Устройство для исследования динамических параметров дыхания Советский патент 1984 года по МПК A61B5/08 

О5

со

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для преци эионных исследований газодинамических параметров дыхания при малых расходах газа и малом объеме легки исследуемого объекта, Известен преобразователь расхода дыхательного газа в перепад дав лений, содержащий воздухопровод, имеющий постоянное газодинамическое сопротивление, создаваемое нерегулируемым пневмодросселем, выполненным в виде двух коаксиальных цилиндров, в зазоре между которыми образована кольцевая полость. В кольцевой полости имеются два отверстия, являющиеся отборниками да лений. К ним подключаются датчи1Л1 давления. Разность сигналов датчиков между двумя точками, в которых расположены отборники, являетс выходным сигналом преобразователя 1.. Однако известная конструкция об печивает удовлетворительную точность измерения только при больших расходах газа, например, при дыхании человека. Наличие кольцевой по лости формирующей пневмодроссель объем внутри коаксиальных цилиндро создает достаточно большой мертвы Объем воздуха, что приводит к снижению точности измерений при малых расходах газа и ог. аничивает возможности измерения параметров д хания при малых объемах легких исследуемых объект в. Кроме того, в данной конструкции дроссельный зазор нерегулируе - лмй, что не позволяет изменять чувствительность преобразователя Ыааитаб измерения ) при измерении различных расходов газа и газодина мическое сопротивление устройства с целью воздействия на режим дыхания в ходе эксперимента. Известно также устройство для измерения потока дыхания и альвеоля ного давления с регулируемым дроссельным зазором, содержащее патрубк входа и выхода, а также пневмодроссоль, выполненный в виде пакета шай с радиальными пневмоканалами. Разность давлений, пропорциональная расходу газа и являющаяся выходным сигналом преобразователя, снимается отборниками давления, выполненными в виде кольцевых канавок, концентри иих трубопроводу выдоха. Регулятор диапазонов измерений установлен вдол трубопровода выдоха и выполнен в ви де аэродинамического обтекателя, пе рекрывающего избыточное, в данном эксперименте, число пневмоканаловГЗ Однако известной конструкцией обеспечивается удовлетворительная точность измерений только при больших расходах газа так как устройство имеет достаточно болыиой мертвый объем, заключенный в пневмоканалах. Цель изобретения - повышение чувствительности и точности исследований при малых расходах раза и малом объеме легких исследуемого объеме та. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для исследования динамических параметров дыхания, содержащем воздуховод, выполненные в самом поршне и последовательно установленные два дросселя, последний из которых имеет выход непосредственно в атмосферу, и два датчика давления, оба дросселя выполнены в виде конусных вентилей, конуса которых расположены коаксиально, установлены с возможностью независимого, осевого перемещения и снабжены механизмами перемещения, выполненными каждый со шкалой. На фиг, 1 изображена конструкция устройства для исследования динамических параметров дыхания} на фиг.2сечение А-А нафиг. 1, В едином корпусе 1 расположены регулируемые дроссели 2 и 3, выполненные в виде коаксиальных конусных вентилей. Дроссельные зазоры 4 и 5 образованы иглами 6 и 7 соответственно и корпусом 1, Конуса вентилей б и 7 имеют возможность независимого осевого перемещения с помощью микрометрических винтов 8 и 9 соответственно. Конструктивно вЪздухопровод сформирован из патрубка респиратора 10, камер вентилей 11 и 12, отборников 13 и 14 давлений, соединяющих камеры вентилей 11 и 12 с датчиками 15 и 16 избыточного давления соответственно. Устройство работает следующим образом. К патрубку подключается респиратор 10 с объектом исследования. При полностью открытом вентиле 11 микрометрическим винтом 9 конус вентиля 12 устанавливается в положение, обеспечивающее минимальное сопротивление устройства, создающее достаточный перепад давления на дросселе 3 для регистрации датчиком 16 в зависимости от режима дыхания исследуемого объекта. При 3TOjM сигнал, вырабатываемый датчиком 16 пропорционален перепаду давлений на дроссельном зазоре 5, который в свою очередь пропорционален расходу газа. Коэффициент пропорцио-нальноети определяется грубо по калиброванной шкале микрометрического винта, либо более точно по непосредственной тапировке, после чего в ходе эксперимента, либо серии экспериментов, дроссель 3 остается в постоянном положении.

В случае необходимости создать дополнительное сопротивление дыханию в том числе и при полном перекрытии воздухопровода, например для имитации спазма дыхательных путей, используется дроссель 2.. При этом положение иглы 6 и величина газодинамического сопротивления дросселя 2 грубо определяются по калиброван, ной шкале микрометрического винта 8 Датчик 15 вырабатывает сигнал, пропорциональный величине избыточного альвеолярного давления исследуемого объекта, причем, с другой стороны, сигнал пропорционален газодинамическому сопротивлению устройства в целом.

Таким образом, датчик 16 вырабатывает сигнал, пропорциональный расходу газа, и величина сигнала не зависит от положения дросселя 2, чт позволяет произвести точную калибровку датчика 16 и в дальнейшем не изменять положения дросселя 2 в , ходе эксперимента, либо серии экспериментов, при постоянной чувствительности устройства. Датчик 15 вырабатывает сигнал, пропорциональный альвеолярному давлению исследуемого объекта и обшему газодинамическому сопротивлению устройства. При этом отношение сигналов датчиков 15 и 16 пропорционально отношению общего газодинамического сопротивления уст ройства к газодинамическому сопротивлению дросселя 3. Так как последнее в ходе эксперимента постоянно и его вэличина может быть определена входе калибровки с любой наперед заданной точностью (в пределах точности устройств кгшибровки ), то появляется возможность постоянно в ходе эксперимента контролировать и регистрировать общее газодинами-,

0 ческое сопротивление устройства.

Таким образом устройство позволяет производить прецизионные измерения параметров дыхания при малых расходах газа и малых объемах легких исследуемых объектов.

5

При использовании предлагаемого уст эойства повышается его чувствительность и точность измерений, что позволяет исследовать динамические

0 характеристики дыхания у мелких лабораторных .животных, обеспечивается упрощение технологии изготовления устройства, рассчитанного на измерение малых расходов газа и малых

5 Объемов легких исследуемых объектов, как отдельные детали устройства могут быть изготовлены с достаточно большими допусками, бе применения особо точного оборудор; 0ния, снижаются затраты на изготовление устройства, расширяются его функциональные возможности.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ, содержащее воздуховод, выполненные в едином корпусе и последовательно установленные в воздуховоде два дросселя, последний из которых имеет выход непосредственно в атмосферу, и два датчика давления, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности исследований при малыхрасходах газа и малом объеме легких исследуемого объекта, оба дросселя выполнены в виде конусных вентилей, конусы которых расположены коакскаль-но, установлены с возможностью независимого осевого перемещения и снабжены механизмами перемещения. 2. Устройство гю п. 1, о т л ичающееся юм, что каждый О) механизм переме |1ения выполнен со шкалой.