DE19544431A1 - Spirometer - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spirometer zur
Durchführung der Sustained Maximal Inspiration (SMI)-
Therapie, umfassend ein Meßgerät mit einem Durchfluß
und/oder einem Volumenmesser, ein Mundstück und ein
dieses an das Meßgerät anschließenden Verbindungs
schlauch, wobei mindestens ein die Rückströmung der
Atemluft vom Mundstück zum Meßgerät verhinderndes Rück
schlagventil vorgesehen ist.
Derartige (Incentive) Spirometer, auch als Atemtrainer
bezeichnet, sind in unterschiedlichen Ausführungen
bekannt. Weit verbreitet ist beispielsweise ein unter
der Bezeichnung "Coach"® vertriebenes Spirometer der
Fa. Kendall; dies ist ein volumenorientierter Atemtrai
ner, bei dem nach Überschreitung eines Mindestdurch
flusses das inspirierte Atemhubvolumen auf einer Skala
angezeigt wird. Auf dem gleichen Prinzip beruht der
Atemtrainer "Voldyne"®. Andere bekannte Atemtrainer
wie beispielsweise "Mediflo"®, "Respi-Flo III"®,
"Respirex"® und "Triflo II"® sind lediglich
durchflußkontrolliert; bei ihnen wird angezeigt, ob der
Patient beim Einatmen einen bestimmten Durchfluß
aufbringen kann. Bei diesen Geräten läßt sich die
inspiratorische Vitalkapazität näherungsweise über die
Zeit des entsprechenden Atemhubs berechnen.
Nach chirurgischen Eingriffen im Oberbauch- und/oder
Thoraxbereich ist eine starke Verminderung aller
Lungenvolumina nachweisbar. Die exspiratorischen und
inspiratorischen Reservevolumina können minimal sein.
Die Folge ist eine flache, einförmige Atmung. Spirome
ter der eingangs genannten Art werden in dieser Situa
tion zur Normalisierung der Lungenvolumina eingesetzt.
Denn bei Durchführung der SMI-Therapie mit gattungsge
mäßen Spirometern werden transpulmonale Drücke
erreichte, die eine maximale Entfaltung der Lungen und
ein Offenhalten der Alveolen nach sich ziehen. Mit der
gleichmäßigeren Belüftung der Alveolen steigt der
Wirkungsgrad der Atemmuskulatur und die arterielle
Sauerstoffsättigung an.
Auch zum präoperativen Atemtraining werden Spirometer
der eingangs genannten Art eingesetzt.
Die bekannten Incentive Spirometer erfüllen zwar
wesentliche Anforderungen im allgemeinen zur Zufrieden
heit. So wird ein positiver Effekt einer SMI-Atemthera
pie bei prä- und postoperativen Patienten mit bekannten
Spirometern in verschiedenen Untersuchungen bestätigt.
Atelektasen werden rückgebildet, und pulmonale Kompli
kationen nehmen ab; es wurde bereits eine Verkürzung
der Krankenhausverweildauer nachgewiesen. Unbefriedi
gend sind die mit bekannten Spirometern in Anwendung
der SMI-Therapie erzielbaren Erfolge jedoch bei Patien
ten, die im Bereich der Atemwege zur Schleimbildung
neigen, wie dies häufig postoperativ der Fall ist. Denn
bei Anwendung herkömmlicher Spirometer beeinträchtigen
sowohl atemsynchrone Bronchialkaliberschwankungen als
auch eine Bronchialwandinstabilität bei chronischen
obstruktiven Lungenerkrankungen (z. B. asthmatisch
erkrankte Patienten) das Ausströmen der Luft. Die Folge
hiervon ist, daß der Schleimabtransport erschwert ist.
Anhaltende Verschleimungen verhindern jedoch eine gute
Exspiration; dies kann im Extremfall eine Überblähung
verschiedener Lungenanteile zur Folge haben ("air
trapping"). Patienten mit verstärkter Schleimbildung
werden somit bei Anwendung herkömmlicher Spirometer in
die Pathologie des Emphysems trainiert. Doch selbst
unabhängig von derartigen Extremfällen beeinträchtigt
die Anwesenheit von Sekret in den größeren Luftwegen
(Bronchien und Bronchiolen) den Erfolg der SMI-
Therapie; denn Voraussetzung für die Rekrutierung von
Alveolen durch diese Therapie ist, daß die größeren
Luftwege nicht durch Sekret obstruiert sind.
Aus den genannten Gründen sind bekannte Incentive
Spirometer auch bei Asthmatikern und Bronchitis-Patien
ten sowie bei sonstigen chronischen obstruktiven
Lungenerkrankungen nicht einsetzbar. Ebenso scheidet
die Anwendung der SMI-Therapie mit herkömmlichen Spiro
metern bei Patienten aus, die unter Emphysemen leiden.
