DE2415537C3 - Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion - Google Patents
Vorrichtung zum Erfassen der LungenperfusionInfo
- Publication number
- DE2415537C3 DE2415537C3 DE19742415537 DE2415537A DE2415537C3 DE 2415537 C3 DE2415537 C3 DE 2415537C3 DE 19742415537 DE19742415537 DE 19742415537 DE 2415537 A DE2415537 A DE 2415537A DE 2415537 C3 DE2415537 C3 DE 2415537C3
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- cabin
- pressure
- breathing
- breathing tube
- gas
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6887—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient mounted on external non-worn devices, e.g. non-medical devices
- A61B5/6888—Cabins
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- 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
- A61B5/0806—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs by whole-body plethysmography
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Hematology (AREA)
- Physiology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion, mit einer Ganzkörperplethysmographen-Kabine,
in der ein Proband durch ein
65 V1 =
N2O
bestimmt werden, wobei
Vs die Lungenperfusion in (ml/sec) oder (ml/min),
A^o = 0,47 den ^O-Löslichkeitsfaktor im Blut,
Fa (N2O) die alveoläre N20-Konzentration in
V 100 y'
K einen Korrekturfaktor für die Druckdifferenz Pk
zwischen Kabinendruck und Referenzdruck
mit Vk = Kabinenvolumen und Vop = Körpervolumen
der Versuchsperson) und FNjO die N20-Aufnahme
in (ml/sec) bedeutet.
Die alveoläre N2O-Konzentration F/t(N2o) läßt sich
hierbei durch den in Volumenprozenten geeigneten N2O-Messer erfassen. VNiO ergibt sich hingegen
graphisch aus dem gemessenen und z. B. mittels Tintenstrahlschreiber od. dgl. aufgezeichneten Druckverlauf
Pk durch Ermittlung der Differenz der Steilheiten
der Kammerdruckkurven während der Exspirationsphasen ohne N2O-Atmung und mit N2O-Atmung.
Hierbei ergibt sich jedoch das Problem, daß jeweils während der Inspirationsphase das eingeatmete Gasvolumen
sich von Kabinentemperatur auf Körpertemperatur erwärmt und zusätzlich noch mit Wasserdampf
aufsättigt Durch diese Erwärmung und Anfeuchtung vergrößert sich das inspirierte Gasvolumen und bewirkt
einen Kabinendruckanstieg. Dieser Druckanstieg wiederum verschiebt den Druckverlauf Pk auch in den
exspiratorischen Phasen, so daß sich fehlerhafte Steilheitsverläufe und demnach bei deren Auswertung
auch fehlerhafte Vn2O-Werte ergeben.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil mit
geringstem technischen Aufwand zu beseitigen, d. h.
eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben,
bei der dafür gesorgt ist, daß ein Druckanstieg in der Kabine aus den obengenannten Gründen während
der Inspirationsphasen nicht auftreten kann. Geringster technischer Aufwand bedeutet dabei, daß das angestrebte
Ziel ohne Zuhilfenahme z. B. eines zusätzlichen Atembeutel mit angewärmter Luft od. dgl. (z. B.
deutsches Gebrauchsmuster 19 83 630) erreicht wird.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst daß als Kompensationsmittel ein Druckausgleichsystem
vorhanden ist, welches durch den Atemstrom im Atemrohr gesteuert ist, in der Weise, daß es jeweils für
die Dauer der inspiratorischen Phase den Kabinendruck auf den Referenzdruckwert setzt
Bei der Vorrichtung nach der Erfindung wird durch Angleichung des Kabinendruckes an den Referenzdruck
jeweils während der Inspirationsphasen ein Druckanstieg in der Kabine verhindert Somit können sich auch
keine fehlerhaften Steilheitsverläufe in den Lxspirationsphasen und damit bei der Steilheitsauswertung
keine fehlerhaften Vj^0-Werte ergeben.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung in Verbindung mit den Unteransprüchen. Es zeigt
F i g. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung im Prinzipaufbau,
F i g. 2 Diagramme von mit der Vorrichtung nach der F i g. 1 gewonnenen Meßkurven zur Erläuterung deren
Funktionsweise.
