DE9410661U1

DE9410661U1 - Ultraschall-Spirometer

Info

Publication number: DE9410661U1
Application number: DE9410661U
Authority: DE
Original assignee: NDD Medizintechnik GmbH
Current assignee: NDD Medizintechnik GmbH
Priority date: 1994-07-01
Filing date: 1994-07-01
Publication date: 1994-10-13
Anticipated expiration: 2004-07-02
Also published as: US5647370A

Description

1. Juli 1994 94-0778 La-mf

NDD Medizintechnik GmbH 97003 Würzburg

Ultraschall-Spirometer

Die Erfindung betrifft ein Ultraschall-Spirometer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein derartiges Ultraschall-Spirometer ist bereits aus dem deutschen Patent DE 42^22 286 C bekannt. Dort wird zur Vermeidung von Kreuzinfektionen die Verwendung eines leicht austauschbaren weitgehend sterilen Atemrohres empfohlen, das in das Meßrohr einführbar ist. Dieses Atemrohr weist am Übergang zu der Meßstrecke Meßfenster in der Art auf, daß in entsprechenden Öffnungen Einsätze eingesetzt sind, die durchlässig für Ultraschallwellen, aber weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzungen sind. Diese Lösung bedingt es, daß das Atemrohr in einer bestimmten Position in das Meßrohr eingesetzt wird, damit die entsprechenden für die Ultraschallwellen durchlässigen und für die Keime und Verschmutzungen weitgehend undurchlässigen Einsätze im Bereich des Meßkanals liegen. Ein falsches Einsetzen des Atemrohrs führt zur Funktionsuntüchtigkeit.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das gattungsgemäße Ultraschall-Spirometer dadurch noch weiter zu verbessern, daß das Atemrohr lageunabhängig in das Meßrohr einsetzbar ist und daß

der Aufbau des Atemrohrs noch weiter vereinfacht wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch den kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs gelöst. Demnach wird bei einem gattungsgemäßen Ultraschall-Spirometer das für die Ultraschallwellen durchlässige und für die Keime und Verschmutzung weitgehend undurchlässige Material zumindest im Bereich, in dem die Meßstrecke das Meßrohr schneidet um den gesamten Umfang des Atemrohrs angeordnet. Hierdurch ist es nicht mehr notwendig einzelne Öffnungen vorzusehen, in die dann die Einsätze aus dem entsprechenden Material eingesetzt werden müssen. Es ist auch weiterhin nicht mehr notwendig, daß beim Einsetzen des Atemrohrs auf die Lage der Öffnungen und Einsätze in bezug auf den Meßkanal geachtet wird.

Aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen ergeben sich bevorzugte Ausführungsvarianten.

Demnach kann das Atemrohr aus einem Mundstück, gegebenenfalls einem daran anschließenden vorderen Rohrteil, einem hinteren Rohrteil und einem zwischen dem Mundstück bzw. dem vorderen Rohrteil und dem hinteren Rohrteil angeordneten mittleren Rohrteil bestehen, das aus einem rundumlaufenden Material besteht, das durchlässig für Ultraschallwellen und weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzung ist.

Zwischen dem Mundstück bzw. dem vorderen Rohrteil und dem hinteren Rohrteil kann sich eine Stützkonstruktion erstrecken, auf der das für die Ultraschallwellen durchlässige und für die Keime und Verschmutzungen weitgehend undurchlässige Material aufliegt. Diese Stützkonstruktion kann beispielsweise aus parallel verlaufenden Streben, aber auch aus einem Geflecht aus Kunststoffstreben oder einer umlaufenden Spirale bestehen. Durch die Stützkon-

struktion ist die Formstabilität des für die Ultraschallwellen durchlässigen und für die Keime und Verschmutzungen weitgehend undurchlässigen Materials gewährleistet. Dieses wird zur Vermeidung von Leckagen an seinen jeweiligen Stoßstellen dicht beispielsweise mit dem vorderen bzw. hinterem Rohrteil verklebt oder verschweißt.

Zwischen dem vorderen und hinteren Rohrteil des Atemrohr und dem Meßrohr können jeweils umlaufende Dichtlippen angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform kann das Atemrohr auf der dem Patienten abgewandten Seite verlängerbar sein, so daß es aus dem Meßrohr herausragt. An dem hinteren Rohrteil des Atemrohrs können über entsprechende Normanschlüsse Atemgasschläuche zur Zuführung bestimmter Atemgase gasdicht angeflanscht werden. Das Atemrohr kann auch auf der dem Patienten zugewandten Seite überstehen.

