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DE19618520C1 - Atemstrommesser - Google Patents

Atemstrommesser

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DE19618520C1
DE19618520C1 DE1996118520 DE19618520A DE19618520C1 DE 19618520 C1 DE19618520 C1 DE 19618520C1 DE 1996118520 DE1996118520 DE 1996118520 DE 19618520 A DE19618520 A DE 19618520A DE 19618520 C1 DE19618520 C1 DE 19618520C1
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Franz Willam
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Description

Die Erfindung geht aus von einem Atemstrommesser gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie er aus der DE 34 37 595 C2 bekannt ist.
Atemstrommesser sind üblicherweise einerseits an die Mundöffnung oder Nasenöffnung eines Patienten und über einen Tubus an dessen Lunge angeschlossen und sind andererseits über ein T-Stück an das Schlauch­ system eines Beatmungsgerätes an ein Auslaßventil angeschlossen. Bei geöffneten Auslaßventil strömt die Luft des Beatmungsgerätes und der Atem des Patienten ins freie. Bei geschlossenen Auslaßventil gelangt die Luft des Beatmungsgerätes über das Verzweigungsstück und über den Atemstrommesser zum Patienten. Um die Atmung unter diesen Voraussetzungen zu überwachen muß der Atem­ strommesser sowohl die Richtung als auch den Durchsatz der Atemluft messen.
Gemäß der US 36 45 133 ist ein anders eingesetzter Atem­ strommesser bekannt, bei dem zwei Sensoren in einer Ebene senkrecht zur Strömungsrichtung, aber in verschiedenen Radialbereichen angeordnet sind. Ohne Verwendung eines Luftwiderstandskörpers dient der eine Sensor zur Bestimmung des Luftdurchsatzes, wogegen der andere Sensor zur Temperaturkompensation unterschiedlicher Umgebungstempera­ turen dient. Eine Richtungsbestimmung durch Bildung eines Differenzsignals ist mit diesem Atemstrommesser nicht beabsichtigt und wahrscheinlich auch nicht möglich, weil beide Sensoren in einer ungestörten Strömung liegen und in beiden Strömungsrichtungen ein Differenzsignal immer der Wert Null haben würde.
Die EP 00 24 327 A1 offenbart einen Atemstrommesser zur Messung der Richtung und des Durchsatzes der Atemluft, mit einem in dem Atemluftkanal eingebauten Meßkopf, der einen Luftwiderstandskörper und zwei Temperatur-Sensoren in den Atemluftkanal einbringt. Beide Sensoren werden mittels getrennter elektronischer Temperatur-Konstant­ haltungskreise auf einer kostanten, gegenüber der Atem­ lufttemperatur erhöhten Arbeitstemperatur gehalten.
Mit einem Meßgerät wird die Energie gemessen, die zur Kompensation der bei der Atmung oder Beatmung erfolgenden Abkühlung eines Sensors erforderlich ist. Durch Differenz­ bildung der Energiezufuhrwerte wird die Strömungsrichtung und der Luftdurchsatz bestimmt.
Die beiden Sensoren sind in axialer Richtung vor und hinter dem Luftwiderstandskörper angeordnet. Einer der beiden Sensoren liegt im Strömungsbeeinflussungsbereich des Luftwiderstandskörpers, der andere soll durch den Luft­ widerstandskörper nicht beeinflußt werden.
Der nach der EP 00 24 327 A1 bekannte Atemstrommesser hat den Nachteil, daß bei der Luftdurchsatzmessung mit Fehlern zu rechnen ist, weil der Luftwiderstandskörper die Strömungsgeschwindigkeit auch im Bereich desjenigen Sensors erhöht, der durch den Luftwiderstandskörper nicht beeinträchtigt werden sollte. Der Luftwiderstandskörper verursacht auch Turbulenzen der Atemluftströmung und be­ wirkt Fehler des ermittelten Luftdurchsatzes.