Die F i g. 1 zeigt schematisch eine Kabine 1 eines Ganzkörperplethysmographen, in deren Innenraum ein
Atemrohr 2 mit einem Mundanschluß 3, einem Shutter 4 (ζ. Β. elektromagnetisch betätigte Absperrvorrichtung
gemäß DT-OS15 66 163) sowie einem Strömungswiderstand
5, vorzugsweise Fleischsche Düse, angeordnet ist. Am Atemrohr 2 ist ferner zwischen Absperrvorrichtung
4 sowie Strömungswiderstand 5 über ein Saugventil 6 ein Atembeutel 7 angeschaltet, der ein Gemisch aus
etwa 79% N2O und 21 % O2 aufweist.
In der Kabine 1 befindet sich ferner ein Vergleichsgefäß 8 für einen vorgebbaren Referenzdruck. Mit 9 und
10 sind zwei Druckabnahmestutzen bezeichnet, die zur Abnahme des Kammerdruckes in der Plethysmographen'Kabine
1 gegen den Referenzdruck im Vergleichsgefäß 8 dienen. Zur Erfassung der Druckdifferenz Pk
.dient ein Differenzdruckmanometer 11, das den gemessenen Differenzdruck Pk als entsprechendes
elektrisches Signal nach Verstärkung in einem Verstärker 12 und gegebenenfalls nach Korrektur in einem
Korrekturrechner 13 einem mehrspurigen Tintenstrahlschreiber 26 zur Aufzeichnung zuleitet. Der Korrekturrechner
13 dient zur rechnerischen Korrektur des Drucksignals im Hinblick auf die sich durch Temperatur-
und Feuchtigkeitsunterschiede zwischen der ein- und ausgeatmeten Luft ergebenden Signalunterschiede.
Ein Korrekturrechner dieser Art ist beispielsweise durch die deutsche Patentschrift 15 66 160 vorbekannt.
In der Wandung des Vergleichsgefäßes 8 im Innern der Kabine 1 sowie in der Wandung der Kabine 1 ist
ferner je ein Magnetventil 14 bzw. 15 vorgesehen. Diese beiden Ventile werden in Abhängigkeit von einem
elektrischen Signal, das die Atemströmung im Atemrohr 2 bei Durchatmung wiedergibt, in der Weise gesteuert,
daß jeweils während der Inspirationsphase beide Ventile 14 und 15 gleichzeitig offen und nur während der
Exspirationsphase jeweils geschlossen sind. Das Atemstromsignal wird dabei in üblicher Weise durch
Abnahme des Differenzdruckes über dem Strömungswiderstand 5 mittels der Druckleitungen 16 sowie
Umwandlung des Differenzdruckes Ap in ein elektrisches Signal mittels eines Differenzdruckmanometers
17, welches als mechanisch-elektrischer Druckwandler arbeitet, gewonnen. Das so gewonnene elektrische
Drucksignal, daß der Strömung im Atemrohr 2 proportional ist wird nach Verstärkung in einem
to Verstärker 18 sowie Einweggleichrichtung in einem Gleichrichter 19 (es wird nur die negative, d. h. die
exspiratorische, Halbwelle des Atemsignals erfaßt) einem Ventilsteuerglied 20 zugeleitet das die Ventile 14,
15 während der Zeitdauer des Auftretens der negativen Halbwelle schließt und während der Signalnullzeiten
öffnet Ober eine Absaugleitung 21 (mit Rückführleitung 2Y) ist ferner am Atemrohr 2 ein N2O-MeSSCr 22
(Infrarotabsorptionsmesser) angeschlossen, der bei Einatmung von N2O durch den Patienten aus dem
Gasbeutel 7 die im Atemgas befindliche Menge N2O in Volumenprozenten erfaßt und ein der erfaßten Menge
entsprechendes elektrisches Signal F1^0 erzeugt Mit 23
sind schließlich 3 EKG-Elektroden bezeichnet die zur Abnahme des EKG vom Patienten innerhalb der
Plethysmographen-Kabine 1 dienen (aus EKG kann über Herzschlagfolge das Herzschlagvolumen bzw.