Eine alternative Ausführungsform, bei der Umgebungsluft eingeatmet wird und in die Umgebungsluft ausgeatmet wird, besteht darin, daß das Atemrohr ein Mundstück aufweist, an welches ein Rohrteil anschließt. An dem Rohrteil ist ein strumpfförmiges bzw. sackförmiges oder zieharmonikaartig ausgeformtes Filtermaterial angeordnet, das durchlässig für Ultraschallwellen und weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzungen ist. Dieses Filtermaterial kann bei allen Ausführungsformen aus einem geeigneten hydrophoben Filtermaterial bestehen, beispielsweise aus Glasfasern, Polypropylenfasern oder Polykarbonatfasern.

Das Atemrohr kann mit seinen verschiedenen Teilen einschließlich seinem Mundstück einstückig geformt sein. Aus technischen wie auch ökonomischen Gründen ist das Atemrohr möglicherweise jedoch auch aus mehreren Materialien zu fertigen. Es können dabei zwei oder mehrere Materialien verwendet werden. Im Bereich außerhalb der Meßkanäle, also am und gegenüberliegend dem Patienten, wer-

-A-

den Materialien verwendet, die Steifigkeit, Formtreue, Maßhaltigkeit und Gasdichtigkeit aufweisen und gleichzeitig eine preisgünstige Herstellung ermöglichen. Als Material hierfür kann beispielsweise Polyethylen, Polypropylen oder Polykarbonat verwendet werden, das sich besonders leicht verarbeiten läßt und das für die Verwendung günstige Eigenschaften aufweist und recyclingfähig ist.

Im mittleren Bereich werden Materialien verwendet, die durchlässig für Ultraschall, aber undurchlässig für Keime und Verschmutzungen sind, beispielsweise das zuvor genannte hydrophobe Filtermaterial aus Glasfasern, Polypropylenfasern oder Polykarbonatfasern.

Eine einfachste Ausführungsvariante kann darin bestehen, daß das Atemrohr im wesentlichen nur aus Filtermaterial besteht.

Das für die Ultraschallwellen durchlässige Material kann gemäß einer weiteren Ausführungsform gasdicht sein. In diesem Fall kann durch entsprechende Zuleitung von Testgasen eine Messung bestimmter Lungenfunktionsparameter vorgenommen werden. So kann hier beispielsweise das Residual-Volumen ermittelt werden.

Weitere Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung der nachfolgenden Figuren von bevorzugten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:

Fig. 1: eine Prinzipskizze in Seitenansicht einer ersten Ausführungsform des Ultraschall-Spirometers gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2: eine Prinzipskizze in Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform eines Ultraschall-Spirometers ge-

maß der vorliegenden Erfindung und

Fig. 3: eine Prinzipskizze in Seitenansicht einer dritten Ausführungsform eines Ultraschall-Spirometers gemäß der vorliegenden Erfindung.

Das in der Fig. 1 dargestellte Ultraschall-Spirometer 10 umfaßt ein als solches bereits hinreichend bekanntes Meßrohr 14 und einen schräg dazu angeordneten Meßkanal 16, an dessen Enden die Ultraschall-Transducer 18 angeordnet sind.

In das Meßrohr ist in ebenfalls an sich bekannter Art und Weise ein Atemrohr 12 eingesetzt. Das austauschbare Atemrohr 12 ist in drei Bereiche unterteilt. Der vordere, patientennahe Bereich besteht aus einem vorderen Rohrteil 22, an welches ein Mundstück 20 einstückig angeformt ist. Der hintere Bereich besteht aus einem hinteren Rohrteil 24, das aus dem Meßrohr 14 herausragt und an welches in hier nicht näher dargestellter Art Gasschläuche gasdicht angeflanscht werden können. In dem Zwischenbereich sind Abstandhalter in Form von zueinander parallelen Streben 26 angeordnet, die das vordere Rohrteil 22 mit dem hinteren Rohrteil 24 verbinden. Das vordere Rohrteil 22 mit Mundstück 20 und das hintere Rohrteil 24 sowie die Streben 26 bestehen aus Polyethylen oder Polypropylen. Die hier als Streben ausgeformten Abstandhalter können in einer alternativen Ausführungsform auch zur Verbesserung der Stabilität als Geflecht ausgebildet sein. Der Bereich zwischen dem vorderen Rohrteil 22 und dem hinteren Rohrteil 24 wird mit einem Filtermaterial abgedichtet, das durchlässig für Ultraschallwellen, aber weitgehend undurchlässig für Bakterien oder sonstige Verschmutzungen ist. Der Abstand zwischen dem vorderen Rohrteil 22 und dem hinteren Rohrteil 24 ist so dimensioniert, daß der Meßkanal 16 in dem Bereich des mit Filtermaterial abgedichteten Zwischenbereiches liegt. Das Filterma-

terial 28 wird rohrförmig um die Streben 26 herumgelegt und mit den Stoßstellen des vorderen Rohrteils 22 bzw. des hinteren Rohrteils 24 fest verbunden, d.h. verklebt oder verschweißt. Das Filtermaterial 28 kann aus einem geeigneten hydrophoben Filtermaterial, beispielsweise Glasfaser oder Polypropylenfaser bestehen.

Zwischen dem vorderen Rohrteil 22 bzw. dem hinteren Rohrteil 24 und dem Meßrohr 14 sind umlaufende Dichtlippen angeordnet. Die Dichtlippen pressen sich beim Einführen des austauschbaren Atemrohrs 12 in das Meßrohr 14 an die Innenwandung des Meßrohres 14. Dadurch kenn das Atemrohr 12 gasdicht gegenüber der Umgebung in das Meßrohr 14 eingesetzt werden.

Um einen besseren Sitz des austauschbaren Atemrohres 12 im Meßrohr 15 zu gewährleisten, kann anstelle der umlaufenden Dichtlippen 30 eine Vertiefungsrille in der Innenwandung des Meßrohrs 14 eingeprägt sein. A'rrstelle der zuvor genannten Dichtlippen 30 können auch geeignete O-Ringe zur Abdichtung verwendet werden. Die Verwendung von Dichtungen 30 ist insgesamt insbesondere dann notwendig, wenn das Atemrohr auf der dem Patienten abgewandten Seite mit einem gaszuführenden Schlauch oder Ventil verbunden wird und eine gasdichte Zuführung des Atemgases ohne Leckage oder Eindringen von Fremdgas aus der Umgebung erreicht werden soll.

Eine weitere Ausführungsvariante ergibt sich aus der Darstellung gemäß Fig. 2. Gleiche Teile sind in dieser Ausführungsform mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Auch hier ist ein Ultraschall-Spirometer dargestellt, das ein an sich bekanntes Meßrohr 14 mit Meßkanal 16 und Ultraschall-Transducern 18 als Sender/Empfangszellenpaar aufweist. In das Meßrohr 14 ist ein hier gegenüber der ersten Ausführungsvariante allerdings modifiziertes Atemrohr 12 eingesetzt. Das hier dargestellte austauschbare Atem-

rohr 12 soll ausschließlich für einfache spirometrische Zwecke benutzt werden, das bedeutet, daß kein Atemgas herangeführt werden soll. In diesem Fall kann das Atemrohr im wesentlichen aus zwei Teilen bestehen. Der patientennahe Teil wird, wie zuvor beschrieben, ausgeführt und besteht aus einem vorderen Rohrteil 22 mit angeformtem Mundstück 20. Im Gegensatz zur zuvor beschriebenen Ausführungsform entfallen der mittlere und hintere Teil des Atemrohres· Stattdessen wird an das vordere Rohrteil 22 ein strumpfförmiges bzw. sackförmig oder zieharmonikaartig ausgeformtes Filtermaterial 32 angeschlossen. Bei der Ausführung des Filtermaterials ist eine möglichst große Oberfläche zu wählen, was zu einer verbesserten Bakterienretention führt. Der aus dem Filtermaterial geformte Teil 32 kann seine Formung durch eigene Festigkeit oder durch zusätzliches Anbringen eines geeigneten, z.B. korbförmigen Formteils an das austauschbare Atemrohr enthalten. Das Formteil kann aus demselben Material wie das Rohrstück bestehen. Das Filtermaterial wird am vorderen Rohrteil 22 so angebracht, daß keine Öffnungen entstehen, durch die Bakterien gelangen können. Dies kann durch Ankleben oder Anschweißen erreicht werden.

Außer den zuvor angeführten Materialien kann für diesen Anwendungsfall auch Pappkarton, Papier oder formfestes organisches Material zur Herstellung des Mundstücks oder des vorderen Rohrteils verwendet werden. Ein gasdichtes Einsetzen des Atemrohrs 12 in das Meßrohr 14 ist bei dieser Ausführungsform, bei der die Atemluft aus der Umgebung eingeatmet und an die Umgebung wieder ausgeatmet wird, nicht notwendig.