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe
zugrunde, ein Spirometer der eingangs genannten Art zu
schaffen, das bei seiner Anwendung im Rahmen einer SMI-
Therapie den Abtransport von Schleim aus den großen
Luftwegen begünstigt. Zugleich soll der Anwendungsbe
reich des Spirometers erweitert werden, indem auch
Patienten, die zur Schleimbildung neigen und/oder unter
chronischen obstruktiven Lungenerkrankungen leiden,
unter Verwendung eines Spirometers ihre Atmung trainie
ren können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß bei dem gattungsgemäßen Spirometer
dem Mundstück eine Ausblaseinrichtung zugeordnet ist,
die mindestens eine als Strömungsdrossel wirkende
Ausblasöffnung und ein dieser zugeordnetes Rückschlag
ventil umfaßt. Der mit dem erfindungsgemäßen Spirometer
trainierende Patient atmet somit nicht am Mundstück
vorbei frei aus, sondern gegen den Widerstand der in
die Ausblaseinrichtung des Spirometers integrierten
Strömungsdrossel. Die Stenosierung der Exspiration beim
Einsatz des erfindungsgemäßen Spirometers reduziert die
Folgen atemsynchroner Bronchialkaliberschwankungen wie
auch einer eventuellen pathologischen Bronchialwandin
stabilität. Vorhandener Schleim wird - auch bei
postoperativen Patienten - leichter abtransportiert und
kann somit leichter abgehustet werden. Dies führt nicht
nur dazu, daß das erfindungsgemäße Spirometer nicht nur
bei restriktivene, sondern auch bei obstruktiven
Lungenerkrankungen einsetzbar ist. Insbesondere wird
auch bei Patienten mit restriktiven Lungenerkrankungen
der therapeutische Erfolg der SMI-Therapie gesteigert,
weil das die Rekrutierung von Alveolen beeinträchti
gende Sekret in den größeren Luftwegen leichter abgehu
stet wird.
Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Spirometers
gegenüber solchen nach dem Stand der Technik ist
hervorzuheben, daß seine Bedienung deutlich vereinfacht
ist. Denn bei bekannten Spirometern muß der trainie
rende Patient das Mundstück entsprechend seinem
Atemrhythmus zum Einatmen in und zum Ausatmen aus dem
Mund nehmen. Dies kann gerade bei älteren und/oder sehr
kurzatmigen Patienten Koordinationsprobleme nach sich
ziehen, welche hinwiederum verhindern, daß sich ein
ausgeglichener Atemrhythmus einstellt. Beim erfindungs
gemäßen Spirometer behält der seine Atmung trainierende
Patient hingegen das Mundstück für die Dauer des
Trainings ständig im Munde, da er durch das Mundstück
nicht nur ein-, sondern auch ausatmet. Infolgedessen
stellt sich bei Patienten, die mit dem erfindungsgemä
ßen Spirometer trainieren, deutlich schneller ein
ausgeglichener Atemrhythmus ein als bei Anwendung
herkömmlicher Spirometer.
Durch die stenosierte Exspiration ist das erfindungsge
mäße Spirometer, anders als dies für solche nach dem
Stand der Technik zutrifft, zur Durchführung eines SMI-
Atemtrainings auch bei solchen Patienten geeignet, die
zur Emphysem-Bildung neigen. Selbst Asthma und Bronchi
tis stehen einem Atemtraining mit dem erfindungsgemäßen
Spirometer nicht entgegen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen
Spirometers zeichnet sich dadurch aus, daß die Ausblas
einrichtung zur Aufnahme auswechselbarer Drosselein
sätze mit unterschiedlichen Strömungsquerschnitten
ausgebildet ist. Auf diese Weise läßt sich das Spirome
ter mit nur minimalem Aufwand an die Konstitution des
jeweils trainierenden Patienten anpassen.
Die das erfindungsgemäße Spirometer kennzeichnende
Ausblaseinrichtung kann in verschiedener Weise reali
siert sein. Insbesondere ist möglich, sie unmittelbar
in das Mundstück zu integrieren. Auf diese Weise läßt
sich das Totraumvolumen minimieren; nur die geringe
Menge der im Mundstück verbliebenen ausgeatmeten Luft
wird beim nächsten Atemzug wieder eingeatmet. Aber auch
die Unterbringung der Ausblaseinrichtung in einem mit
dem Mundstück zusammensteckbaren, gesondert handhabba
ren Ventilkopf kann zweckmäßig sein, und zwar unter dem
Gesichtspunkt der Umrüstung herkömmlicher Spirometer zu
solchen nach der Erfindung und/oder Verwendung herkömm
licher Komponenten.