Weitere Gesichtspunkte sind im Zusammenhang mit der Er­ mittlung der Leckvolumina von erheblicher Bedeutung. Dabei versteht man unter Leckvolumina jene Luftvolumina, die einerseits bei der Beatmung den Meßkopf passieren, aber unkontrolliert - beispielsweise beim Anschluß des Atemkanals an die Luftröhre des Patienten - entweichen und die Lunge nicht erreichen, und die andererseits beim Ausatmen von der Lunge abgegeben werden, aber vor Erreichen des Meßkopfes entweichen. Unter Verwendung der Anordnung gemäß der EP 00 24 327 A1 könnten die bei beiden Strömungsrichtungen auftretenden Leckvolumina nur mit großem technischem Aufwand und nur ungenau ermittelt werden, was insbesondere bei der künstlichen Beatmung von Kleinkindern lebensentscheident sein kann.
Die DE-AS 23 17 431 und die US 40 83 244 offenbaren weitere Atemstrommesser mit Richtungsbestimmung und Messung des Luftdurchsatzes. Danach liegen zwei Temperatur-Sensoren in derselben Strömungsebene und zwischen den Sensoren befindet sich ein Luftwiderstandskörper. Beide Sensoren werden elek­ tronisch auf einer vorgegebenen höheren Arbeitstemperatur gehalten und es werden die Energien gemessen, die zur Temperatur-Konstanthaltung der beiden Sensoren erforderlich sind. Durch Differenzbildung der Energiezufuhrwerte wird die Strömungsrichtung und der Luftdurchsatz bestimmt. Insbesondere wird die Energiezufuhr des stromaufliegenden Sensors als Maß für den Luftdurchsatz benutzt. Der Luft­ widerstandskörper beeinflußt jedoch nicht nur den strom­ abliegenden Sensor, sondern auch den stromaufliegenden Sensor und zwar in Abhängigkeit vom Abstand dieses Sensors vom Widerstandskörper und von der Strömungsgeschwindigkeit. Insbesondere kann der stromaufliegende Sensor in einem Bereich liegen in dem die Strömungsgeschwindigkeit Null ist. Der Fehler ist nicht kompensierbar, da er von der Strömungsgeschwindigkeit abhängig ist.
Die eingangs erwähnte DE 34 37 595 C2 offenbart einen Atemstrommesser zur Bestimmung der Strömungsrichtung und zur Messung des Luftdurchsatzes. Mit Hilfe eines Meßkopfes werden ein Luftwiderstandskörper und zwei Temperatur-Sensoren in den Atemluftkanal eingebracht. Die beiden drahtförmigen Sensoren sind parallel zueinander, aber senkrecht zur Strömungsrichtung und in axialer Richtung versetzt angeordnet. Nahe dem Luftwiderstandskörper ist ein erster Sensor vorgesehen, der vom Luftwiderstandskörper beein­ flußt wird.
Ein zweiter Sensor wird vom Luftwiderstandskörper nur dann nicht beeinflußt, wenn er weiter weg vom Luftwider­ standskörper angeordnet ist. Diese Anordnung ist aber insofern nachteilig, als ein relativ langer Meßkopf ein unerwünscht großes apparatives Totvolumen verursacht. Wird dieser zweite Sensor aber nahe dem Luftwiderstands­ körper angeordnet, dann wird er strömungsmäßig vom Widerstandskörper beeinflußt, wodurch die Empfindlichkeit der Richtungserkennung, speziell bei der Beatmung von Kleinkindern, unbefriedigend ist. Versuche haben ergeben, daß in diesem Fall ein Luftstrom von mindestens 4 m L/s erforderlich ist um dessen Richtung erkennen zu können. Bei erwachsenen Patienten wird in den meisten Fällen ein derartiger Luftstrom zur Verfügung stehen, nicht aber bei Kleinkindern.