Fig. 3 zeigt eine Ausführungsvariante, die derjenigen gemäß Fig. 2 ähnelt. Hier ist allerdings anstelle des geformten Teils 32 unmittelbar an dem Mundstück 20 ein rohrförmig ausgebildetes Filtermaterial 34 angeschlossen. Dieses rohrförmig ausgebildete FiI-

termaterial 34 steht hinten über das Meßrohr 14 über. Hierdurch wird verhindert, daß sich im Meßrohrendbereich Keime und Verschmutzungen festsetzen. Das Mundstück 20 kann in nicht näher dargestellter Art und Weise über einen Ansatz in das Meßrohr eingesetzt werden.

Claims

1. Juli 1994 94-0778 La-mf

NDD Medizintechnik GmbH 97003 Würzburg

Ultraschall-Spirometer

Ansprüche

1. Ultraschall-Spirometer mit einem Meßrohr, bei dem ein Sender/Empfangszellenpaar in einer Meßstrecke schräg oder senkrecht zur Meßrohrachse angeordnet ist, mit einem in das Meßrohr einsetzbaren leicht austauschbaren Atemrohr, wobei das Atemrohr zumindest teilweise aus im wesentlichen einem Material besteht, das durchlässig für Ultraschallwellen, aber ganz oder zumindest weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzungen ist,

dadurch gekennzeichnet,

daß das für die Ultraschallwellen durchlässige und für die Keime und Verschmutzungen ganzoder zumindest weitgehend undurchlässige Material zumindest im Bereich, in dem die Meßstrecke das Meßrohr schneidet, um den gesamten Umfang des Atemrohrs angeordnet ist.

2. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Atemrohr aus einem Mundstück, gegebenenfalls einem daran anschließenden vorderen Rohrteil, einem hinteren Rohrteil und einem zwischen dem Mundstück bzw. dem vorderen Rohrteil und dem hinteren Rohrteil angeordnet mittleren Rohrteil besteht, in welchem rundumlaufend das Material angeordnet ist, das durchlässig für Ultraschallwellen und weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzung ist.

3. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich zwischen dem Mundstück bzw. dem vorderen Rohrteil und hinteren Rohrteil eine Stützkonstruktion erstreckt, auf der das für die Ultraschallwellen durchlässige und für die Keime und Verschmutzung weitgehend undurchlässige Material aufliegt.

4. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich an dem Mundstück bzw. dem vorderen Rohrteil eine Stützkonstruktion anschließt, auf der das für die Ultraschallwellen durchlässige und für die Keime und Verschmutzung weitgehend undurchlässige Material aufliegt.

5. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion aus parallel verlaufenden Streben besteht.

6. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion aus einem gitterartigen Geflecht besteht.

7. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion aus einer umlaufenden Spirale besteht.

8. Ultraschall-Spirometer nach einem der Ansprüche 2-7, dadurch gekennzeichnet, daß das Mundstück bzw. das vordere Rohrteil und das hintere Rohrteil des Atemrohrs gegenüber dem Meßrohr gasdicht abgedichtet ist.

9. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Atemrohr aus einem Mundstück, gegebenenfalls einem daran anschließenden Rohrteil und einem mit dem Mundstück bzw. dem daran anschließenden Rohrteil verbundenen strumpfförmig bzw. sackförmig oder zxeharmonikaartig geformten Material verbunden ist, das durchlässig für Ultraschallwellen und weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzung ist.

10. Ultraschall-Spirometer nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das durchlässig für Ultraschallwellen und weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzungen ist, aus einem hydrophoben Filtermaterial aus" beispielsweise Glasfasern, Polypropylenfasern oder Polykarbonatfasern besteht.

11. Ultraschall-Spirometer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch der vordere bzw. hintere Teil des Atemrohres aus einem Material besteht, das weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzung, aber durchlässig für Ultraschallwellen ist.

12. Ultraschall-Spirometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Atemrohr in im Meßrohr montierten Zustand vorne und/oder hinten über das Meßrohr überstehen kann.

13. Ultraschall-Spirometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Material, das durchlässig für Ultraschallwellen weitgehend undurchlässig für Keime und Verschmutzungen ist, zusätzlich gasdicht ist.

14. Ultraschall-Spirometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der hintere Teil des Atemrohrs so ausgebildet ist, daß eine Schlauchverbindung oder
ein Ventil gasdicht anflanschbar ist.

15. Ultraschall-Spirometer nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am vorderen Teil des Atemrohres einstückig ein Mundstück angeformt ist.

16. Atemrohr für ein Ultraschall-Spirometer nach einem der Ansprüche 1-15.

• ·