Bei dem erfindungsgemäßen Spirometer ist das
Rückschlagventil, das die Rückströmung der Atemluft vom
Mundstück zum Meßgerät verhindert, zweckmäßigerweise im
Bereich des Mundstücks angeordnet. Dabei kann es, je
nach der Ausgestaltung der Ausblaseinrichtung, in dem
Mundstück selbst oder aber in dem Ventilkopf unterge
bracht sein. Indem das genannte Rückschlagventil von
seiner bisherigen Anordnung direkt am Meßgerät in den
Bereich des Mundstücks verlegt wird, wird verhindert,
daß Atemluft beim Ausatmen in den Verbindungsschlauch
gelangt. Dies ist insbesondere unter hygienischen
Gesichtspunkten anzustreben.
Ebenfalls aus hygienischen Gründen kann im Bereich des
Mundstücks ein Filterelement vorgesehen sein, das aus
der ausgeatmeten Luft Feuchtigkeit und/oder Keime
herausfiltert. Dies empfiehlt sich insbesondere bei
solchen Spirometern, bei denen infolge der Verwendung
eines gesonderten Ventilkopfes ein nicht zu vernachläs
sigendes Totraumvolumen besteht; denn ohne Verwendung
eines derartigen Filters würden entsprechend dem
Totraumvolumen ausgeatmete Keime bzw. Feuchtigkeit beim
darauffolgenden Atemzug wieder eingeatmet.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der
Zeichnung näher erläutert. In ihr zeigt
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfin
dungsgemäßen Spirometers und
Fig. 2 ein Detail einer zweiten Ausgestaltung der
Erfindung.
Das in Fig. 1 dargestellte Spirometer umfaßt ein im
wesentlichen herkömmliches Meßgerät 1, einen Verbin
dungsschlauch 2, eine Ausblaseinrichtung 3 sowie ein
Mundstück 4. Dargestellt ist beispielhaft das Meßgerät
des bekannten Atemtrainers "Coach"® der Fa. Kendall.
Dieses Meßgerät umfaßt einen Meßzylinder 20, in welchem
ein Kolben 21 verschiebbar geführt ist. Ein Flow-
Indikator 22 zeigt an, ob der angesaugte Luftstrom
innerhalb der vorgegebenen Grenzen liegt. Der Meßzylin
der ist mit einer dem Atemhubvolumen entsprechenden
Skala 23 sowie einer verstellbaren Markierung 24 verse
hen. Da das Meßgerät und seine Komponenten bekannt
sind, wird auf eine weitergehende Erläuterung verzich
tet. Die Abweichung des Meßgeräts 1 gegenüber dem Stand
der Technik besteht ausschließlich darin, daß ein die
Rückströmung der Atemluft vom Mundstück zum Meßgerät
verhinderndes Rückschlagventil an ihm nicht vorgesehen
ist. In gleicher Weise wie das Meßgerät des Atemtrai
ners "Coach"® sind diejenigen weiterer bekannter
Spirometer einsetzbar, wie beispielsweise "Respi-Flo
III"®, "Mediflo"®, "Voldyne"®, "Triflo
II"®, "Respirex"®.
Der Verbindungsschlauch 2 sowie das Mundstück 4 sind
identisch wie beim Stand der Technik. Die Ausblasein
richtung 3 ist als Ventilkopf 5 ausgebildete, der mit
dem Verbindungsschlauch 2 sowie dem Mundstück 4 durch
Zusammenstecken verbunden werden kann. Der Ventilkopf 5
weist hierfür zwei Anschlußstutzen 6 bzw. 7 auf, die an
die Durchmesser des Verbindungsschlauchs 2 bzw. der
Tülle 8 des Mundstücks 4 angepaßt sind. Im Bereich des
Anschlußstutzens 6 ist ein als Membranventil ausgebil
detes Rückschlagventil 9 vorgesehen, das eine Rückströ
mung der Atemluft aus dem Ventilkopf 5 in den Verbin
dungsschlauch 2 verhindert.
Der Ventilkopf 5 weist darüberhinaus zwei Ausblaskanäle
10 auf, welche seitwärts von dem rohrförmigen Mittel
stück abzweigen. Auf jeden der beiden Ausblaskanäle 10
ist eine Kunststoffkappe 12 fest aufsteckbare, welche
ein Rückschlagventil 9, Ausströmöffnungen 13 sowie ein
Schutzgitter 15 zum Schutz der Membran des Rückschlag
ventils vor Fremdkörpern aufweist. Die Rückschlagven
tile 11 verhindern ein Einströmen von Luft aus der
Umgebung in den Ventilkopf durch die Ausblaskanäle 10.