Im Zusammenhang mit dem DE 34 37 595 C2 wurde der Begriff des apparativen Totvolumens erwähnt. Darunter versteht man jenes Volumen an verbrauchter Atemluft, die beim Ausatmen ab der Nase bzw. ab dem Mund des Patienten bis zum Verzweigungsstück verbleibt und zum Teil das Einatmen frischer Luft behindert. Dabei wird unterstellt, daß die Mundöffnung oder die Nasenöffnung des Patienten über den Meßkopf an das Verzweigungsstück angeschlossen ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde einen Atemluft­ messer der eingangs genannten Gattung anzugeben, der sich durch eine hohe Empfindlichkeit bei der Richtungs­ erkennung auszeichnet und der genauere Meßwerte liefert.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst.
Danach sind die Sensoren in Strömungsrichtung hintereinander im Bereich derselben Stromlinien und in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß die vom jeweils stromaufliegenden Sensor durch den Meßstrom erwärmte Luft durch Konvektion den stromabliegenden Sensor erreicht, so daß letzterer eine geringere Energiezufuhr zur Konstanthaltung seiner Temperatur benötigt.
Der beanspruchte Atemstrommesser zeichnet sich durch eine vergleichsweise große Empfindlichkeit bei der Richtungserkennung aus, weil die Richtung nicht unter Verwendung eines Luftwiderstandskörpers ermittelt wird, sondern durch die Wirkung der Konvektion auf den stromabliegenden Sensor. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung genügt bereits eine Luftströmung von 1 mL/s um eine Richtung erkennen zu können. Im Vergleich mit dem Atemstrommesser der DE 34 37 595 C2 ergibt sich eine vierfache Erhöhung der Empfindlichkeit bei der Ermittlung der Strömungsrichtung. Diese Erhöhung der Richtungsempfindlichkeit ist besonders bedeutsam bei der Beatmung von Kleinkindern, weil die Luftströme von Kleinkindern zeitweise schwächer sein können als 4 mL/s. Die Erfindung ermöglicht also eine Erweiterung des Meßbereiches bei der Ermittlung der Strömungsrichtung.
Die beim Einatmen und beim Ausatmen beförderten Luftströme sind in zeitlicher Hinsicht als wellenartige Kurven positiver und negativer Polarität darstellbar, deren Wellenberge bzw. Wellentäler bei Erwachsenen ca. hundertmal größer sind als bei Kleinkindern. Wenn bei erwachsenen Patienten beim Einatmen und beim Ausatmen mit einem Volumen von je 5000 mL gerechnet werden kann, dann ist bei Kleinkindern ein Volumen von je 50 mL anzunehmen. Die Erweiterung des Meßbereiches ist somit bei der Beatmung von Kleinkindern besonders bedeutsam.
Das Fehlen eines Widerstandskörpers bedeutet auch eine Verringerung von Turbulenzen und eine geringere Streuung der Meßwerte. Auch eine Verfälschung der Meßwerte durch am Widerstandskörper anhaftendes Sekret ist nicht zu be­ fürchten. Infolge der erwähnten Erweiterung des Meß­ bereiches sind die Meßwerte ebenfalls genauer zu ermitteln. Insgesamt sind aus den genannten Gründen genauere Werte des Luftdurchsatzes und der davon abgeleiteten Größen zu erwarten.
Die von dem Meßkopf abgegebenen Signale sind nicht nur von den Strömungsverhältnissen abhängig sondern auch von der Dimensionierung der innerhalb des Meßkopfes ange­ ordneten Gegenstände, weil die Kennlinien der angeschlos­ senen Elektronik auf eine vorgegebene Dimensionierung abgestimmt sind. Da die Meßköpfe häufig in klinischer Umgebung ausgetauscht werden, müssen enge Toleranz-Grenzen eingehalten werden, da die Kennlinien der Senso­ ren nicht bei jedem Austausch der Meßköpfe neu abgestimmt werden können. Beim Meßkopf der DE 34 37 595 C2 ist die Einhaltung der Toleranzgrenzen schwierig, weil Anordnun­ gen des Luftwiderstandskörpers, die sich nur um Bruchteile von mm unterscheiden eine neuerliche Abstim­ mung der Kennlinien erfordern würden. Im Gegensatz dazu gibt es bei der Erfindung keine derartigen Schwierigkeiten, weil kein Luftwiderstandskörper vorgesehen ist.
Die Bestimmung der Strömungsrichtung erfolgt durch Differenzbildung der Energiezufuhrwerte des jeweils stromaufliegenden Sensors und der verminderten Energie­ zufuhrwerte des stromabliegenden Sensors.
Die Unteransprüche geben Ausführungsarten der Erfindung an.
Um die Energieübertragung durch Konvektion zu optimieren ist es zweckmäßig die Sensoren parallel zueinander und senkrecht zur Strömungsrichtung anzuordnen. Der Abstand der beiden Sensoren in axialer Richtung sollte groß genug sein um die Ausbildung eines erwärmten Luftpolsters zu ermöglichen, das mit der Strömung zum anderen Sensor transportiert werden kann. Ist der Abstand zu klein, dann beeinflußt das Luftpolster beide Sensoren, so daß die Energiezufuhrwerte beider Sensoren gleich, oder nahezu gleich sind und die Strömungsrichtung, nicht, oder nur bei größeren Werten der Strömung ermittelbar ist, was keine empfindliche Richtungserkennung ermöglicht. Ist der Abstand der beiden Sensoren zu groß, dann versagt der Energietransport mittels Konvektion, weil sich das Luftpolster inmitten der Strömung auflöst.
Bei zu großem Abstand der beiden Sensoren gleichen sich die Energiezufuhrwerte beider Sensoren, was ebenfalls keine empfindliche Richtungserkennung ermöglicht.
Der Abstand der beiden Sensoren in axialer Richtung sollte mindestens 1/2 mal der Länge der Sensoren sein und maximal 3/2 mal der Länge der Sensoren. Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen ist der Abstand der Sensoren gleich deren Länge.
Die zweckmäßige Länge der Sensoren ist vom apparativem Totvolumen abhängig und sollte umso kleiner sein je kleiner dieses apparative Totvolumen ist. Bei Frühgeborenen und bei Neugeborenen sollten Meßköpfe verwendet werden, deren Totvolumen höchstens 1 mL beträgt und deren Sensoren 1,8 mm bis 2,2 mm lang sind. Bei erwachsenen Patienten sollten Meßköpfe verwendet werden, deren Totvolumen ca. 10 mL beträgt und deren Sensoren 4 mm bis 6 mm lang sind.
Bei bevorzugten Ausführungsbeispielen wurden in diesen Fällen die axialen Abstände der Sensoren wie deren Längen dimensioniert.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung 25 anhand der Fig. 1 bis 11 beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Achse eines Meßkopfes senkrecht zu den Sensor-Drähten,
Fig. 2 einen Schnitt durch die Achse eines Meßkopfes parallel zu den Sensor-Drähten,
Fig. 3 einen Schnitt senkrecht zur Achse des Meßkopfes,
Fig. 4 und 5, Diagramme zu Ausführungsbeispielen,
Fig. 6 bis 11, ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Der in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Meßkopf 10 besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Gehäuse und aus einer Steckereinrichtung. Das Gehäuse mit seiner Achse 20 gliedert sich in einem konischen Abschnitt 21, einem, Mittelabschnitt 22, einem weiteren Abschnitt 23 und ist ein Teilstück des nicht vollständig dargestellten Atemluftkanals. Die obere Stirnseite 24 ist über einen Schlauch an die Luftröhre eines Patienten anschließbar. Die untere Stirnseite 25 ist über ein nicht dargestelltes Verzweigungsstück einerseits an ein Beatmungsgerät und andererseits an ein Auslaßventil anschließbar. Unter diesen Voraussetzungen wird die vom Patienten ausgeatmete Luft in Richtung des Pfeiles A durch den Meßkopf zum Auslaßventil geleitet. Bei der Beatmung gelangt Luft des Beatmungsgerätes in Richtung des Pfeiles E durch den Meßkopf zum Patienten. Der Meßkopf könnte auch derart betrieben werden, daß die Stirnseite 25 an die Luftröhre des Patienten angeschlossen ist und daß die Stirnseite 24 über ein Verzweigungsstück an das Beatmungsgerät bzw. an das Auslaßventil angeschlossen ist.
