, dat het verwerkings-orgaan als parameter de verhouding tussen de inademings- en uitademingstijd in een ademhalingscyclus verwerkt.
In een voorkeursuitvoeringsvorm betrekt het verwerkings-orgaan de frequentie van de ademhalingscycli als tweede parameter en omvat de vooraf instelbare norm tevens een waarde voor deze parameter.
Met behulp van deze inrichting kan de patiënt met voordeel bij regelmatigheidsstoornissen in de ademhaling van welke aard dan ook een zinvolle terugkoppeling worden geboden. Daardoor biedt de inrichting ruime toepassingsmogelijkheden, niet alleen bij hyperventilatie, maar in beginsel bij elk niet-optimaal ademhalingsgedrag. Zo kan de interactieve ademhalingsregulator ook worden gebruikt door bijvoorbeeld mensen die, met name in het geval van aanhoudende stress, zichzelf een gezonde ademhaling willen aanleren.
In een bijzondere voorkeursuitvoeringsvorm van de interactieve ademhalingsregulator omvat het opneemorgaan een rondom de borst of buik van de patiënt gespannen rekbare holle slang, waardoorheen met een frequentie die omgekeerd evenredig is met de lengte van de slang, geluidsimpulsen worden gestuurd, die worden opgewekt en opgenomen door aan de respectieve uiteinden van de slang aangebrachte en elektrisch met een impulsgenerator verbonden elektro-akoestische omzetters.
Bij voorkeur bepaalt het opneemorgaan uit frequentieveranderingen van de geluidsimpulsen tijdens elke ademhalings-cyclus de waarden van diverse parameters van het ademhalings-patroon. Hierdoor kan het systeem doeltreffend, ongevoelig voor storingen en met een zeer korte insteltijd worden uitgevoerd zonder aanpassing van de lengte van de slang aan de borstomvang van de patiënt.
De interactieve ademhalingsregulator overeenkomstig de uitvinding zal hierna aan de hand van een uitvoeringsvoor-beeld worden beschreven onder verwijzing naar de bijgevoegde tekening.
Fig. 1 is een algemeen blokschema van een voorkeursuitvoeringsvorm van de interactieve ademhalingsregulator overeenkomstig de uitvinding.
Fig. 2 is een blokschema van het opneemorgaan uit fig. 1.
Fig. 3a is een amplitude-tijddiagram van het door het opneemorgaan afgegeven ademhalingssignaal uit fig. 1.
Fig. 3b is een zeer schematisch weergegeven voorbeeld van een frequentie-tijddiagram van het door de instructiesignaal-generator voortgebrachte instructiesignaal.
Fig. 4 is een blokschema van het verwerkingsorgaan uit fig. 1.
Fig. 5 is een met fig. 1 overeenkomend blokschema, waarin bovendien een bedienings- en een weergeeforgaan zijn opgenomen.
Λ Λ Λ O O K £
Zoals is weergegeven in fig. 1, omvat de interactieve ademhalingsregulator 1 een opneemorgaan 2, dat de ademhalings-beweging van een patiënt waarneemt en omzet in een elektrisch, bijvoorbeeld digitaal, ademhalingssignaal 3, dat wordt toegevoerd aan een verwerkingsorgaan 4.
In dit verwerkingsorgaan 4 worden voor het aldus ontvangen ademhalingssignaal 3 karakteristieke parameters, te weten de cyclustijd en de verhouding tussen de in- en uit-ademingstijd tijdens een ademhalingscyclus, vastgesteld en vergeleken met vooraf in een geheugen 5 geprogrammeerde en via een gegevenspad 6 uitleesbare normwaarden. Indien één of beide parameters daaraan gedurende een voorafbepaalde tijd niet voldoen, zal het verwerkingsorgaan 4 bij een bepaald maximaal foutpercentage een startsignaal afgeven aan besturings-orgaan 7. Dit besturingsorgaan 7 is eveneens met het geheugen 5 verbonden en wordt evenals het verwerkingsorgaan 4 gestuurd door een van een klokgenerator 8 afkomstig kloksignaal.
Via een gegevenspad 9 leest het besturingsorgaan 7 uit het geheugen 5 met de normwaarden corresponderende informatie en voert deze via een gegevenspad 10 toe aan een instructie-signaalgenerator 11. Deze stelt uit deze· informatie een geoptimaliseerd ademhalingspatroon samen, dat dient ter instructie van de patiënt met het oog op een beïnvloeding van diens ademhalingsgedrag.
Dit geoptimaliseerde ademhalingspatroon wordt afgegeven in de vorm van een instructiesignaal 12, bijvoorbeeld een via een koptelefoon 13 weer te geven geluidssignaal. Dat kan bijvoorbeeld bestaan uit twee van elkaar onderscheidbare en in toonhoogte variërende tonen per ademhalingscyclus, zoals op zeer schematische wijze is weergegeven in fig. 3b.