Herzminutenvolumen ermittelt werden). Die abgenommenen EKG-Signale werden von einem EKG-Verstärker
24 verstärkt und anschließend dem bereits erwähnten Tintenschreiber 26 zur Aufzeichnung zugeleitet
Entsprechendes gilt auch für das verstärkte Atemstromsignal, dessen exspiratorische Volumenanteile
nach Aufintegrierung (Ve«sp.) in einem Integrator 25
dem Tintenstrahlschreiber zur Aufzeichnung zugeleitet werden. Das Ausgangssignal des N2O-Messers 22 wird
ebenso einerseits auf dem Tintenstrahlschreiber 26 sowie andererseits im vergrößerten Maßstab auf einem
X- V-Schreiber 27 registriert
Die Funktionsweise der Vorrichtung nach der F i g. I ergibt sich damit wie folgt:
Vor Beginn der Messung nimmt der Patient in der Kabine 1 Platz, wo ihm die EKG-Elektroden 23
angelegt werden. Nach Schließen der Kabinentür atmet er zunächst etwa drei Minuten bei geöffneten Ventilen
14 und 15, ohne an das Mundstück 3 des Atemrohres 2 angeschlossen zu sein. Danach wird er aufgefordert, sich
an das Mundstück 3 anzuschließen, eine Nasenklemme aufzuschieben und möglichst gleichmäßig nach einem
vorgegebenen Takt zu atmen. Der Kammerdruck wird fortlaufend gegen den Referenzdruck im Vergleichsgefäß
8 gemessen und das gemessene Signal Pk vom Tintenschreiber 26 registriert (s. Kurvenverlauf Pk in
Abhängigkeit von der Zeit ί in Fig.2). Der Kammerdruck
Pk ist, wie bei der Plethysmographie üblich, direkt in Volumen (ml) geeicht.
Da der Patient keine vorgewärmte Kabinenluft atmet wird das Inspirationsgas bei der Inspiration von
Kabinentemperatur auf Körpertemperatur erwärmt und zu 100% mit Wasserdampf gesättigt. Durch diese
Erwärmung und Anfeuchtung vergrößert sich das inspirierte Gasvolumen und würde nun bei vollständig
abgeschlossener Kabine 1 in der Kabine einen Druckausstieg bewirken. Da jedoch mit Beginn der
Inspirationsphase die Ventile 14 und 15 geöffnet werden und während der gesamten Inspirationsphase offen
bleiben, werden Kabinendruck und Druck im Vergleichsgefäß 8 dem Umgebungsdruck angeglichen, d. h.
der Druck Pk auf Null gestellt. Bei der Exspiration tritt
hingegen der umgekehrte Fall ein. Die Exspirationsluft
kühlt sich am Atemrohr 2 wieder ab und verkleinert hierdurch ihr Volumen, so daß sich ein Kammerdruckabfall
ergibt. Da während der Exspirationsphase beide Ventile 14 und 15 geschlossen sind, wird also
exspiratorisch immer ein bestimmter Kammerdruckabfall
registriert.
Nach etwa zehn Atemzügen der beschriebenen Art beginnt die eigentliche N2O-Messung. Hierzu wird am
Ende der Exspiration die Absperrvorrichtung 4 geschlossen, so daß der Patient zwangläufig über das
Ansaugventil 6 (Inspirationsventil) das N2O-Gemisch
aus dem Gasbeulel 7 einatmet. Bei der nun folgender Exspiralion ergibt sich ein zusätzlicher Volumenverlus
durch die N^O-Aufnahmc im Blut. Der Kammerdruck P1
wird also noch stärker abfallen als bei den vorangegan
genen Atemzügen. Aus der Differenz der Steilheiten (z B. 27 bzw. 28 gemäß Fig. 2) der Kammerdruckkurver
während der Exspiralionsphasen ohne N^O-Atrnunj
und mit NiO-Atmung läßt sich die NjO-Aufnahme de: Blutes graphisch bestimmen. Als graphische Auswerte
hilfe dient dabei eine Zeitskala 29, die einen bestimmtet Zeittakt, z. B. Sekundentakt, für die Kurvenaufzeich
nung wiedergibt.