Die Steckereinrichtung besteht aus dem Gehäuse 28, dem Isolierkörper 29, aus mehreren Stiften 30, 32, 34, ferner aus den Stäben 31, 33, 36, 38 und aus den Sensoren S1 und S2. Der Stift 30 dient als Kodierstift, um die restlichen Stifte eindeutig an nicht dargestellte Leitungen anzuschließen. Der Stift 32 und ein darunter liegender Stift sind über die Stifte 31 und 33 und über den Sensor S1 elektrisch leitend verbunden. Der Stift 34 und ein darunter liegender Stift sind über die Stäbe 36, 38 und den Sensor S2 elektrisch verbunden.
Die beiden Sensoren S1, S2 liegen in Radialebenen, die senkrecht zur Achse 20 zu denken sind. Sie dienen als Temperaturfühler und sind an eine elektronische Meß­ schaltungsanordnung angeschlossen, welche für jeden Sensor einen elektronischen Regelkreis umfaßt, der ihre Temperatur von 300 Grad Celsius konstant hält. Wenn Luft in Richtung E vom Beatmungsgerät zugeführt wird, dann ist Energie erforderlich um die beiden Sensoren S1, S2 auf konstanter Temperatur zu halten. Die zur Temperatur­ konstanthaltung der beiden Sensoren erforderliche Energie wird mittels bekannter elektronischer Regelkreise getrennt gemessen, linearisiert und verstärkt.
Als Sensoren S1 und S2 (Fig. 2 und 3) werden drahtförmige, temperaturabhangige Widerstände verwendet, die zueinander parallel angeordnet und in Richtung der Achse 20 um 2,0 mm versetzt sind. Die Sensoren sind 2,0 mm lang und liegen im gleichem Stromlinienbereich. Gesehen in Einatmungs­ richtung E oder in Ausatmungsrichtung A ist vor, zwischen und nach den Sensoren kein Luftwiderstandskörper.
Beim Einatmen in Richtung E erreicht der Luftstrom des nicht dargestellten Beatmungsgerätes zuerst den Sensor S2. Der vorgeheizte Sensor S2 erwärmt die Luft seines Stromlinienbereiches und überträgt Energie mittels Konvektion an den Sensor S1. Zur Temperaturkonstanthaltung benötigt der Sensor S2 größere Energiezufuhrwerte als der Sensor S1, weil dieser vom Sensor S2 Energie erhält, weshalb kleinere Energiezufuhrwerte genügen um den Sensor S1 auf Arbeitstemperatur zu halten. Die Energiezufuhrwerte bezüglich den Sensor S2 sind größer als diejenigen bezüg­ lich den Sensor S1, weshalb die entsprechende Differenz positiv ist und die Einatmungsrichtung E angezeigt wird.
Beim Ausatmen in Richtung A gelangt die Atemluft des Pa­ tienten zuerst zum Sensor S1, der mittels Konvektion dem Sensor S2 Energie zuführt. Zur Temperaturkonstanthaltung benötigt der Sensor S1 mehr Energie als der Sensor S2. Die Energiezufuhrwerte bezüglich dem Sensor S2 sind kleiner als die entsprechenden Werte des Sensors S1, weshalb die entsprechende Differenz negativ ist und die Ausatmungsrichtung A angezeigt wird.
Die Anschlüsse der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Stirnseiten 24 und 25 sind vertauschbar; die Stirnseite 24 ist dann über ein Verzweigungsstück an ein nicht dargestelltes Beatmungsgerät angeschlossen und die Stirnseite 25 ist über einen Schlauch an die Luftröhre des Patienten angeschlossen. Auch in diesem Fall benötigt der jeweils stromaufliegende Sensor mehr Energie zur Einstellung der Arbeitstemperatur als der stromabliegende Sensor. Eine positive Differenz zeigt nun aber die Ausatmungsrichtung A an, wogegen eine negative Differenz eine Einatmungsrichtung E anzeigt.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Energiediagramme und jeweils oberhalb dieser Diagramme schematische Darstellungen der Meßköpfe mit den Sensoren S1 und S2. Die Anschlüsse der Meßköpfe sind durch Angabe der vorausgesetzten Ausatmungsrichtung A und der Einatmungsrichtung E ersicht­ lich. In Abszissenrichtung sind Einheiten der Zeit t zu denken mit den Einatmungszeiten te und den Ausatmungszeiten ta. Die Ordinatenrichtung bezieht sich auf Energiezufuhr­ werte EZ. Die Kurven K1 bzw. K2 beziehen sich auf Energiezufuhrwerte der Sensoren S1 bzw. S2.
Gemäß Fig. 4 sind die Meßköpfe in gleicher Weise angeschlossen wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Während der Dauer te erreicht die Luft des nicht dargestellten Beatmungsgerätes zuerst den Sensor S2 und danach den Sensor S1. Die Kurve K2 zeigt daher größere Energiezufuhrwerte als die Kurve K1 und die positive Differenz zeigt die Einatmungsrichtung E an. Im Gegensatz dazu sind während der Dauer ta die Energiezufuhrwerte EZ gemäß der Kurve K2 kleiner als diejenigen gemäß der Kurve K1 entsprechend einer negativen Differenz der Energiezufuhrwerte und einer Ausatmungsrichtung A.
Nach Fig. 5 sind die Meßköpfe genau entgegengesezt angeschlossen wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Damit ergeben sich während der Dauer te kleinere Werte der Kurve K2 bei größeren Werten der Kurve K1 und somit eine negative Differenz der Energiezufuhrwerte, die nun - im Gegensatz zu den Voraussetzungen der Fig. 4 - die Einatmungsrichtung E anzeigt.
Während der Dauer ta der Fig. 5 ergeben sich größere Werte der Kurve K2 und kleinere Werte der Kurve K1, so daß mit positiver Differenz der Energiezufuhrwerte die Ausatmungsrichtung A angezeigt wird.
Die Fig. 6, 8 und 10 zeigen Aufrisse einer Steckeinrichtung in Kombination mit einem Teil des Meßkopfes. Die Fig. 7, 9 und 11 zeigen die zugehörigen Seitenrisse.
Fig. 10 zeigt den Aufriß des Mittelabschnittes 22 des Meßkopfes, der aber anders als in Fig. 1 und 2, zwei Ausnehmungen 40 und 41 besitzt. Diese Ausnehmungen werden durch je zwei Normalebenen zur Achse 20 und durch eine ebene Fläche durch die Achse 20 begrenzt. Im Arbeits­ zustand dienen die beiden Ausnehmungen zur Aufnahme der in Fig. 6 dargestellten Einschubschwerter 42 und 43.
Nach Fig. 8 ist der Mittelabschnitt 22 mit der Hülse H verbunden, die zur Einführung der Steckereinrichtung der Fig. 6 dient. Der Seitenriß nach Fig. 9 zeigt, daß die Hülse H den Atemluftkanal freigibt. Die Steckereinrichtung ST ist mit den Einschubschwertern 42, 43 und mit den daran befestigten Sensoren S1, S2 in die Hülse H und in die Ausnehmungen 40, 41 einschiebbar. Die Drähte der Sensoren verlaufen senkrecht zur Zeichenebene und sind daher nur als Punkte abgebildet. Fig. 7 zeigt den Sensor S2 in wahrer Größe. Der Sensor S1 ist parallel, aber unter der Zeichenebene zu denken und daher in Fig. 7 nicht sichtbar. Es ist ersichtlich, daß beide Einschubschwerter 42, 43 eine Ausnehmung 44 besitzen, die in diesem Fall halbkreisförmig ist. Die Endpunkte der beiden Sensoren sind - in Arbeitsstellung - im Bereich der Innenwandung des Atemkanals angeordnet und da keinerlei sonstige Hindernisse den Atemkanal einengen, ist eine laminare Strömung zu erwarten. Damit werden günstige Voraussetzungen erbracht, die Energiezufuhrwerte, den Luftdurchsatz, die Leckvolumina und das Totvolumen, ohne die ansonsten bekannten störenden Einflüsse der Widerstandskörper und Turbulenzen, zu ermitteln.
In Fig. 7 sind auch die Kontaktstäbe 45, 46 für den Sensor S2 angedeutet. Die entsprechenden Kontaktstäbe für den Sensor S1 sind senkrecht zur Zeichenebene zu denken. Diese insgesamt vier Kontaktstäbe sind über je eine Verbindungsleitung an die Temperatur-Konstanthaltungs­ kreise angeschlossen. Die Steckereinrichtung ist hinsicht­ lich der Lage ihrer Einschubschwerter 42, 43 unsymmetrisch ausgebildet um zu gewährleisten, daß die Einschubschwerter 42 bzw. 43 nur in die zugehörigen Ausnehmungen 40 bzw. 41 eingeführt werden können.

Claims (4)

1. Atemstrommesser zur Bestimmung der Richtung und des Durchsatzes der Luft mit einem in die Atemluftleitung eingebauten Meßkopf (10), der zwei Temperatur- Sensoren (S1, S2) aufweist, die beide mittels getrennter elektronischer Temperatur-Konstanthaltungskreise auf einer konstanten, gegenüber der Atemlufttemperatur erhöhten Arbeitstemperatur gehalten werden, und mit einem Meßgerät, das die Energie (E) mißt, die zur Konstanthaltung der Sensor-Temperaturen bei der Atmung oder Beatmung erforderlich ist, wobei durch Differenzbildung der gemessenen Energiezufuhrwerte (E, EZ) die Richtung und der Durchsatz der Luft ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (S1, S2) in Strömungsrichtung hintereinander im Bereich derselben Stromlinien und in einem solchen Abstand voneinander angeordnet sind,
daß die vom jeweils stromaufliegenden Sensor durch den Meßstrom erwärmte Luft durch Konvektion den stromabliegenden Sensor erreicht, so daß letzterer eine geringere Energiezufuhr (E, EZ) zur Konstanthaltung seiner Temperatur benötigt.
2. Atemstrommesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Sensoren (S1, S2) drahtförmige, temperatur­ abhängige Widerstände parallel zueinander und senk­ recht zur Achse des Meßkopfes angeordnet sind, und daß die Sensoren in Achsrichtung in einem Abstand versetzt angeordnet sind, der mindestens 1/2 mal der Länge der Sensoren, maximal 3/2 mal der Länge der Sensoren und vorzugsweise gleich lang wie die Sensoren ist.
3. Atemstrommesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Meßköpfen mit kleinem apparativem Totvolumen - für Kleinkinder - die Sensoren (S1, S2) je 1,8 mm bis 2,2 mm lang sind, und daß bei Meßköpfen mit größerem apparativem Totvolumen - für erwachsene Patienten - die Sensoren (S1, S2) je 4 mm bis 6 mm lang sind.
4. Atemstrommesser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sensoren (S1, S2) unter Verwendung einer Stecker­ einrichtung (ST) innerhalb des Meßkopfes angebracht sind,
daß der Mittelabschnitt (22) des Meßkopfes zwei Aus­ nehmungen (40, 41) besitzt, die durch je zwei Normal­ ebenen zur Achse (20) und durch eine ebene Fläche durch die Achse (20) begrenzt sind,
daß die Steckereinrichtung (ST) zwei Einschubschwerter (42, 43) besitzt, die in die beiden Ausnehmungen (40, 41) einschiebbar sind und im eingeschobenen Zustand Aus­ nehmungen (44) besitzen, welche den angrenzenden Innenraum des Meßkopfes freigeben,
daß die beiden Enden jedes Sensors (S1 bzw. S2) mit je zwei Punkten der Einschubschwerter (42 bzw. 43) derart verbunden sind, daß die Sensoren im eingeschobenen Zustand senkrecht zur Achse angeordnet sind,
und daß die Steckereinrichtung hinsichtlich ihrer Lage zu den Einschubschwertern (42, 43) unsymmetrisch ausgebildet ist.
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