Indien de patiënt deze ademhalingsinstructies volgt, zal het gecorrigeerde ademhalingsgedrag uiteindelijk leiden tot een beoogde verbetering van zijn fysiologische toestand. Zodra het door het opneemorgaan 2 voortdurend waargenomen ademhalingspatroon weer voldoet aan de bovengenoemde paramater-normwaarden, zal het verwerkingsorgaan 4 het startsignaal naar het besturingsorgaan 7 wegnemen, waarna de generator 11 - eventueel na een zekere vertragingstijd of leerperiode -stopt met het afgeven van het instructiesignaal 12.
. r. - - - -v
Het opneemorgaan 2, dat schematisch is weergegeven in fig. 2, omvat in een bijzondere uitvoeringsvorm een rondom de borst of buik van de patiënt gespannen rekbare holle slang 14, die het meettraject van het opneemorgaan 2 vormt. Aan de beide uiteinden van de slang 14 zijn elektro-akoestische omzettere 15, 16 aangebracht, die zich door de slang 14 voortplantende geluidsimpulsen opwekken respectievelijk ontvangen. De geluidsimpulszender 15 zet door een impulsgenerator 17 afgegeven elektrische signalen 18 om in geluidsimpulsen, die de lengte van de slang 14 in een zekere looptijd doorlopen en vervolgens worden ontvangen door de ontvanger 16. Deze zet de geluidsimpulsen weer om in elektrische signalen 19, die bij voorkeur via een frequentieregelorgaan 20 worden teruggekoppeld naar de impulsgenerator 17. Deze terugkoppeling, bij voorkeur in de vorm van een fase-vergrendelde lus, is zodanig, dat de herhalingsfrequentie f van de geluidsimpulsen omgekeerd evenredig is met de lengte L van de slang 14. Daardoor kan uit deze geluidsimpulsfrequentie rechtstreeks de lengte van de slang 14 worden afgeleid en bijgevolg dus ook de door de adem-halingsbewegingen van de patiënt veroorzaakte veranderingen daarin.
De looptijd van de geluidsimpulsen wordt bepaald door de lengte van de slang 14, die door de ademhalingsbewegingen zal variëren. Tijdens een inademing of uitademing zal de lengte van de slang 14 toenemen respectievelijk afnemen en zal een geluidsimpuls dientengevolge op een relatief vroeger respectievelijk later tijdstip worden ontvangen. Het tijdstip van ontvangst wordt vergeleken met een gelijktijdig door de impulsgenerator 17 afgegeven referentie-impulssignaal 21.
Het tijds- of faseverschil ten opzichte daarvan wordt vastgesteld door een faseverschildetector 22, die zowel de grootte van het faseverschil bepaalt als het teken daarvan, dat wil zeggen vaststelt of het ontvangen impulssignaal 19 ten opzichte van het referentie-impulssignaal 21 naijlt (inademing) of voorijlt (uitademing).
Teneinde een stabiele faserelatie tussen het referentie-impulssignaal 21 en het ontvangen impulssignaal 19 te waarborgen, met andere woorden ter handhaving van de betrekking f - 1/L, dient de herhalingsfrequentie f van het impulssignaal afkomstig van de impulsgenerator 17 na elke impulscyclus te worden aangepast. Dit geschiedt bij voorkeur - zoals reeds vermeld - door middel van een fase-vergrendelde lus, waartoe het frequentieregelorgaan 20 onder meer is toegerust met een filter, een integrator en een spanningsgestuurde oscillator, die omwille van de eenvoud echter niet in blokschema van fig. 2 zijn weergegeven. Op deze wijze wordt de impulsfrequentie f van het door de generator 17 opgewekte elektrische impulssignaal zodanig geregeld, dat bij een langere dan wel kortere lengte van de slang 14 door middel van deze regellus de impulsfrequentie f wordt verlaagd respectievelijk verhoogd. Hierdoor wordt de faserelatie tussen de ontvangen en referentie-impulssignalen 19 fesp. 21 aan het begin van iedere impulscyclus gestabiliseerd, ongeacht de mate waarin de slang 14 is uitgerekt.
Ten einde voorts de door transmissieverliezen in de slang 14 verzwakte geluidsimpulsen op een constante intensiteit te houden, onafhankelijk van de lengte van de slang 14, wordt het ontvangen impulssignaal 19 tevens naar de impulsgenerator 17 teruggekoppeld via een amplituderegelorgaan 23, dat een constante amplitude van het impulssignaal bewerkstelligt.
Het zal duidelijk zijn dat het opneemorgaan 2 volledig zelfinstellend is en daardoor kan worden toegerust met bijvoorbeeld een losneembare en gemakkelijk vervormbare slang 14 van een willekeurige lengte, die niet aan de borstomvang van de patiënt hoeft te worden aangepast. De slang 14 kan derhalve eenvoudig door de patiënt zélf worden aangebracht, zonder hulpmiddelen, zoals kleefmiddel, plakband of plak-elektroden, desgewenst zelfs over de kleding van de patiënt heen. Ook uitwisseling van het opneemorgaan 2 met andere patiënten, vrouwelijke of mannelijke, is geen probleem. De elektro-akoestische omzetters 15, 16 kunnen bijvoorbeeld zijn gehuisvest in een doosje, dat kan dienen als koppelstuk voor het aansluiten van de uiteinden van de slang 14 en de benodigde elektrische bedrading. Het doosje is eveneens uitvoerbaar als gesp, waarbij de slang 14 in een enkele grote lus wordt gevormd en dubbel om de borst en/of buik wordt gespannen.
Het door de faseverschildetector 22 afgegeven signaal wordt toegevoerd aan een ademhalingspatroon-analysator 24, die aan de hand van het faseverschilsignaal het waargenomen ademhalingspatroon analyseert en dit als ademhalingssignaal 3, bijvoorbeeld in digitale vorm zoals is weergegeven in fig, 3, afgeeft aan het verwerkingsorgaan 4.
Dit verwerkingsorgaan 4 is in een zeer eenvoudige basisvorm weergegeven in fig. 4. Het omvat een cyclusdetector 30, die aan het begin van elke ademhalingscyclus - gedefinieerd als het tijdstip waarop een inademing aanvangt - een cyclusimpuls 31 afgeeft, die een door het kloksignaal afkomstig van de klokgenerator 8 (zie fig. 1) gestuurde cyclustijdteller 32 doet terugstellen en starten. De telstand T van de cyclustijdteller 32 wordt voortdurend door een cyclustijdvergelijker 33 vergeleken met een uit het geheugen 5 gelezen cyclustijd-normwaarde c. Zodra T de waarde c bereikt, geeft de vergelijker 33 een cyclustijd-goedsignaal 34 af, dat wordt toegevoerd aan een tijdmiddelingsorgaan 35. Dat bepaalt gedurende een voorafbepaalde tijd het gemiddelde en voert dit toe aan een vergelijker 36, die, wanneer dit gemiddelde aantal beneden een bepaald minimumpercentage m ligt, een cyclustijd-foutsignaal 37 afgeeft.
Tegelijkertijd wordt in de onderste tak van fig. 4 de Verhouding (ratio) tussen de in- en uitademingstijd tijdens elke ademhalingscyclus beoordeeld. Daartoe is bij voorkeur een tweetal frequentiedelers 38 en 39 opgenomen, die beide worden gestuurd door het kloksignaal met frequentie F. Tijdens elke inademing geeft de door het ademhalingssignaal 3 vrijgegeven frequentiedeler 38 een impulsignaal met frequentie F-R/10 af, waarbij R een uit het geheugen 5 gelezen waarde gelijk aan vijfmaal de rationormwaarde r is, aan een optel-ingang van een ratioteller 40, die aan het begin van elke cyclus worden teruggesteld. Daarentegen geeft de door het geïnverteerde ademhalingssignaal 3 vrijgegeven frequentiedeler 39 tijdens elke uitademing een impulssignaal met frequentie F/2 af aan een aftel-ingang van de ratioteller 40. Wanneer de telstand van de ratioteller 40 na achtereenvolgens op- en aftellen de waarde nul bereikt, dat wil zeggen zodra de uitademingstijd ten minste gelijk is aan de met een factor r vermenigvuldigde Inademingstijd, geeft een ratiovergelijker 41 - in feite een nuldetector - een ratio-goedsignaal 42 af, dat via een tijdmiddelingsorgaan 43 en een vergelijker 44 uiteindelijk resulteert in een ratiofoutsignaal 45 wanneer het gemiddelde aantal ratio-fouten te hoog is.
De cyclustijd- en ratio-foutsignalen 37, 45 worden toegevoerd aan een beslissingsorgaan 46, dat bijvoorbeeld een logische OF-functie uitvoert en het startsignaal afgeeft wanneer één of beide foutsignalen actief zijn.
Het zal een deskundige op het gebied van elektronische schakelingen duidelijk zijn dat het hierboven beschreven principe uiteraard ook op velerlei andere wijzen kan worden uitgevoerd. In het bijzonder kan met de huidige micro-processortechniek in een alternatieve uitvoeringsvorm het verwerkingsorgaan 4 worden voorzien van een verwerkingseenheid met een geheugen, waarin een computerprogramma is opgeslagen. Dit programma kan dan uit het ademhalingssignaal 3 in realtime de cyclustijd en de verhouding tussen de in- en uitademingstijden bepalen; deze parameters vergelijken met geselecteerde normwaarden; het resultaat van deze vergelijkingen gedurende een voorafbepaalde tijd middelen; en volgens een voorafbepaald beslissingscriterium aan het besturings-orgaan 7 een startsignaal doen afgeven.
De interactieve ademhalingsregulator 1 heeft ten minste twee werkingsmodi, namelijk een programmeermodus en een terugkoppelmodus. Tijdens de terugkoppelmodus neemt het opneemorgaan 2 het ademhalingspatroon van de patiënt waar en geeft de instructiesignaalgenerator 11 hem, voor zover althans nodig, instructiesignalen 12. Tijdens de programmeermodus is de instructiesignaalgenerator 11 geblokkeerd en bestaat de mogelijkheid om via een in fig. 5 weergegeven en met een toetsenbord 50 toegerust bedieningsorgaan 51 een combinatie van een of meer parameternormwaarden en een daarmee corresponderend ademhalingspatroon te selecteren. Deze parameternormwaarden en ademhalingspatrooninformatie zijn - zoals reeds vermeld - opgeslagen in het geheugen 5 en corresponderen met elkaar in de vorm van een aantal reeksen van ademhalingspatronen en specifiek daarop afgestemde parameternormwaarden. Op deze manier kan de patiënt en/of de behandelende therapeut kiezen uit een aantal ademhalings-instructie-programma's, die elk een te synthetiseren ademhalingspatroon met bijbehorende normwaarden behelzen.