Im Zusammenwirken der Rückschlagventile 9 und 11 ist
somit sichergestellt, daß beim Einatmen durch das
Mundstück 4 ausschließlich Luft durch das Meßgerät 1
und den Verbindungsschlauch 2 angesaugt und beim Ausat
men die Atemluft ausschließlich durch die Ausblaskanäle
10 ausgeblasen wird.
Die Ausströmöffnungen 13 verengen den Querschnitt der
Ausströmkanäle 10 und bewirken eine Stenosierung der
Ausatmung. Verschiedene Kunststoffkappen 12 mit unter
schiedlich großen Ausströmöffnungen 13 können gegenein
ander ausgetauscht werden.
Fig. 2 veranschaulicht, daß zwischen dem Mundstück 4
und dem Ventilkopf 5 ein Filter 14 angeordnet werden
kann. Das Gehäuse des Filters 14 ist mit Anschlußstut
zen 17 bzw. 18 versehen, welche einer durch Zusammen
stecken herstellbaren Verbindung mit dem Mundstück 4
und dem Ventilkopf 5 dienen. Die Filterelemente 16 des
Filters 14 entfernen aus der ausgeatmeten Atemluft
Feuchtigkeit und Keime. Auf diese Weise ist die aus dem
Totraumvolumen des Ventilkopfs 5 beim nachfolgenden
Atemzyklus erneut angesaugte, zuvor ausgeatmete Luft
keimfrei und trocken.
Im übrigen entspricht die gemäß Fig. 2 eingesetzte
Ausblaseinrichtung 3 derjenigen gemäß Fig. 1, so daß
auf die vorausgegangenen Erläuterungen verwiesen wird.
Claims (6)
1. Spirometer zur Durchführung der Sustained
Maximal Inspiration (SMI)-Therapie, umfas
send ein Meßgerät (1) mit einem Durchfluß
und/oder einem Volumenmesser, ein Mund
stück (4) und einen dieses an das Meßgerät
(1) anschließenden Verbindungsschlauch
(2), wobei mindestens ein die Rückströmung
der Atemluft vom Mundstück zum Meßgerät
verhinderndes Rückschlagventil (9) vorge
sehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Mundstück (4) eine Ausblaseinrich
tung (3) zugeordnet ist, die mindestens
eine als Strömungsdrossel wirkende
Ausblasöffnung (13) und ein dieser zuge
ordnetes Rückschlagventil (11) umfaßt.
2. Spirometer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausblaseinrichtung (3) zur
Aufnahme auswechselbarer Drosseleinsätze
(12) mit unterschiedlichen Strömungsquer
schnitten ausgebildet ist.
3. Spirometer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausblaseinrichtung (3) in das
Mundstück (4) integriert ist.
4. Spirometer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Ausblaseinrichtung (3) in einem
mit dem Mundstück (4) zusammensteckbaren,
gesondert handhabbaren Ventilkopf (5)
untergebracht ist.
5. Spirometer nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß das die Rückströmung der Atemluft vom
Mundstück zum Meßgerät verhindernde
Rückschlagventil (9) in dem Ventilkopf (5)
angeordnet ist.
6. Spirometer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Bereich des Mundstücks ein Filter
(14) vorgesehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19544431A DE19544431A1 (de) | 1994-12-07 | 1995-11-29 | Spirometer |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4443543 | 1994-12-07 | ||
DE19544431A DE19544431A1 (de) | 1994-12-07 | 1995-11-29 | Spirometer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19544431A1 true DE19544431A1 (de) | 1996-06-13 |
Family
ID=6535149
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19544431A Withdrawn DE19544431A1 (de) | 1994-12-07 | 1995-11-29 | Spirometer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19544431A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999042033A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-26 | Glaxo Group Limited | Device for measuring inspiratory strength |
CN109330601A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 成都华凡科技有限公司 | 全塑胶浮桶式肺活量计 |
CN114272101A (zh) * | 2021-11-03 | 2022-04-05 | 苏州大学附属第二医院 | 肺功能锻炼同步肢体气压治疗仪器 |
-
1995
- 1995-11-29 DE DE19544431A patent/DE19544431A1/de not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999042033A1 (en) * | 1998-02-17 | 1999-08-26 | Glaxo Group Limited | Device for measuring inspiratory strength |
US6986745B2 (en) | 1998-02-17 | 2006-01-17 | Smithkline Beecham Corp. | Device for measuring inspiratory strength |
CN109330601A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-02-15 | 成都华凡科技有限公司 | 全塑胶浮桶式肺活量计 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |