TR201723520A2 - Kolay Kullanımlı Nefes Kalitesi Ölçüm Cihazı - Google Patents

Abstract

Buluş, nefes kalitesini nefes, akciğer çapı ve diyafram seviyesini yardımıyla ölçer. Buluş, elastik kemer (4) ile karnı sarar ve kaburgaların yanlarından aşağı inen elastik kemer (4) karnı tam çevreler. Bu şekilde cihaz, nefes alış verişlerinde diyafram kasılması ve yardımcı solunum kasları denilen kaburga kaslarında ki genişlemeyi ölçer. Buluş, aynı zamanda nabız sensörleriyle (2) de karotis arteri (şahdamarı) üzerinden nabız takibi yapar ve hafızaya (7) kaydeder ve wi-fi-bluetooht alıcı-vericiyle (8)aktarabilir, istenirse veri aktarımıyla tanımlanan bilgileri doktoruna da iletebilir. Buluşun üzerinde ki hafıza kartına (7) hasta bazal değerleri de dokunmatik ekrandan (5) girilebilir. Cihazın göğüs kafesine uyan bölümünde kemerlerde yer alan hareket sensörleri (3), solunum alıcıları olarak solunum sayısı ve düzenini izleyerek ölçülen solunum sayısı, karotis arterleri (şah damarı) hizasında yer alan nabız ölçer sensörlerden (2) elde edilen nabız sayımı ile maskede (1) yer alan hava akış sensörlerinden ölçülen soluk hacim değerleri indeksler ile kıyaslanarak elde edilen sonuç, standart alt ve üst sınırların aşılması halinde aşılma derecesine paralel olarak normal ya da düşük/yüksek olarak yorumlanır. Hareket sensörleri (3) aracılığıyla hastanın solunum hareketleri grafik olarak kaydedilir. Renk kodlu ışıklı alarm sistemi (9) ile sonuç görsel hale getirilir. Sistem enerji gereksinimini elektrik yüklenebilen şarj edilebilir batarya (10) ya da güneş enerji panellerinden sağlar.

Description

TEKNIK ALAN Bulus, saglikli insanlarda, kalp ve akciger hastaliklarinin erken tanisinda, hastalik tanisi konmus insanlarda ise hastalik takibinde kullanilabilecek bir nefes kalitesi ölçüm cihaziyla TEKNIGIN BILINEN DURUMU Solunum yani nefes alma islemi, diyafram kasilmasi ve yardimci solunum kaslari denilen boyun, omuz ve interkostal kaslarin kasilmasi ile gerçeklesir. Nefes alip-verirken diyafram kasinin yaninda gögüs kafesi, karin, boyun ve omuz kemeri kaslari da kullanilir. Solunum kaslari kasilarak nefes alma ve vermeye yardim ederler. Bu kaslarin nefes alirken (inspirasyon) ve nefes verirken (ekspirasyon) olusturduklari basinçlar solunum fonksiyonlarina katki saglar. Nefes alma aktif olarak yapilir; verme islemi pasif olarak nefes almayi takip eder.

Obstrüktif akciger hastaliginda gögüs ön arka çapi artar. Bulus bunu da ölçerek gögüs yapisinin degismesi ile de hastalik tanisi koyabilir. Restriktif akciger hastaliklarinda ise gögüs kafesinin çapi azalir ve inspiryum-ckspiryum sirasinda genisleme ve küçülme sansi azalir.

Akcigerlere giren ve çikan hava volümü (hacmi) istirahatte, zorlu nefes alip verme sirasinda ve egzersizde ölçülür. Akcigerler tam dolu iken, ilk 1 saniyede çikarilan maksimum hava miktari ve orani ölçülür.

BULUSUN AMACI Saglik endüstrisinde solunum cihazlari, ameliyatlardan önce hastalarin ameliyata dayanikli olup olmadigini ölçen, agir, kullanmak için teknisyene ihtiyaç duyulan cinstendir. Basvuru konusu bulusta ise hasta kolaylikla ve sürekli olarak kendi durumunu takip edebilecektir. Bu da hastalik takibini, doktor randevulari arasindaki süreçte bile saglayabilmektedir. Ayrica piyasada var olan cihazlar derin nefes almayi takiben derin nefes vermeyi ölçer fakat solunum düzeni hakkinda, spontan solunum hakkinda ve spontan solunumun derinligi hakkinda bilgi vermemektedir. Bu nedenle de erken tani ve takipte kullanilmaz, sadece hastanede doktor gözetiminde kullanilir ve hastanin o anki solunum kapasitesinin durumu hakkinda bilgi verir. Ç 42' kb( ' ` `iki' `- Basvuruya konu olan cihaz ile hem erken tani ve hastalik takibinde düzenli bir sayisal veri elde edilmis olunmakta hem de hastalik tanisi koymak için hastanin hastaneye basvurrnasina sebep olacak kadar uzun süre hastaligin ilerlemesi beklemeyecektir.

Bunun yani sira birçok çesit tasinabilir solunum cihazi da piyasada bulunmaktadir. Örnegin spirometre cihazi ve benzerleri. Ancak bu cihazlar günlük ev tipi kullanimlar olmasina ragmen sadece nefes debisini ölçmekte ve gögüs bel genisleme ve daralmasini izleyememektedir. Bulusta ise kaburga, diyafram ve karin genislemesini ölçerek bir takim hastaliklar için veri alinmasi saglanmaktadir.

Sekil 1, Bulusun kullaniciya uygulandigi halde önden görünüsüdür.

Sekil 2. Bulusun parçalarinin gösterilmesi Sekil 3, Bulusu olusturan parçalarin genel görünümüdür.

Resimlerde Referans Numaralari Ile Gösterilen Parçalarin Açiklanmasi 1- Maske, 2- Nabiz sensörü, 3- Hareket sensörü, 4- Elastik kemer, - Ekran, 6- Mikroislemci, 7- Hafiza karti, 8- Wi-fi-bluetooth alici-verici, 9- Alarm sistemi, - Pil.

BULUSUN AÇIKLANMASI Bu detayli açiklamada bulus konusu kolay kullanimli nefes kalitesi ölçüm cihazi yapilanmasinin tercih edilen alternatifleri, sadece konunun daha iyi anlasilmasina yönelik olarak ve hiç bir sinirlayici etki olusturmayacak sekilde açiklanmaktadir.

Bulusta maske (1) agzi ve burnu tam kapatir. Agzinin önündeki aparattan hava giris çikisi ile nefes alir. Kullanicinin aldigi ve verdigi havadaki basinç, oksijen ve karbondioksit farki maske (1) tarafindan ölçülerek mikroislemciye (6) iletir. Böylelikle solunum düzenini ve hizini Ölçer ki bu degerler birçok çesitli hastaliklarda etkilenen bulgulardir.

Bulusta maske (1), agzi ve burnu tam kapatir, solunum sirasinda hava giris-çikisini saglayan, oksijen ve karbondioksit farkini ölçen, alt bölümünde küçük bir diyaframi ve bir basinç transduseri bulunan özellikte bir maskedir.

Bulusta nabiz sensörü (2) karotis arterleri (sah damari) hizasinda yer alan nabiz ölçer sensörlerdir.

Bulusta hareket sensörü (3), cihazin gögüs kafesine uyan bölümünde ve bel kisminda kemerlerde (4) yer alan, solunum alicilari olarak solunum sayisi ve düzenini izleyen sensörlerdir.

Bulusta elastik kemer (4), nefes ölçüm cihazinin gögüs kafesine, bele ve omuzlara takilmasini saglayan solunum hareketi sirasinda olusacak gerilme derecesi gögüs kafesi içinde artan hava hacmini gösteren elastik kemerlerdir.

Bulus, Sekil 1*de görüldügü gibi elastik kemer (4) ile karni sarar ve kaburgalarin yanlarindan asagi inen elastik kemer (4) karni tam çevreler. Bu sekilde cihaz, nefes alis verislerinde diyafram kasilmasi ve yardimci solunum kaslari denilen kaburga kaslarinda ki genislemeyi de ölçer. Obstrüktif akciger hastaliginda gögüs ön arka çapi artar. Bulus böylece gögüs yapisinin degismesi ile de hastalik tanisi da koyabilmektedir. Restriktif akciger hastaliklarinda ise gögüs kafesinin çapi azalir ve inspiryum-ekspiryum sirasinda genisleme ve küçülme sansi Bulus, ayni zamanda nabiz sensörleriyle (2) de karotis arteri (sahdamari) üzerinden nabiz takibi yapar ve hafizaya (7) kaydeder. Nabiz solunum ve akciger hastaliklarindan etkilenir.

Bulus, ölçtügü ve buldugu tüm degerleri hafiza kartina (7) kaydeder ve akilli telefona wi-fi- bluetooht alici-vericiyle (8)aktarabilir, istenirse veri aktarimiyla tanimlanan bilgilerle doktoruna da iletebilir. Bulusun üzerinde ki hafiza kartina (7) hasta bazal degerleri boy-kilo, yas, vücut yüzey alani gibi demografik ve hemotoksit, hemoglobin degerleri gibi kan degerleri de girilebilmektedir.

Hastalarin demografik (yas ile kadin veya erkek oldugu) bilgilerinin ile boy, kilo ve bu degerlerin türevi olarak vücut yüzey alani, hemotoksit, hemoglobin degerleri gibi kan degerleri cihazin veri girisine uygun dokunmatik ekrandan (5) girilerek yüklenir. Cihaz üzerindeki mikroislemci (6) ve hafiza kartina (7) her yas ve cinsiyet için solunum fonksiyon degerlerinin alt ve üst sinirlari içeren indeksler daha önceden yüklenir. Cihazin gögüs kafesine uyan bölümünde kemerlerde yer alan hareket sensörleri (3), solunum alicilari olarak solunum sayisi ve düzenini izleyerek ölçülen solunum sayisi, karotis arterleri (sah damari) hizasinda yer alan nabiz ölçer sensörlerden (2) elde edilen nabiz sayimi ile maskede (1) yer alan hava akis sensörlerinden ölçülen soluk hacim degerleri indeksler ile kiyaslanarak elde edilen sonuç, standart alt ve üst sinirlarin asilmasi halinde asilma derecesine paralel olarak normal ya da düsük/yüksek olarak yorumlanir ve renk kodlu isikli alarm sistemi (9) ile sonuç görsel hale getirilir. Tüm verilerin bir kullanici arayüzüyle birlikte sunuldugu, kisinin ve/vcya hekimin veri girisinin yönetilinesini saglayan wi-fi-bluetooth alici-vericisi (8) ile aktarilir.

Sistem enerji gereksinimini elektrik yüklenebilen sarj edilebilir batarya (10) ya da günes enerji panellerinden saglar.

Akeigerlere giren hava solunum yollarinda belli bir hizla akcigerlere ulasir. Nefes ölçüm cihazini gögüs kafesine, bele ve omuzlara takilmasini saglayan elastik kemerlerde (4), solunum hareketi sirasinda olusacak gerilme derecesi gögüs kafesi içinde artan hava hacminin bir göstergesidir. Hareket sensörleri (3) araciligiyla hastanin solunum hareketleri grafik olarak kaydedilir.

Hava girdiginde genisleyen, çiktiginda kapanan çok küçük lastik bir diyafram da maskcnin (1) alt bölümünde bulunur. Hasta nefes verdiginde (ekshalasyon yaptiginda) çok küçük lastik diyafram yukari hareket eder. Akim ne kadar fazla olursa basinç farki da o kadar fazla olur.

Nefes alip verirken maskeye ulasan verilen nefes (ekshalasyon havasi) bir basinç transdüseri ile ölçülür ve alinan ölçüm degerleri elektronik olarak islemciye (6) gönderilerek Akim = Basinç / Rezistans fomiülünden hesaplanir. Volüm ise akimin zaman ile çarpimindan hesaplanir ve bu yolla volüm ölçülür. Akim volüm egrisi çizdirilerek, integrali hesaplanir. En az 3 egri degerlendirilerek, ortalamadan elde edilen sonuçlar kullanilir.

BULUSUN SANAYIYE UYGULANMA BIÇIMI Bulusumuz, saglikli insanlarda, kalp ve akciger hastaliklarinin erken tanisinda, hastalik tanisi konmus insanlarda ise hastalik takibinde kullanilabilecek, böylelikle ne zaman doktora gitmesi gerektigi hakkinda bilgi verecektir. Cihazimiz, sigara içen bireylerde, genetik ve ailesel olarak kalp-damar hastaligina yatkin insanlarda olasi bir kalp-akciger hastaliginda, _ _. g nefes parametrelerindeki bozulmayi göstererek hastayi ve doktoru uyaracaktir. Bu yaklasim, kalp ve akciger hastaliklarina aday bireylerin hastalik ilerlemeden tani ve takibinin yapilmasini saglayarak yasam süresini uzatir, yasam kalitesi arttirir ve hastalik gelistiginde daha erken ve daha az maliyetle tedavi edilmesine olanak saglar çünkü ilerleyen hastaliklar için maliyeti yüksek tetkik ve tedavi yöntemleri gerekmektedir. Nüfus artisi ve ortalama yasam süresinin artmasi, hastanelerde hasta yogunlugunu arttirarak hastaneye erisimi zorlastirmistir. Prototipi üretilecek cihazimiz, hastanin tek basina kolaylikla kullanabilecegi sekilde tasarlanmistir. Böylelikle, diger solunum cihazlarindan farkli olarak, ucuz, temini kolay, tasimasi kolay, kullanimi kolay, tekrar tekrar kullanilarak nefes gelisimini takip edebilme imkani veren, kullanimi için teknisyene bagli olmayan, sadece ileri evre hastalar için degil ayni zamanda hastaliga aday bireylerde de erken tani ve takip için kullanabilecegimiz bir nefes kalitesi ölçüm cihazidir.

Claims (3)

ISTEMLER

1- Istem 1°e göre kaburgalarin yanlarindan asagi inen ve karni tam çevreleyen elastik kemer (4) olup, özelligi; nefes alis verislerinde diyafram kasilmasi ve yardimci solunum kaslari denilen kaburga kaslarinda ki genislemeyi de ölçerek gögüs yapisinin degismesi ile de hastalik tanisi da koyabilmesidir.

2- Istem 1”e göre ölçüm cihazi olup, özelligi; nabiz sensörleriyle (2) de karotis arteri üzerinden nabiz takibi yaparak hafizaya (7) kaydetmesi, nabiz sayimi ile maskede (1) yer alan hava akis sensörlerinden ölçülen soluk hacim degerleri indeksleyerek ve kiyaslayarak elde edilen sonucun yorumlanmasi ve renk kodlu isikli alarm sistemi (9) ile görsel hale getirilmesidir.

3- Istem 1°e göre maske olup, özelligi; hava girdiginde genisleyen, çiktiginda kapanan çok küçük lastik bir diyafram da maskenin (1) alt bölümünde bulunmasi, nefes alip verirken maskeye ulasan verilen nefesin (ekshalasyon havasi) bir basinç transdüseri ile ölçülmesi ve alinan ölçüm degerlerinin elektronik olarak islemciye (6) gönderilerek Akim = Basinç / Rezistans formülünden hesaplanmasi, volümün ise akimin zaman ile çarpimindan hesaplanarak ölçülmesi ve akim volüm egrisi çizdirilerek integralinin hesaplanmasidir.