Hierzu 2 Blalt Zeichnungen
^-i^&WiSS^
Claims (1)
- Patentansprüche:1, Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion, mit einer Ganzkörperplethysmographen-Kabine, in der ein Proband durch ein Atemrohr Kabinenluft und zeitweise ein NaO-Gemisch aus einem Gasbehälter atmet, wobei dem Atemrohr Mittel zum Erfassen des Atemstromes im Atemrohr sowie ein N2O-Messer und der Kabine ein Druckmesser zum Messen des Kabinendruckes gegen einen Referenzdruck sowie Mittel zum Kompensieren von auf Grund Wärmeeffekten erzeugten Kabinendruckschwankungen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als Kompensationsmittel ein Druckausgleichsystem (14, 15) vorhanden ist, welches durch den Atemstrom im Atemrohr (2) gesteuert ist, in der Weise, daß es jeweils für die Dauer der inspiratorischen Phase den Kabinendruck auf den Referenzdruckwert setztZ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckausgleichsystem Ventile (14, 15) zur Verbindung der Kabine (1) mit einem Referenzdruckgefäß (8) während der Dauer der inspiratorischen Phase und zur Unterbrechung der Verbindung für die Dauer der expiratorischen Phase beinhaltet.3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Referenzdruckgefäß innerhalb der Kabine angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ventile (14,15) vorhanden sind, von denen das erste Ventil (14) am Referenzdruckgefäß (8)' angeordnet ist und im geöffneten Zustand das Referenzdruckgefäß (8) mit der Kabine (1) verbindet und das zweite Ventil (15) an der Kabine (1) angebracht ist und im geöffneten Zustand das Kabineninnere mit Außenluft verbindet4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Ventile (14, 15) jeweils gleichzeitig während der inspiratorischen Phase geöffnet und während der exspiratorischen Phase geschlossen sind.5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen vom Atemstrom beaufschlagten Grenzwertmelder (19) der das Einsaugen von Atemgas (Luft und/oder ^O-Gemisch) durch den Probanden erfaßt und während der Einsaugphase das Druckausgleichsystem (14, 15) im Sinne der Erzeugung des Druckausgleiches zwischen Kabinendruck und Referenzdruck steuert.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, mit einem Differenzdruckwandler, der über einen im Atemrohr angeordneten Strömungswiderstand einen Differenzdruck abnimmt und ein dem Diffefenzdruck proportionales elektrisches Signal als Atemstromsignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwertmelder ein Einweggleichrichter (19) ist, der bei entsprechend festgelegter Polarität der exspiratorischen Atemsignulanteile lediglich für diese Signalanteile, nicht jedoch für Signalanteile entgegengesetzter Polarität durchlässig ist.Atemrohr Kabinenluft und zeitweise ein N2O-Gemisch aus einem Gasbehälter atmet wobei dem Atemrohr wenigstens Mittel zum Erfassen des Atemstromes im Atemrohr sowie ein N2O-Messer und der Kabine ein Druckmesser zum Messen des Kabinendruckes gegen einen Referenzdruck sowie Mittel zum Kompensieren von auf Grund Wärmeeffekten erzeugten Kabinenschwankungen zugeordnet sind.Läßt man eine Versuchsperson in einer gasdichten Plethysmographen-Kabine ein N2O-Gemisch inhalieren, so wird durch die N2O-Aufnahme im Blut die Gesamtzahl der Gasmoleküle in diesem Raum kleiner, wodurch der Druck in der Kabine absinkt. Die Aufnahme des Gases ist abhängig von der N2O-Spannung in den Alveolen und dem Löslichkeitsfaktor von N2O im Blut. Er beträgt 0,47, d. h., 100 ml Blut können 47 ml N2O aufnehmen. In Anlehnung an das Ficksche Prinzip ist die Menge des in die Blutbahn eingetretenen Gases proportional der Blutmenge, die in der Zeiteinheit durch die Lungenkapillaren strömt. Mit dieser Methode kann deshalb die Lungenperfusion nach der Beziehung
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742415537 DE2415537C3 (de) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742415537 DE2415537C3 (de) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2415537A1 DE2415537A1 (de) | 1975-10-02 |
DE2415537B2 DE2415537B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2415537C3 true DE2415537C3 (de) | 1978-11-09 |
Family
ID=5911715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19742415537 Expired DE2415537C3 (de) | 1974-03-30 | 1974-03-30 | Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2415537C3 (de) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4085741A (en) * | 1976-08-11 | 1978-04-25 | Gould Godart B.V. | Apparatus for effecting plethysmography |
-
1974
- 1974-03-30 DE DE19742415537 patent/DE2415537C3/de not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2415537B2 (de) | 1978-03-02 |
DE2415537A1 (de) | 1975-10-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60033471T2 (de) | Verfahren zur messung der funktionellen residualkapazität | |
DE69737110T2 (de) | Verfahren und vorrichtung zur messung der pulmonaren blutstromung im zuge des austauschs von sauerstoff und einem inerten gas im pulmonaren blut | |
US5261397A (en) | Methods and apparatus for measuring infant lung function and providing respiratory system therapy | |
DE69936767T2 (de) | Patientenmonitor | |
DE69415929T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Bestimmen des funktionellen Restvolumens der Lungen | |
DE102007038856A1 (de) | Nicht-Invasive Bestimmung des vom Herzen geförderten Blutvolumens, des Gasaustausches und der Gaskonzentration des arteriellen Blutes | |
DE3023648A1 (de) | Einrichtung zur untersuchung der atemwege auf reizstoff-ueberempfindlichkeit | |
DE3529367A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur lungenfunktionsanalyse | |
EP1237478B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur atemzugsaufgelösten bestimmung des partialdrucks einer gaskomponente in der ausatemluft eines patienten | |
DE2906832C2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Alkoholkonzentration des Blutes durch Messung der Alkoholkonzentration der Atemluft | |
DE112014007299T5 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung von Atemweg-Widerstand und Lungennachgiebigkeit | |
EP2927679A1 (de) | Gerät für die messung und analyse des multiple-breath-stickstoff-auswaschverfahrens | |
DE69525923T2 (de) | Beatmungsgerät/Narkosesystem | |
Mognoni et al. | Dynamics of the maximal contraction of the respiratory muscles | |
Altose et al. | Effects of hypercapnia and flow-resistive loading on tracheal pressure during airway occlusion | |
DE2415537C3 (de) | Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion | |
Mertz et al. | Role of the Nasal Airway in Regulation of Airway Resistance During Hypercapnia and Exercise Second-Place Resident Award at 1982 Research Forum | |
DE3706559C3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Messung und Überwachung der bei der Narkose einzuhaltenden Parameter | |
Syabbalo et al. | Carotid chemoreceptors and respiratory adaptations to dead space loading during incremental exercise | |
DE102020123138B3 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Festlegung der Sollfrequenz eines Beatmungsgeräts | |
DE102007012210B4 (de) | Transportabler Pneumotachograph zur Messung von Bestandteilen des Exspirationsvolumens sowie ein Verfahren hierzu | |
DE7411233U1 (de) | Vorrichtung zum Erfassen der Lungenperfusion | |
DE1566160C3 (de) | Kabine für die Ganzkörperplethysmographie | |
DE1933472B2 (de) | Beatmungs- bzw. Narkosebeatmungsgeraet | |
DE2647028B2 (de) | Vorrichtung zur Applikation von Aerosolen bei der Ganzkörperplethysmographie |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |