УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИЧЕРЕПНОГО ДАВЛЕНИЯ У НОВОРОЖДЕННЫХ И ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА И ОПОРНЫЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ ЭТОГО УСТРОЙСТВА Российский патент 2009 года по МПК A61B5/00 A61B3/16 

Изобретение относится к портативной медицинской технике для педиатрии, предназначенной для функциональной диагностики состояния церебральной гемо- и ликвородинамики, и может быть использовано в клинической практике для неинвазивного безболезненного и без риска инфицирования, быстрого и точного измерения внутричерепного давления (ВЧД) у детей раннего возраста с применением кратковременной динамической деформации большого родничка при обследовании больных детей на наличие мозговых заболеваний, контроля правильности их лечения в стационаре и в домашних условиях.

Приборов косвенного исследования ВЧД сегодня немало. У грудных детей, например, такая диагностика проходит с помощью УЗИ черепа через большой родничок. У детей постарше - с помощью компьютерной томографии (КТ) и магнитно-резонансной томографии (МРТ). Эти приборы не дают объективной оценки ВЧД, отличаются сложностью, высокой стоимостью, их невозможно применить родителям для многократного контроля ВЧД в домашних условиях.

В этих условиях большое значение приобретает разработка устройств быстрого неинвазивного определения ВЧД, которые позволили бы проводить безопасное и, при необходимости, многократное измерение этого параметра, в том числе родителями детей самостоятельно.

Известны устройства определения ВЧД, основанные на измерении величины смещения мембраны (патент РФ №2163090) или на оценке изменений электромагнитного импеданса мозга (патенты US №4690149 и US №4819648), ультразвуковые устройства определения ВЧД (патенты US №5388583 и US №5411028). Эти устройства сложны, дорогостоящие и применимы только в стационарных условиях.

Известно устройство определения ВЧД с чувствительным устройством, содержащим твердое кольцо с гибкой мембраной, расположенной по его открытию и приспособленной для установки на большой родничок ребенка с помощью ремней, причем твердое кольцо и мембрана закреплены с образованием впадины для жидкости, в которую установлен датчик давления (патент US №4995401, МПК А61В 5/00, опубл. 1991 г.). В указанном устройстве деформация кожи, покрывающей родничок, вызывает соответствующую деформацию гибкой мембраны и, таким образом, изменяет давление жидкости в пределах впадины.

Применение ремней усложняет и удлиняет процедуру измерения ВЧД известным устройством.

Известно устройство измерения ВЧД через родничок ребенка, включающее твердое приспособление для установки средств контроля давления с мембраной, закрепляемое клеевым соединением (патент DE №3928554, МПК А61В 5/03, опубл. 1991 г.).

Сложность крепления, центрирования, применение клея удлиняют и усложняют процедуру измерения ВЧД, делая ее болезненной при неоднократных измерениях ВЧД.

Наиболее близким к предложенному является устройство для измерения ВЧД у новорожденных и детей грудного возраста, содержащее корпус, опору с двумя клинообразными выступами, между которыми расположен кольцевой выступ с выравнивающей площадкой, выполненной на высоте 3-5 мм от их основания, подвижную втулку для крепления опоры, установленную в корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения для создания статической нагрузки на большой родничок, шток с плоским основанием, установленный в полости втулки с возможностью перемещения относительно опоры и создания ударного воздействия для деформации большого родничка, механическую систему для перемещения штока, выполненную с по меньшей мере одной измерительной обмоткой, соединенной с блоком управления, обработки и индикации, выполненным с возможностью преобразования сигнала с измерительной обмотки для определения внутричерепного давления и отображения полученных результатов, причем клинообразные выступы опоры равноудалены на расстояние 7÷10 мм от оси перемещения штока, а их опорные поверхности расположены ниже выравнивающей площадки кольцевого выступа (патент РФ №2303946, МПК А61В 3/16, опубл. 10.08.2007 г.).

Известное устройство не позволяет измерять ВЧД с достаточным быстродействием и точностью измерения на родничках плоской и вогнутой формы из-за расположения опорных поверхностей клинообразных выступов значительно ниже выравнивающей площадки кольцевого выступа. Это не позволяет широко применять устройство в клинической практике.

Таким образом, ни одно из известных неинвазивных устройств не дает достаточной для клинического применения точности, быстродействия, безболезненности и удобства в использовании. По-прежнему существует необходимость в разработке недорогого неинвазивного устройства измерения ВЧД, отличающегося простотой и удобством в использовании, достаточной точностью и возможностью проведения многократных повторных измерений ВЧД на родничках различной формы.

Наиболее близким к предложенному является опорный элемент для устройства для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста, выполненный в виде втулки, имеющей канал для перемещения штока устройства для измерения ВЧД, отверстия для выхода воздуха при его перемещении и выравнивающую поверхностью на торце, причем указанная поверхность выполнена между двумя клинообразными выступами с опорными поверхностями, расположенными ниже указанной выравнивающей поверхности (патент РФ №2303946, МПК А61В 3/16, опубл. 10.08.2007 г.).

Расположение опорных поверхностей клинообразных выступов значительно ниже выравнивающей поверхности кольцевого выступа не позволяет обеспечить высокую точность измерения на родничках плоской и вогнутой формы, а также гарантировать безопасность применения.

Изобретение решает задачу повышения эксплутационных свойств устройства измерения ВЧД через большой родничок у новорожденных и детей грудного возраста.

Технический результат изобретения устройства для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста заключается в повышении точности измерения ВЧД на родничках различной формы, в том числе вогнутой, плоской, выпуклой, сокращении времени на процедуру измерения в целом в несколько раз, упрощении и удобстве процедуры измерения, в возможности производить измерения ВЧД в стационаре и родителями детей самостоятельно.

Технический результат изобретения опорного элемента для устройства для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста заключается в создании возможности повышения точности измерения ВЧД, в простоте, удобстве и безопасности применения на родничках различной формы, в том числе вогнутой, плоской, выпуклой.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста, содержащем корпус, опорный элемент с выравнивающей поверхностью на торце, подвижную втулку с соосно закрепленным на ней указанным опорным элементом, установленную в корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения для создания статической нагрузки на большой родничок, шток с плоским основанием, установленный в полости подвижной втулки с возможностью перемещения относительно опорного элемента и создания ударного воздействия для деформации большого родничка, систему обеспечения перемещения штока, выполненную с по меньшей мере одной измерительной обмоткой, соединенной с блоком управления, обработки и индикации, выполненным с возможностью преобразования сигнала с измерительной обмотки для определения внутричерепного давления и отображения полученных результатов, согласно изобретению опорный элемент имеет с наружной стороны ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой, выравнивающая поверхность опорного элемента выступает за контактную поверхность указанного ограничителя, при этом контактная поверхность выполнена наклонной к плоскости, перпендикулярной оси подвижной втулки и касательной к выравнивающей поверхности опорного элемента, с увеличением расстояния от нее до этой плоскости в направлении к периферии ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой.

Целесообразно иметь ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой в виде по меньшей мере одного выступа на боковой поверхности опорного элемента, угол наклона контактной поверхности которого к указанной плоскости равен 5÷15°.

Предпочтительно, чтобы расстояние от плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, до максимально удаленной от нее точки контактной поверхности ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой было равно 0,5÷1,0 мм.

Целесообразно ограничитель деформации родничка статической нагрузкой выполнить в виде пары симметрично расположенных лепестков, контактная поверхность каждого из которых плавно сопряжена с выравнивающей поверхностью опорного элемента.

Предпочтительно в ограничителе деформации родничка статической нагрузкой иметь каждый лепесток с углом раскрыва 70÷85°, длину вдоль общей оси симметрии лепестков 2÷3 мм, ширину 4÷6 мм.

Целесообразно иметь подвижную втулку и опорный элемент с соответствующими полостями и отверстиями для выхода воздуха при перемещении штока.

Предпочтительно опорный элемент выполнить с боковыми смотровыми окнами в виде П-образных выемок или отверстий, симметрично расположенными между лепестками.

Предпочтительно выравнивающую поверхность опорного элемента выполнить в форме сплошного или разрезного кольца и скругленной в осевом сечении.

Целесообразно шток выполнить с плоским основанием площадью 0,2÷1,5 мм².

Предпочтительно опорный элемент выполнить в виде съемной втулки.

Предпочтительно систему обеспечения перемещения штока выполнить электромагнитной и включающей постоянный магнит, установленный на штоке, размещенную в подвижной втулке измерительную обмотку, расположенную относительно постоянного магнита с возможностью управления направлением и скоростью перемещения штока.

Целесообразно блок управления, обработки и индикации выполнить с возможностью создания на измерительной обмотке напряжения противоположных полярностей для отвода штока в исходное положение и последующего создания импульса движения штока в направлении к опорному элементу.

Целесообразно иметь бесконтактный сигнализатор наличия заданной статической нагрузки на большой родничок при измерении, причем указанный сигнализатор выполнить в виде датчика положения втулки относительно корпуса.

Предпочтительно датчик положения подвижной втулки относительно корпуса выполнить содержащим генератор, дополнительную втулку с полостью и катушку, смонтированные соответственно на подвижной втулке и корпусе с возможностью изменения индуктивности обмотки катушки при перемещении подвижной втулки, причем обмотку катушки включить в контур генератора.

Целесообразно генератор датчика положения подвижной втулки относительно корпуса соединить с блоком управления, обработки и отображения данных измерения.

Технический результат также достигается тем, что опорный элемент для устройства измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста, выполненный в виде втулки с выравнивающей поверхностью на торце, согласно изобретению имеет с наружной стороны ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой, выравнивающая поверхность его выступает за контактную поверхность указанного ограничителя, при этом контактная поверхность выполнена наклонной к плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, с увеличением расстояния от нее до этой плоскости в направлении к периферии ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой.

Целесообразно, чтобы в опорном элементе ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой представлял собой по меньшей мере один выступ на его боковой поверхности, выполненный с контактной поверхностью, угол наклона которой к указанной плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, равен 5÷15°.

Предпочтительно, чтобы в опорном элементе расстояние от указанной плоскости, касательной к его выравнивающей поверхности, до максимально удаленной от нее точки контактной поверхности ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой было равно 0,5÷1,0 мм.

Предпочтительно выполнить ограничитель деформации родничка статической нагрузкой в виде пары симметрично расположенных лепестков, контактная поверхность каждого из которых плавно сопряжена с выравнивающей поверхностью.

При этом в ограничителе деформации родничка статической нагрузкой каждый лепесток имеет предпочтительно угол раскрыва 70÷85°, длину вдоль общей оси симметрии лепестков 2÷3 мм, ширину 4÷6 мм.

Целесообразно опорный элемент выполнить с боковыми смотровыми окнами в виде П-образных выемок или отверстий, расположенными друг напротив друга между лепестками.

Предпочтительно, чтобы выравнивающая поверхность опорного элемента была выполнена скругленной в осевом сечении и имела форму сплошного или разрезного кольца.

Предпочтительно опорный элемент выполнить с каналом для перемещения штока устройства измерения внутричерепного давления и отверстиями для выхода воздуха при перемещении указанного штока.

Сущность изобретения заключается в том, что введение ограничителя деформации родничка статической нагрузкой обеспечивает повышение точности измерения ВЧД, при этом использование электромагнитной системы управления движением штока обеспечивает быстродействие и простоту использования прибора.

При проведении патентных исследований не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, предложенное решение соответствует критерию "новизна". Сущность изобретения не следует явным образом из известных решений, следовательно, предложенное изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень".

На фиг.1 представлено устройство для измерения ВЧД в разрезе.

На фиг.2 показан опорный элемент с ограничителем деформации родничка статической нагрузкой со стороны контактной поверхности (вид снизу).

Фиг.3 изображает вариант выполнения опорного элемента в разрезе со смотровым окном и выравнивающей поверхностью в виде разрезного кольца.

Фиг.4 изображает другой вариант выполнения опорного кольца в разрезе со смотровым окном и выравнивающей поверхностью в виде сплошного кольца.

Фиг.5 изображает положение штока в опорном элементе до измерения ВЧД.

На фиг.6 показан максимальный выход штока за пределы выравнивающей поверхности опорного элемента.

На фиг.7 - схема связи основных частей устройства для измерения ВЧД, поясняющая его работу.

На фиг. 8 показано расположение устройства на родничке ребенка в момент измерения ВЧД.

Устройство для измерения ВЧД содержит (фиг.1) корпус 1 из пластмассы, подвижную втулку 2 с опорным элементом 3, выполненным в виде наконечника, установленную в корпусе 1 с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения для создания статической нагрузки на большой родничок ребенка. Шток 4 из немагнитного материала установлен в полости подвижной втулки 2 с возможностью перемещения относительно опорного элемента 3 для деформации родничка кратковременным ударным воздействием.

Система обеспечения перемещения штока 4 устройства выполнена электромагнитной и включает постоянный магнит 5, установленный на штоке 4, катушку 6, размещенную в стенке подвижной втулки 2 и выполненную с по меньшей мере одной измерительной обмоткой 7, установленной относительно постоянного магнита 5 с возможностью управления направлением и скоростью перемещения штока 4. Измерительная обмотка 7 соединена через вывод 8 с блоком 9 управления, обработки и индикации (фиг.7).

Шток 4 выполнен пластмассовым и имеет плоское основание 10 площадью 0,2-1,5 мм². При площади менее 0,2 мм² возможно болезненное ощущение процедуры измерения, при площади больше 1,5 мм² не обеспечивается гарантированное сжатие кожи в области большого родничка. Опорный элемент 3 выполнен в виде втулки и имеет канал (фиг.3) диаметром (Г) 3,0-3,5 мм для перемещения штока 4.

Нижний и верхний подшипники 11 и 12 скольжения, образованные в подвижной втулке 2, обеспечивают свободное продольное движение штока 4 внутри катушки 6 и опорного элемента 3. Перемещение штока 4 вниз ограничивается поверхностью 13 нижнего подшипника 11 скольжения. Установка штока 4 в верхнее исходное положение внутри подвижной втулки 2 ограничивается поверхностью 14 выступа штока 4 и верхним подшипником 12 скольжения.

В корпусе 1 выполнена продольная прорезь 15, в которую установлен механический ограничитель 16, выполненный за одно целое с подвижной втулкой 2 для ограничения ее вертикального возвратно-поступательного перемещения и исключения вращательного движения относительно корпуса 1. Для соединения измерительной обмотки 7 с блоком 9 управления, обработки и индикации применен вывод 8, часть которого встроена в полость механического ограничителя 16.

Устройство измерения ВЧД снабжено бесконтактным сигнализатором наличия заданной статической нагрузки на родничок при измерении, выполненным, например, в виде датчика 17 (фиг.7) положения подвижной втулки 2 относительно корпуса 1. Указанный датчик 17 содержит дополнительную втулку 18 и неподвижную катушку 19, смонтированные соответственно на подвижной втулке 2 и корпусе 1, причем обмотка 20 неподвижной катушки 19 включена через вывод 21 в контур генератора 22, который соединен с блоком 9 управления, обработки и индикации (фиг.7).

Величина статической нагрузки при измерении (образованной массой подвижной втулки 2 с опорным элементом 3, измерительной обмоткой 7 и дополнительной втулкой 18, а также массой штока 4 с постоянным магнитом 5) должна быть от 20 до 30 граммов. При массе менее 20 граммов не обеспечивается требуемая степень стабилизации положения подвижной втулки 2 с опорным элементом 3, при массе более 30 граммов происходит значительное увеличение тонометрического внутричерепного давления за счет излишней деформации родничка.

Опорный элемент 3 (фиг.1, 2, 3) имеет с наружной стороны ограничитель 23 деформации большого родничка статической нагрузкой с контактной поверхностью 24, например, в виде поверхности вращения и выполнен с выравнивающей поверхностью 25. При этом опорный элемент 3 предпочтительно выполнить в виде съемной втулки с каналом для перемещения штока 4, являющейся наконечником устройства для измерения внутричерепного давления.

Ограничитель 23 деформации родничка статической нагрузкой расположен на боковой стенке опорного элемента 3 между подвижной втулкой 2 и выравнивающей поверхностью 25 и выполнен с возможностью увеличения площади контакта родничка с контактной поверхностью 24 при уменьшении величины ВЧД. Для этого выравнивающая поверхность 25 опорного элемента 3 выступает за контактную поверхность 24 указанного ограничителя 23, которая выполнена наклонной к плоскости, перпендикулярной оси подвижной втулки 2 и касательной к выравнивающей поверхности 25 опорного элемента, с увеличением расстояния от контактной поверхности 24 до этой плоскости в направлении к периферии указанного ограничителя 23.

При этом угол (α) наклона (фиг.3) контактной поверхности 24 к указанной плоскости составляет предпочтительно 5-15°.

Опорный элемент 3 может иметь различные варианты исполнения, в том числе с выравнивающей поверхностью 25, скругленной в осевом сечении и имеющей форму разрезного кольца (фиг.3) или сплошного кольца (фиг.4).

В предпочтительном варианте (фиг.2) указанный ограничитель 23 может быть выполнен в виде двух симметрично расположенных относительно выравнивающей площадки 25 лепестков с углом (β) раскрыва 70-85°, плавно сопряженных с выравнивающей поверхностью 25, выполненной с радиусом округления (R₁) 0,1-0,3 мм.

Ограничитель 23 деформации родничка статической нагрузкой сопряжен с выравнивающей поверхностью 25 с образованием вогнутости (фиг.2, 3) радиусом (R₂) 2-3 мм и имеет лепестки со округлением их контура радиусом (R₃) 0,3-0,5 мм.

Контактная поверхность 24 ограничителя 23 деформации большого родничка статической нагрузкой имеет (фиг.3) максимальную высоту (Н) 0,5-1,0 мм от плоскости, касательной к выравнивающей поверхности 25 опорного элемента 3, длину (S) 2-3 мм (фиг.1), ширину (Б) 4-6 мм (фиг.2) и образована скруглениями с радиусами R₄ и R₅, равными соответственно 1,5-2 мм и 4-6 мм.

Возможны другие варианты выполнения ограничителя 23, в том числе с одним лепестком или в виде одного кольцевого выступа (на чертежах не показаны) с наклонной контактной поверхностью 24.

Опорный элемент 3 закреплен в нижней части подвижной втулки 2 при помощи упругого фиксатора 27 (фиг.1), обеспечивающего при необходимости поворот опорного элемента 3 вокруг своей оси, а также снятие его с целью извлечения штока 4 для профилактической очистки от загрязнений.

Шток 4 установлен в полости подвижной втулки 2 в исходном положении (фиг.5) таким образом, что его плоское основание 11 расположено на расстоянии (Е) 4,5-5,0 мм от плоскости, касательной к выравнивающей поверхности 25 опорного элемента. Максимальное расстояние выхода штока 4 из полости подвижной втулки 2 составляет (Ж) 3,0-4,0 мм (фиг.6).

Корпус 1 может быть помещен в съемный пластмассовый защитный кожух 28, жестко соединенный с корпусом 1 посредством декоративной втулки 29. При этом указанный защитный кожух 28 и корпус 1 установлены с возможностью вертикального их совместного возвратно-поступательного перемещения относительно подвижной втулки 2 с опорным элементом 3 (фиг.1) в пределах расстояния (L), равного 4-6 мм.

Подвижная втулка 2, неподвижная катушка 19 и опорный элемент 3 имеют соответствующие полости 30, 31, 32 и отверстие 33 для выхода воздуха при перемещении штока 4.

Опорный элемент 3 выполнен с боковыми смотровыми окнами 34 в виде П-образных выемок (фиг.3) или сквозных отверстий (фиг.4), симметрично расположенными между лепестками ограничителя 23 деформации родничка. Смотровые окна 34 имеют ширину (В) 2-3 мм и высоту (К) 2,8-3,5 мм, что обеспечивает выход воздуха при перемещении штока 4, видимость выравнивающей поверхности 25 опорного элемента 3 при установке устройства на центр открытого родничка и упрощает установку устройства на родничок.

Опорный элемент 3 (фиг.2, 3, 4) может иметь дополнительно уширительные площадки 35 для обеспечения устойчивой работы устройства на метрологических тестах, выполненные скругленными радиусом R₆, равным 1,5-2 мм.

Для улучшения стабилизации положения подвижной втулки 2 и опорного элемента 3 при измерении ВЧД лепестки ограничителя 23 деформации родничка статической нагрузкой могут быть выполнены с углублениями 36 (фиг.4) или со сквозными отверстиями (на чертежах не показано) с образованием контактной поверхности 24 по контуру лепестка.

Для упрощения эксплуатации устройства опорный элемент 3 с ограничителем 23 деформации родничка статической нагрузкой может быть выполнен из прозрачного нетоксичного материала, что обеспечивает дополнительную видимость выравнивающей площадки 25 опоры 3 при установке устройства на центр большого родничка.

Для простоты дезинфекции и изготовления опорный элемент 3 выполнен за одно целое с ограничителем 23 деформации родничка статической нагрузкой из гигиенически нетоксичного материала, например медицинского пластиката. Для удобства дезинфекции опорный элемент 3 выполнен съемным и сменным.

Блок 9 управления, обработки и индикации обеспечивает коммутацию, усиление, аналого-цифровое преобразование и обработку сигналов микропроцессором и включает источник питания. Указанный блок 9 обеспечивает коммутацию сигналов для изменения направления тока в измерительной обмотке 7 с целью изменения направления движения штока 4 и создания дозированного ударного воздействия на родничок и управляется микропроцессором.

Защитный кожух 28 (фиг.8) объединяет составные части устройства в единую конструкцию. На лицевой стороне защитного кожуха 28 имеются кнопка 37 «РАБОТА» и дисплей 38 для отображения результатов измерения ВЧД в цифровом виде, входящие в блок 9 управления, обработки и индикации. Источник электропитания тонометра состоит из двух аккумуляторных элементов питания общим напряжением 2,4 В, которые расположены в специальном отсеке электропитания тонометра на тыльной стороне защитного кожуха 28 (на чертежах не показано).

Принцип работы устройства основан на обработке функции скорости движения штока 4 определенной массы под воздействием дозированного магнитного поля и взаимодействии штока с упругой поверхностью кожи в области родничка.

Сущность изобретения заключается в использовании ударного воздействия для деформации большого родничка ребенка при создании постоянной статической нагрузки, обеспечивающей стабилизацию положения измерительной части прибора, и в использовании специальной формы опорной части измерителя, позволяющей уменьшить деформацию родничка при воздействии указанной статической нагрузки. Устройство для измерения ВЧД обеспечивает создание дозированного импульса движения штоку 4 для деформации родничка и преобразование скорости его движения (в результате взаимодействия с упругой поверхностью родничка) в сигналы электрического тока.

Устройство применяют следующим образом. Проводят дезинфекцию опорного элемента 3 и нижней части штока 4. Ребенка располагают на руках матери или медсестры таким образом, чтобы поверхность большого родничка была расположена горизонтально. Волосы в области родничка должны быть зачесаны в направлении от затылка ко лбу. Во время процедуры измерения ВЧД ребенок должен быть в спокойном состоянии или спать. Определяют местоположение центра поверхности родничка и помечают его пятном зеленки диаметром 1-2 мм.

Устройство располагают опорой 3 вниз (фиг.8) и нажатием кнопки 37 «РАБОТА» включают электропитание. Устройство устанавливают вертикально на голову ребенка в области родничка таким образом, чтобы основание штока 4 тонометра было установлено в центр участка поверхности родничка, обозначенного зеленкой. Плавно опускают защитный кожух 28 устройства, сохраняя его вертикальное положение, до появления характерного звука вибрации штока 4 при его перемещении, сопровождающего процесс измерения ВЧД. Устройство удерживают в этом положении неподвижно (не более 1 с) до окончания звука вибрации штока 4, после чего его снимают с родничка с отображением цифрового значения ВЧД на дисплее 38.

При низких значениях ВЧД увеличивается площадь контакта родничка с контактной поверхностью 24 ограничителя 23 деформации родничка статической нагрузкой, что исключает недопустимую степень его деформации.

Ограничитель 23 деформации обеспечивает точное измерение ВЧД за счет гарантированного контакта выравнивающей поверхности 25 с родничком при любой его форме (плоской, вогнутой, выпуклой). Это связано с расположением всей контактной поверхности 24 ограничителя 23 деформации выше выравнивающей поверхности 25 опорного элемента 3.

При опускании защитного кожуха 28 вместе с корпусом 1 подвижная часть устройства (состоящая из подвижной втулки 2 с измерительной обмоткой 7, дополнительной втулкой 18 и опорным элементом 3) перемещается относительно корпуса 1 вверх. В результате этого дополнительная втулка 18, выполненная, например, из латуни, двигаясь поверх неподвижной катушки 19, изменяет индуктивность обмотки 20, тем самым изменяя частоту генератора 22, в контур которого она включена через вывод 21.

При определенной частоте указанного генератора 22 блоком 9 управления, обработки и индикации на измерительную обмотку 7 через вывод 8 автоматически подается напряжение постоянного тока определенной полярности, в результате чего шток 4 электромагнитным полем измерительной обмотки 7 перемещается вверх и устанавливается в исходное положение.

Через определенное время с измерительной обмотки 7 катушки 6 автоматически снимается ранее поданное напряжение постоянного тока и подается короткий импульс напряжения противоположной полярности. В результате этого шток 4 получает дозированный импульс движения в направлении к родничку и своим плоским основанием 10 деформирует его.

Постоянный магнит 5, расположенный на штоке 4, проходя вниз, при движении в направлении к родничку создает в измерительной обмотке 7 катушки 6 напряжение, которое далее усиливается и используется для преобразования в цифровые значения обработки и анализа функции скорости движении штока 4 и в виде результата измерения ВЧД индицируется на дисплее 38.

В процессе работы устройства верхний и нижний подшипники 12, 11 скольжения обеспечивают свободное продольное движение штока 4 внутри катушки 6 и опорного элемента 3. Перемещение штока 4 вниз ограничивается поверхностью 13 нижнего подшипника скольжения 11. Установка штока 4 в верхнее положение ограничивается поверхностью 14 выступа штока 4 и верхним подшипником 12 скольжения. Отверстие 33 в опорном элементе 3, полости 30, 31 внутри подвижной втулки 2 и полость 32 в неподвижной катушке 19 обеспечивают отвод воздуха при движении штока 4. Механический ограничитель 16, установленный в продольной прорези 15 корпуса 1, предотвращает вращение подвижной втулки 2 вокруг своей оси.

Преобразование аналогового сигнала с измерительной обмотки 7 в цифровую форму, программное управление режимами работы, цифровой обработки и анализа функции движения штока 4 проводятся микропроцессором, входящим в состав блока 9 управления, обработки и индикации.

В заявляемом устройстве обеспечена стабильность величины статической нагрузки на родничок при измерении (за счет введения бесконтактного сигнализатора ее заданной величины и формирования команды на автоматическое проведение измерения), что повышает точность измерения ВЧД. Установка постоянного магнита 5 на шток 4 позволяет применить принудительное управляемое перемещение штока 4 под действием электромагнитного поля катушки 6 с измерительной обмоткой 7. Это значительно снижает требование вертикальной установки прибора при измерении, а также создает возможность автоматической установки штока 4 в исходное положение и проведения нескольких измерений ВЧД за одну установку прибора на родничок.

Устройство для измерения ВЧД удобно благодаря объединению всех элементов в один корпус с габаритными размерами не более 174×26×20 мм, массой не более 100 граммов.

Предлагаемое устройство для измерения ВЧД отличается информативной точностью задания статической нагрузки в процессе измерения ВЧД, что повышает точность и быстродействие измерения. Процедура измерения безболезненна. Обеспечивается измерение ВЧД в мм рт.ст. с точностью ±0,4 мм рт.ст. Время измерения не более 1 секунды.

Проведение на одном ребенке многократных измерений ВЧД в течение суток при минимальных затратах времени очень важно для контроля правильности выбранного метода лечения и позволяет существенно повысить его эффективность. При этом исключен риск занесения инфекции при измерении за счет отсутствия прямого контакта устройства с мозгом.

Простота конструкции заявленного устройства позволяет изготавливать его по доступным ценам, а простота пользования позволяет применять его не только в клинических условиях, но и в домашних. Предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность измерения ВЧД и обеспечивает возможность слежения за его изменениями в процессе лечения. Преимуществами устройства являются:

- неинвазивное измерение ВЧД;

- безболезненное измерение ВЧД;

- высокая точность измерения на родничках различной формы, в том числе вогнутых, плоских, выпуклых;

- сокращение общего времени процедуры измерения ВЧД;

- снижение времени ориентации устройства в рабочее положение;

- применение в любых условиях без специального обучения персонала;

- улучшение потребительских свойств устройства (комфортности, удобства пользования, стабильности параметров);

- упрощение эксплуатации устройства.

Предложенное устройство удобно и надежно в эксплуатации, просто и экономично в изготовлении, безопасно и универсально при использовании, не требует ремней, клеевых соединений, долгосрочно в эксплуатации и пригодно к многократному обеззараживанию согласно требованиям санитарно-гигиенических норм.

Изобретение относится к портативной медицинской технике для педиатрии, предназначенной для функциональной диагностики состояния церебральной гемо- и ликвородинамики, и может быть использовано в клинической практике для неинвазивного безболезненного и без риска инфицирования, быстрого и точного измерения внутричерепного давления (ВЧД) у детей раннего возраста с применением кратковременной динамической деформации большого родничка при обследовании больных детей на наличие мозговых заболеваний, контроля правильности их лечения в стационаре и в домашних условиях. Устройство для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста содержит корпус, опорный элемент с выравнивающей поверхностью на торце, подвижную втулку с соосно закрепленным на ней указанным опорным элементом, установленную в корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения для создания статической нагрузки на большой родничок, шток с плоским основанием, установленный в полости подвижной втулки с возможностью перемещения относительно опорного элемента и создания ударного воздействия для деформации большого родничка, систему обеспечения перемещения штока, выполненную с по меньшей мере одной измерительной обмоткой, соединенной с блоком управления, обработки и индикации, выполненным с возможностью преобразования сигнала с измерительной обмотки для определения внутричерепного давления и отображения полученных результатов. Опорный элемент выполнен в виде втулки с выравнивающей поверхностью на торце и имеет с наружной стороны ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой, выравнивающая поверхность его выступает за контактную поверхность указанного ограничителя, при этом контактная поверхность выполнена наклонной к плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, с увеличением расстояния от нее до этой плоскости в направлении к периферии ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой. Изобретения обеспечивают повышение точности измерения ВЧД на родничках различной формы, в том числе вогнутой, плоской, выпуклой, сокращение времени на процедуру измерения в целом в несколько раз, упрощение и удобство процедуры измерения, а также возможность производить измерения ВЧД в стационаре и родителями детей самостоятельно. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

1. Устройство для измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста, содержащее корпус, опорный элемент с выравнивающей поверхностью на торце, подвижную втулку с соосно закрепленным на ней указанным опорным элементом, установленную в корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения для создания статической нагрузки на большой родничок, шток с плоским основанием, установленный в полости подвижной втулки с возможностью перемещения относительно опорного элемента и создания ударного воздействия для деформации большого родничка, систему обеспечения перемещения штока, выполненную, с по меньшей мере, одной измерительной обмоткой, соединенной с блоком управления, обработки и индикации, выполненным с возможностью преобразования сигнала с измерительной обмотки для определения внутричерепного давления и отображения полученных результатов, отличающееся тем, что опорный элемент имеет с наружной стороны ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой, выравнивающая поверхность опорного элемента выступает за контактную поверхность указанного ограничителя, при этом контактная поверхность выполнена наклонной к плоскости, перпендикулярной оси подвижной втулки и касательной к выравнивающей поверхности опорного элемента, с увеличением расстояния от нее до этой плоскости в направлении к периферии ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой представляет собой, по меньшей мере, один выступ на боковой поверхности опорного элемента, угол наклона контактной поверхности которого к указанной плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, равен 5÷15°.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что расстояние от плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, до максимально удаленной от нее точки контактной поверхности ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой равно 0,5÷1,0 мм.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ограничитель деформации родничка статической нагрузкой выполнен в виде пары симметрично расположенных лепестков, контактная поверхность каждого из которых плавно сопряжена с выравнивающей поверхностью опорного элемента.

5. Устройство по п.4, отличающееся тем, что в ограничителе деформации родничка статической нагрузкой каждый лепесток имеет угол раскрыва 70÷85°, длину вдоль общей оси симметрии лепестков 2÷3 мм, ширину 4÷6 мм.

6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что подвижная втулка и опорный элемент имеют соответствующие полости и отверстия для выхода воздуха при перемещении штока.

7. Устройство по п.4, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен с боковыми смотровыми окнами в виде П-образных выемок или отверстий, расположенными друг напротив друга между лепестками.

8. Устройство по п.1, отличающееся тем, что выравнивающая поверхность опорного элемента имеет форму сплошного или разрезного кольца и выполнена скругленной в осевом сечении.

9. Устройство по п.1, отличающееся тем, что шток выполнен с плоским основанием площадью 0,2÷1,5 мм².

10. Устройство по п.1, отличающееся тем, что опорный элемент выполнен в виде съемной втулки.

11. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система обеспечения перемещения штока выполнена электромагнитной и включает постоянный магнит, установленный на штоке, размещенную в подвижной втулке измерительную обмотку, расположенную относительно постоянного магнита с возможностью управления направлением и скоростью перемещения штока.

12. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок управления, обработки и индикации выполнен с возможностью создания на измерительной обмотке напряжения противоположных полярностей для отвода штока в исходное положение и последующего создания импульса движения штока в направлении к опорному элементу.

13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено бесконтактным сигнализатором наличия заданной статической нагрузки на большой родничок при измерении, причем указанный сигнализатор представляет собой датчик положения втулки относительно корпуса.

14. Устройство по п.13, отличающееся тем, что датчик положения подвижной втулки относительно корпуса содержит генератор, дополнительную втулку с полостью и катушку, смонтированные соответственно на подвижной втулке и корпусе с возможностью изменения индуктивности обмотки катушки при перемещении подвижной втулки, причем обмотка катушки включена в контур генератора.

15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что генератор датчика положения подвижной втулки относительно корпуса соединен с блоком управления, обработки и отображения данных измерения.

16. Опорный элемент для устройства измерения внутричерепного давления у новорожденных и детей грудного возраста, выполненный в виде втулки с выравнивающей поверхностью на торце, отличающийся тем, что он имеет с наружной стороны ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой, выравнивающая поверхность его выступает за контактную поверхность указанного ограничителя, при этом контактная поверхность выполнена наклонной к плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, с увеличением расстояния от нее до этой плоскости в направлении к периферии ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой.

17. Опорный элемент по п.16, отличающийся тем, что ограничитель деформации большого родничка статической нагрузкой представляет собой по меньшей мере один выступ на его боковой поверхности, выполненный с контактной поверхностью, угол наклона которой к указанной плоскости, касательной к выравнивающей поверхности, равен 5÷15°.

18. Опорный элемент по п.16, отличающийся тем, что расстояние от указанной плоскости, касательной к его выравнивающей поверхности, до максимально удаленной от нее точки контактной поверхности ограничителя деформации большого родничка статической нагрузкой равно 0,5÷1,0 мм.

19. Опорный элемент по п.16, отличающийся тем, что ограничитель деформации родничка статической нагрузкой выполнен в виде пары симметрично расположенных лепестков, контактная поверхность каждого из которых плавно сопряжена с выравнивающей поверхностью.

20. Опорный элемент по п.19, отличающийся тем, что в ограничителе деформации родничка статической нагрузкой каждый лепесток имеет угол раскрыва 70÷85°, длину вдоль общей оси симметрии лепестков 2÷3 мм, ширину 4÷6 мм.

21. Опорный элемент по п.19, отличающийся тем, что он выполнен с боковыми смотровыми окнами в виде П-образных выемок или отверстий, расположенными друг напротив друга между лепестками.

22. Опорный элемент по п.16, отличающийся тем, что выравнивающая поверхность его выполнена скругленной в осевом сечении и имеет форму сплошного или разрезного кольца.

23. Опорный элемент по п.16, отличающийся тем, что он выполнен с каналом для перемещения штока устройства измерения внутричерепного давления и отверстиями для выхода воздуха при перемещении указанного штока.