De in het geheugen 5 opgeslagen ademhalingspatroon-informatie heeft betrekking op de in- en uitademingstijden, de in- en uitademingsnelheden en/of de op de in- en uitademingen volgende pauzetijden. Deze grootheden worden door de instructiesignaalgenerator 11 tot uitdrukking gebracht in de tijdsduur- en toonhoogte-veranderingen van het instructie-signaal 12. Bijzonder instructief is bijvoorbeeld een in toonhoogte toenemende toon voor het aangeven van een inademing, respectievelijk een in toonhoogte afnemende toon voor het aangeven van een uitademing (zie fig. 3b).
Het besturingsorgaan 7 leest daartoe de genoemde informatie via een gegevenspad 9 uit het geheugen 5 en geeft deze via een gegevenspad 10 af aan de instructiesignaalgenerator 11. Deze gebruikt de informatie in de terugkoppel-modus, wanneer het startsignaal actief is, voor het synthetiseren van het gewenste ademhalingspatroon. De karakteristieken daarvan worden dus naar keuze bepaald door de via het toetsenbord 50 uit het geheugen geselecteerde informatie.
Gegevens betreffende het geselecteerde ademhalings-terugkoppelings-programma kunnen tijdens de programmering bij Voorkeur worden weergegeven via een in fig. 5 geïllustreerde weergeefeenheid 52. Tevens is het mogelijk om via deze weergeefeenheid 52, bijvoorbeeld tijdens een speciale instructiemodus, de parameters van het actueel waargenomen ademhalingspatroon weer te geven ten behoeve van een optische terugkoppeling naar de patiënt of bijvoorbeeld de therapeut voor het stellen van een diagnose.
Teneinde de patiënt of de aan stress onderhevige persoon ten slotte in de gelegenheid te stellen om zich te gewennen aan de instructiesignalen, kan tevens worden voorzien in een leermodus. Tijdens deze leermodus wordt het instructiesignaal 12 door de instructiesignaalgenerator 11 onafhankelijk van het startsignaal voortgebracht. De keuze tussen de verschillende modi geschiedt daarbij eenvoudig via het toetsenbord 50.
Tot slot wordt opgemerkt dat de uitvinding uiteraard niet is beperkt tot het in het voorgaande beschreven uitvoerings-voorbeeld. Binnen het kader van de uitvinding kunnen de diverse organen namelijk op verschillende manieren worden gevarieerd. Zo zijn de slang 14 met de daarmee verbonden elektro-akoestische omzetters 15, 16 slechts gegeven bij wijze van voorbeeld. Het opneemorgaan 2 kan naar keuze ook met een of meer andere opnemers voor het detecteren van ademhalings-bewegingen worden toegerust. Ook is het mogelijk om gebruik te maken van geluidsimpulsen met een vaste frequentie, dat wil zeggen een geluidsimpulscyclus zonder vaste faserelatie.

Claims (21)

1. Interactieve ademhalingsregulator voorzien van; - een opneemorgaan, dat het ademhalingspatroon van een patiënt waarneemt en een hiermee overeenkomend ademhalingssignaal afgeeft, - een instructiesignaalgenerator voor het voortbrengen van een door de patiënt waarneembaar instructiesignaal ter beïnvloeding van diens ademhalingsgedrag, - een besturingsorgaan, dat de instructiesignaalgenerator bestuurt, - een verwerkingsorgaan, dat aan de hand van een parameter van het ontvangen ademhalingssignaal vaststelt of het waargenomen ademhalingspatroon gedurende een voorafbepaalde tijd voldoet aan een vooraf instelbare norm voor deze parameter en bij een bepaald foutpercentage aan het besturingsorgaan een startsignaal afgeeft, met het kenmerk, dat het verwerkingsorgaan (4) als parameter de verhouding tussen de inademings- en uitademings-tijd in een ademhalingscyclus verwerkt.
2. Inrichting volgens conclusies 1, waarbij de frequentie van de ademhalingscycli wordt gemeten, met het kenmerk, dat het verwerkingsorgaan (4) de frequentie van de ademhalingscycli als tweede parameter verwerkt en dat de vooraf instelbare norm tevens een waarde voor deze parameter omvat.
3. Inrichting volgens conclusies 1 of 2, waarbij het ademhalingssignaal wordt toegevoerd aan een door een klok-generator bestuurde teller en een vergelijker, die tijdens elke ademhalingscyclus bij het bereiken van een met een parameternormwaarde overeenkomende telstand een uitgangssignaal afgeeft aan een tijdmiddelingsorgaan, met het kenmerk, dat het verwerkingsorgaan (4) is voorzien van ten minste twee van dergelijke, aan elke parameter toegewezen tellers (32, 40), vergelijkers (33, 41) en tijdmiddelingsorganen (35, 43), waarbij elke vergelijker (33, 41), zodra de daarbij behorende teller (32, 40) een met de respectieve parameternormwaarde corresponderende telstand bereikt, een aan een tijdmiddelingsorgaan (35, 43) toe te voeren parametergoedsignaal (34, 42) afgeeft.
4. Inrichting volgens een conclusie 3, met het kenmerk, dat de teller (40) voor het vergelijken van de verhouding tussen de in- en uitademingstijd met een normwaarde tijdens een inademing optelt en tijdens een uitademing aftelt.
5. Inrichting volgens een conclusies 3 of 4, met het kenmerk, dat elk tijdmiddelingsorgaan (35, 43) gedurende een voorafbepaalde tijd het percentage van het aantal foute ademhalingscycli, waarbij de betreffende parameter niet voldoet aan de bijbehorende ingestelde parameternormwaarde, bepaalt en dat elk tijdmiddelingsorgaan (35, 43) is verbonden met een vergelijker (36, 44), die een parameterfoutsignaal (37, 45) afgeeft zodra het gemiddelde foutpercentage voor die parameter een vooraf ingestelde waarde (m) overschrijdt.
6. Inrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de respectieve parameterfoutsignalen (37, 45) worden toegevoerd aan een beslissingsorgaan (46), waarvan het uitgangssignaal als startsignaal wordt toegevoerd aan het besturingsorgaan (7).
7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat het beslissingsorgaan (46) een logische OF-functie uitvoert.
8. Inrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat het verwerkingsorgaan (4) is voorzien van een verwerkings-eenheid met een geheugen, waarin een computerprogramma is opgeslagen, dat bij uitvoering uit het ademhalingssignaal (3) in real-time de cyclustijd en/of de verhouding tussen de in-en uitademingstijden bepaalt, deze parameter(s) vergelijkt met (een) daarvoor geselecteerde normwaarde(n), gedurende een voorafbepaalde tijd het gemiddelde bepaalt van het resultaat van deze vergelijkingen en volgens een voorafbepaald beslissingscriterium aan het besturingsorgaan (7) een startsignaal doet afgeven.
9. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat verschillende parameternormwaarden en informatie met betrekking tot een gewenst synthetiseerbaar ademhalingspatroon zijn opgeslagen in een geheugen (5) en selecteerbaar zijn in een programmeermodus, tijdens welke de instructiesignaalgenerator (11) is geblokkeerd.
10. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, dat het geheugen (5) een aantal reeksen van parameternormwaarden en daarmee corresponderende ademhalingspatrooninformatie bevat.
11. Inrichting volgens conclusies 9 of 10, met het kenmerk, dat de ademhalingspatrooninformatie betrekking heeft op de in- en uitademingstijden, de in- en uitademingsnelheden en/of de op de in- en uitademingen volgende pauzetijden van het gewenst synthetiseerbaar ademhalingspatroon.
12. Inrichting volgens conclusies 9-11, met het kenmerk, dat, wanneer het startsignaal actief is, de instructiesignaal-generator (11) in een terugkoppelmodus het gewenst synthetiseerbaar ademhalingspatroon samenstelt aan de hand van de door het besturingsorgaan (7) uit het geheugen (5) gelezen ademhalingspatrooninformatie.
13. Inrichting volgens conclusies 9-12, met het kenmerk, dat zij is voorzien van een met een toetsenbord (50) toegerust bedieningsorgaan (51), door middel waarvan omschakeling tussen verschillende modi, selectie van de in het geheugen (5) opgeslagen normwaarden en ademhalingspatrooninformatie en/of volumeregeling van het instructiesignaal (12) mogelijk is.
14. Inrichting volgens conclusie 13, met het kenmerk, dat zij voorts is voorzien van een weergeeforgaan (52), met behulp waarvan de actuele modus, de geselecteerde normwaarden en de ademhalingspatrooninformatie en/of het instructiesignaal-volume visueel weergeefbaar zijn.
15. Inrichting volgens conclusie 14, met het kenmerk, dat het weergeeforgaan (52) in de terugkoppelmodus tevens door het verwerkingsorgaan (4) afgegeven informatie betreffende parameters van het actueel waargenomen ademhalingspatroon weergeeft.
16. Inrichting volgens een van de voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat het opneemorgaan (2) een rondom de borst en/of buik van de patiënt gespannen rekbare holle slang (14) omvat, waardoorheen, met een frequentie die omgekeerd evenredig is met de lengte van de slang (14), geluidsimpulsen worden gestuurd, die worden opgewekt en opgenomen door aan de respectieve uiteinden van de slang (14) aangebrachte en elektrisch met een impulsgenerator (17) verbonden elektro-akoes-tische omzetters (15, 16).
17. Inrichting volgens conclusie 16, met het kenmerk, dat het opneemorgaan (2) uit frequentieveranderingen van de geluidsimpulsen tijdens elke ademhalingscyclus de waarden van parameters van het ademhalingspatroon bepaalt.
18. Inrichting volgens conclusie 17, met het kenmerk, dat het opneemorgaan (2) is voorzien van een faseverschildetector (22), die het faseverschil tussen ontvangen geluidsimpulsen (19) en een referentie-impulssignaal (21) meet.
19. Inrichting volgens conclusies 17-18, met het kenmerk, dat het opneemorgaan (2) een frequentieregelorgaan (20) omvat, dat bewerkstelligt dat de ontvangen geluidsimpulsen (19) aan het begin van iedere geluidsimpulscyclus een ten opzichte van het referentie-impulssignaal (21) stabiel faseverschil hebben.
20. Inrichting volgens conclusie 19, met het kenmerk, dat het frequentieregelorgaan (20) tezamen met de faseverschildetector (22) een fase-vergrendelde lus vormt.
21. Inrichting volgens conclusie 16-20, met het kenmerk, dat het opneemorgaan (2) een amplituderegelorgaan (23) omvat, dat waarborgt dat de ontvangen geluidsimpulsen (19) onafhankelijk van de lengte van de slang (14) een constante intensiteit hebben.
NL9202256A 1992-12-24 1992-12-24 Interactieve ademhalingsregulator. NL9202256A (nl)

Priority Applications (18)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9202256A NL9202256A (nl) 1992-12-24 1992-12-24 Interactieve ademhalingsregulator.
AU58432/94A AU5843294A (en) 1992-12-24 1993-12-23 An interactive respiratory regulator
DE69319742T DE69319742T2 (de) 1992-12-24 1993-12-23 Interaktiver atmungsregler
CA002459784A CA2459784C (en) 1992-12-24 1993-12-23 An interactive respiratory regulator
DK94904338T DK0678001T3 (da) 1992-12-24 1993-12-23 En interaktiv respiratorisk regulator
DK96203177T DK0769268T3 (da) 1992-12-24 1993-12-23 Indretning til registrering af kropsdeles bevægelse
ES94904338T ES2121184T3 (es) 1992-12-24 1993-12-23 Regulador respiratorio interactivo.
EP94904338A EP0678001B1 (en) 1992-12-24 1993-12-23 An interactive respiratory regulator
CA002152443A CA2152443C (en) 1992-12-24 1993-12-23 Interactive respiratory regulator
DE69331019T DE69331019T2 (de) 1992-12-24 1993-12-23 Vorrichtung zum Registrieren der Bewegungen von Körperteilen
JP51503794A JP3340130B2 (ja) 1992-12-24 1993-12-23 対話式呼吸調節装置
AT94904338T ATE168248T1 (de) 1992-12-24 1993-12-23 Interaktiver atmungsregler
ES96203177T ES2166425T3 (es) 1992-12-24 1993-12-23 Dispositivo para registro de movimientos de partes del cuerpo.
PCT/NL1993/000273 WO1994014374A1 (en) 1992-12-24 1993-12-23 An interactive respiratory regulator
AT96203177T ATE207328T1 (de) 1992-12-24 1993-12-23 Vorrichtung zum registrieren der bewegungen von körperteilen
US08/491,946 US5730145A (en) 1992-12-24 1993-12-23 Interactive respiratory regulator
EP96203177A EP0769268B1 (en) 1992-12-24 1993-12-23 Device for recording the movement of parts of the body
US08/814,088 US5899203A (en) 1992-12-24 1997-03-10 Interactive respiratory regulator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL9202256 1992-12-24
NL9202256A NL9202256A (nl) 1992-12-24 1992-12-24 Interactieve ademhalingsregulator.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9202256A true NL9202256A (nl) 1994-07-18

Family

ID=19861684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9202256A NL9202256A (nl) 1992-12-24 1992-12-24 Interactieve ademhalingsregulator.

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5730145A (nl)
EP (2) EP0769268B1 (nl)
JP (1) JP3340130B2 (nl)
AT (2) ATE168248T1 (nl)
AU (1) AU5843294A (nl)
CA (2) CA2459784C (nl)
DE (2) DE69331019T2 (nl)
DK (2) DK0678001T3 (nl)
ES (2) ES2121184T3 (nl)
NL (1) NL9202256A (nl)
WO (1) WO1994014374A1 (nl)

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5800337A (en) * 1996-01-22 1998-09-01 Gavish; Benjamin Systems and methods for modification of biorythmic activity
DE19628356C2 (de) * 1996-07-13 2003-04-17 Detlef Tolksdorf Verfahren zur Normalisierung des Atemmusters von mit Atmungsgeräten ausgestatteten Personen, insbesondere von Sport- und Berufstauchern, sowie Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
GB9626446D0 (en) * 1996-12-20 1997-02-05 Hollanden Publishing Ltd Therapeutic device
GR970100057A (el) * 1997-02-14 1998-10-30 Φορητη συσκευη βιοαναδρασης για τη ρυθμιση της αναπνοης
US6024089A (en) 1997-03-14 2000-02-15 Nelcor Puritan Bennett Incorporated System and method for setting and displaying ventilator alarms
JP2001525706A (ja) * 1997-05-16 2001-12-11 レスメッド・リミテッド 呼吸分析システム
US6436053B1 (en) * 1997-10-01 2002-08-20 Boston Medical Technologies, Inc. Method and apparatus for enhancing patient compliance during inspiration measurements
DE19826266B4 (de) * 1998-06-15 2007-03-08 Vilozni, Daphna, Dr. Test- und Analysesystem für Atemfunktionen
IL130818A (en) 1999-07-06 2005-07-25 Intercure Ltd Interventive-diagnostic device
DE10046075A1 (de) * 2000-09-15 2002-04-04 Friendly Sensors Ag Vorrichtung und Verfahren zur Erzeugung von Messdaten
US6561987B2 (en) * 2001-03-02 2003-05-13 Opher Pail Apparatus and methods for indicating respiratory phases to improve speech/breathing synchronization
DE10118475B4 (de) * 2001-04-12 2007-08-16 Map Medizin-Technologie Gmbh Steuerungseinrichtung zur Vorgabe eines Atemgasdruckes
EP1538970B1 (en) * 2002-08-09 2020-06-17 Intercure Ltd. Generalized metronome for modification of biorhythmic activity
US8672852B2 (en) * 2002-12-13 2014-03-18 Intercure Ltd. Apparatus and method for beneficial modification of biorhythmic activity
EP1659940B1 (en) * 2003-08-22 2014-07-23 Foster-Miller, Inc. Physiological monitoring garment
WO2005044090A2 (en) * 2003-11-04 2005-05-19 General Hospital Corporation Respiration motion detection and health state assessment system
JP3885794B2 (ja) * 2003-11-27 2007-02-28 ソニー株式会社 生態情報提示装置
US20070299325A1 (en) * 2004-08-20 2007-12-27 Brian Farrell Physiological status monitoring system
US8021310B2 (en) 2006-04-21 2011-09-20 Nellcor Puritan Bennett Llc Work of breathing display for a ventilation system
US7784461B2 (en) 2006-09-26 2010-08-31 Nellcor Puritan Bennett Llc Three-dimensional waveform display for a breathing assistance system
US20090024047A1 (en) * 2007-07-20 2009-01-22 Cardiac Pacemakers, Inc. Devices and methods for respiration therapy
DE102007037408A1 (de) 2007-08-08 2009-02-12 Heidrun Fehrl Tragbarer Atemtakter
DE202007019505U1 (de) 2007-08-08 2013-04-09 Heidrun Fehrl Tragbarer Atemtakter
HUP0700807A2 (en) * 2007-12-13 2009-06-29 Jozsef Vincze Arrangement and method for detection and/or measurement of respiration
TWI378781B (en) * 2008-03-12 2012-12-11 Jung Tang Huang A belt integrated with stress sensing and output reaction
DE202009018760U1 (de) 2009-02-06 2013-03-26 Heidrun Fehrl Tragbarer Atemtakter
DE102009007934A1 (de) 2009-02-06 2010-08-12 Heidrun Fehrl Tragbarer Atemtakter
EP2277437A1 (en) * 2009-07-22 2011-01-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method and system for adaptive breath pacing
US9119925B2 (en) 2009-12-04 2015-09-01 Covidien Lp Quick initiation of respiratory support via a ventilator user interface
US8924878B2 (en) 2009-12-04 2014-12-30 Covidien Lp Display and access to settings on a ventilator graphical user interface
US8335992B2 (en) 2009-12-04 2012-12-18 Nellcor Puritan Bennett Llc Visual indication of settings changes on a ventilator graphical user interface
US8499252B2 (en) 2009-12-18 2013-07-30 Covidien Lp Display of respiratory data graphs on a ventilator graphical user interface
US9262588B2 (en) 2009-12-18 2016-02-16 Covidien Lp Display of respiratory data graphs on a ventilator graphical user interface
CN102114321B (zh) * 2009-12-31 2013-05-01 孙大力 用于深呼吸训练的设备
US9211085B2 (en) 2010-05-03 2015-12-15 Foster-Miller, Inc. Respiration sensing system
US9028404B2 (en) 2010-07-28 2015-05-12 Foster-Miller, Inc. Physiological status monitoring system
US8585606B2 (en) 2010-09-23 2013-11-19 QinetiQ North America, Inc. Physiological status monitoring system
US10362967B2 (en) 2012-07-09 2019-07-30 Covidien Lp Systems and methods for missed breath detection and indication
US9950129B2 (en) 2014-10-27 2018-04-24 Covidien Lp Ventilation triggering using change-point detection
CN104783797B (zh) * 2015-04-26 2018-03-20 曲林涛 磁共振检查用呼吸调节装置
US11672934B2 (en) 2020-05-12 2023-06-13 Covidien Lp Remote ventilator adjustment

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2233506A (en) * 1938-09-15 1941-03-04 Schweizerische Ges Der Kalopho Treatment of vocal defects and the vocal organs
US2194809A (en) * 1939-05-20 1940-03-26 Jr Daniel William Powell Diaphragmeter
US2862200A (en) * 1953-03-14 1958-11-25 Ferranti Ltd Measuring apparatus
US3675640A (en) * 1970-04-09 1972-07-11 Gatts J D Method and apparatus for dynamic health testing evaluation and treatment
US3759249A (en) * 1971-08-19 1973-09-18 Nasa Respiratory analysis system and method
FR2273259A1 (en) * 1974-05-28 1975-12-26 Schlumberger Compteurs Force or pressure measurement device - has parameter responsive surface wave emitter and frequency variation sensor
US3991304A (en) * 1975-05-19 1976-11-09 Hillsman Dean Respiratory biofeedback and performance evaluation system
US4122427A (en) * 1976-06-24 1978-10-24 Herbert Karsh Motion monitor
GB2082328B (en) * 1980-08-13 1984-05-02 Aqua Logistics International L Continuously monitoring a subject for pulmonary oxygen toxicity
NL8200271A (nl) * 1982-01-26 1983-08-16 Peter Bernard Defares Dr Inrichting voor het kwantifiseren van ademhalingsbewegingen.
US4602643A (en) * 1984-09-14 1986-07-29 Dietz Henry G Pneumatic breathing belt sensor with minimum space maintaining tapes
US4838279A (en) * 1987-05-12 1989-06-13 Fore Don C Respiration monitor
CA1327631C (en) * 1989-03-20 1994-03-08 Non-Invasive Monitoring Systems, Inc. System for non-invasive detection of changes of cardiac volumes and aortic pulses
US4930517A (en) * 1989-04-25 1990-06-05 Massachusetts Institute Of Technology Method and apparatus for physiologic system identification
US5099855A (en) * 1989-11-09 1992-03-31 State Of Oregon, Acting By And Through The Oregon State Board Of Higher Education, Acting For And On Behalf Of The Oregon Health Sciences University Methods of and apparatus for monitoring respiration and conductive gel used therewith
US5022402A (en) * 1989-12-04 1991-06-11 Schieberl Daniel L Bladder device for monitoring pulse and respiration rate
CA2009033C (en) * 1990-01-31 1994-11-01 Earl L. Bryenton Optical sensor displacement monitor
SE466188B (sv) * 1990-02-16 1992-01-13 Hoek Instr Ab Akustisk andningsdetektor
US5125412A (en) * 1990-07-23 1992-06-30 Thornton William E Musculoskeletal activity monitor

Also Published As

Publication number Publication date
DK0678001T3 (da) 1999-04-19
EP0769268A3 (en) 1998-01-07
EP0769268A2 (en) 1997-04-23
ATE168248T1 (de) 1998-08-15
DE69331019D1 (de) 2001-11-29
EP0678001A1 (en) 1995-10-25
EP0678001B1 (en) 1998-07-15
CA2459784C (en) 2007-12-11
JPH08507230A (ja) 1996-08-06
ES2166425T3 (es) 2002-04-16
DK0769268T3 (da) 2002-02-18
CA2152443A1 (en) 1994-07-07
ATE207328T1 (de) 2001-11-15
EP0769268B1 (en) 2001-10-24
DE69331019T2 (de) 2002-06-27
CA2152443C (en) 2004-09-21
AU5843294A (en) 1994-07-19
JP3340130B2 (ja) 2002-11-05
DE69319742T2 (de) 1999-03-04
CA2459784A1 (en) 1994-07-07
US5730145A (en) 1998-03-24
DE69319742D1 (de) 1998-08-20
WO1994014374A1 (en) 1994-07-07
ES2121184T3 (es) 1998-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL9202256A (nl) Interactieve ademhalingsregulator.
US5899203A (en) Interactive respiratory regulator
US5529498A (en) Method and apparatus for measuring and enhancing neuro-motor coordination
CA1322252C (en) Apparatus for monitoring degree of mental tension
US4984158A (en) Metered dose inhaler biofeedback training and evaluation system
US3961627A (en) Automatic regulation of respirators
US3991304A (en) Respiratory biofeedback and performance evaluation system
US6436053B1 (en) Method and apparatus for enhancing patient compliance during inspiration measurements
EP0876126B1 (en) Modification of biorhythmic activity
US3575162A (en) Physiological monitors and method of using the same in treatment of disease
US4909259A (en) Method and apparatus for determining metabolic rate ratio
US3584618A (en) A system and method for monitoring a progressive sequence of physiological conditions
EP1133950B1 (en) Determination of stress level during a fitness exercise
EP1092453B1 (en) Method of confirming performer of exercise
JP2001518330A (ja) 吸息容量の測定のための方法及び装置
JPS62277976A (ja) 腹式呼吸訓練装置
WO1990003144A1 (en) Sinus arrhythmia monitor
US6561987B2 (en) Apparatus and methods for indicating respiratory phases to improve speech/breathing synchronization
US20080262364A1 (en) Monitoring Apparatus for Monitoring a User's Heart Rate and/or Heart Rate Variation; Wristwatch Comprising Such a Monitoring Apparatus
Waggener et al. Mixed and obstructive apneas are related to ventilatory oscillations in premature infants
US20220202312A1 (en) Respiratory Biofeedback-Based Content Selection and Playback for Guided Sessions and Device Adjustments
JPS6355337B2 (nl)
JPH07501253A (ja) 新生児用換気装置
RU2049425C1 (ru) Устройство для тренировки и лечения сердечно-сосудистой системы, датчик фаз дыхания для устройства тренировки и лечения сердечно-сосудистой системы и способ тренировки и лечения сердечно-сосудистой системы
EP4241669A1 (en) Device, method and computer program for determining sleep event using radar

Legal Events

Date Code Title Description
A1B A search report has been drawn up
BV The patent application has lapsed