Устройство для измерения временных параметров дыхания Советский патент 1987 года по МПК A61B5/08 

1

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для диагностики легочных заболеваний и для использования в аппаратах искусственного дыхания,

Цель изобретения - повышение точности и помехоустойчивости измерения путем учета пауз дыхания.

На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 дыхания,ноль компаратор 2, интегратор 3, первый компаратор 4 и блок 5 измерения и индикации, причем выход компаратора 4 через элемент 6 ИЛИ подключен к генератору 7 пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом компаратора .4, Устройство также содержит формирователь 8 порога, второй компаратор 9, формирователь 10 сигнала Вдох, формировател 11 сигнала Вьщох, генератор 12 импульсов. Формирователи 10 и 11 сигналов Вдох и Выдох содержат элемент И-НЕ, дифференцирующие цепочки и триггер (не показаны). На их вы- хбдах формируется импульс положительной полярности, длительность ко- торого соответствует длительности фазы Вдох или фазы Вьщох соответственно. Формирователь 8 порога формирует напряжение, соответствую- щее Пиковому уровню сигнала датчика 1, и может 61 ) выполнен в виде по- следовательнс :оёдиненных пикового детектора и делителя напряжения (не показаны),

Устройство работает следующим об- .разом.

Сигнал с датчика 1, соответствующий фазам дыхания Вдох, Пауза 1,, Выдох и Пауза 2 соответственно, поступает на ноль-компаратор 2, на выходе которого формируется нулевое напряжение при отрицательных значениях напряжения на выходе датчика 1„ В момент смены полярности сигнала на выходе датчика 1 напряжение на выходе ноль-компаратора 2 скачком принимает положительное значение. Это значение сохраняется до следующей смены знака. Мостовая схема датчика 1 позволяет легко изменить положение выходного сигнала относительно нуле- вого значения. Датчик 1 настраиваетс

J5

0

61

5

с

3d

45 50 5

152

таким образом, чтобы выходное напряжение принимало отрицательное значение только в самом конце фазы Выдох, В результате длительность ну- левых импульсов на выходе ноль-компаратора 2 соответствует длительности фазы Пауза 2, За время его действия блок 5 измерения подсчитывает импульсы генератора 12, так как частота импульсов рс,.вна 1 Гц, то результирующее число соответствует длительности фазы Пауза 2 в секундах. Результаты измерения отображаются на цифровом индикаторе (не показан). Сигнал дыхания, кроме того, поступает на первый вход компаратора 9, До тех пор, пока напряжение с датчика 1 будет меньше по величине напряжения, с блока 8 на выходе компаратора 9 сигнал равен нулю, а в момент их равенства он скачком принимает положительное значение. В результате формируется положительный импульс, соответствующий по длительности фазе дыхания Пауза 1, Длительность этой фазы в секундах измеряется в блоке 5 измерения индикации.

По срезу шчпульса Пауза 1 с выхода ноль-компаратора 2 осуществляется ,сброс напряжения интегратора 3. На другой вход интегратора 3 поступает импульс Вдох, Интегратор формирует напряжение, прямо пропорциональное длительности этого импульса, и поддерживает его неизменным до начала фазы Выдох, В момент начала фазы Выдох напряжение на инверсном выходе формирователя 11 принимает нулевое значение, В результате снижается блокировка с генератора 7, и он начинает формировать на выходе линейно нарастающее напряжение, Это напряжение поступает на первый вход компаратора 4 и сравнивается по величине с напряжением интегратора 3, поданным на второй вход, В момент их равенства напряжение на выходе компаратора 4 принимает положительное значение. Это напряжение через элемент ИЛИ 6 блокирует генератор 7, сбрасывая его выходное напряжение в нуль. На выходе компаратора 4 напря- жени.е снова становится равным нулю. Блокировка с генератора 7 снимается, и он формирует нарастающее напряжение. Этот процесс продолжается в течение действия импульса Выдох, Серия положительных импульсов, сформи3 12961 рованная на выходе компаратора 4, подсчитывается блоком 5 и отображается на цифровом индикаторе (не показан). Г-то число характеризует отношение длительности выдоха по отно- 5 шению к вдоху.

Устройство позволяет измерять длительность всех четьфех фаз дыхательного цикла непосредственно в минутах и секундах.

Формула изобретения

Ш

Устройство для измерения временных параметров дыхания, содержащее последовательно соединенные датчик дыхания, ноль-компаратор, интегратор первый компаратор и блок измерения и индикации, причем выход первого компаратора через первый вход элемента ИЛИ подключен к входу генератора пилообразного напряжения, выход которого соединен с вторым входом первого компаратора, отличающееся тем, что, с целью повышения

5

0

5

15 ,4

точности и помехоустойчивости измерения путем учета пауз дыхания, в.него введены формирователь порога, второй компаратор, формирователь сигнала Вдох, формирователь сигнала Выдох, при этом выход датчика дыхания подключен к первому входу второго компаратора и формирователя порога, выход которого соединен с вторым входом второго компаратора, выход которого соединен с третьим входом блока измерения и индикации и с первыми входами формирователей сигняггпп Вдох и Вьщох, вторые входы которых соединены с выходом ноль-компаратора, а их выходы - с вторым и четвертым входами блока измерения и индикации соответственно, пятый вход которого соединен с выхйдом ноль-компаратора, кроме того выход формирователя сигнала Вдох соединен с вторым входом интегратора, а второй выход формирователя сигнала Выдох - с вторым входом элемента ИЛИ.

Помета. 2

Помеха 1

Фиг.

Изобретение предназначено для .измерения временных параметров дыхания. Устройство содержит датчик дыхания, ноль-компаратор,интегратор первый ком-. паратор, блок измерения и индикации, с целью повышения точности и пойехо- устойчивости измерения путем учета пауз дыхания, введены формирователь порога, второй компаратор, формирователь сигнала Вдох, формирователь сигнала Вьщох. Устройство позволяет измерять длительность всех четырех фаз дыхательного цикла непосредственно в минутах и секундах. 2 ил. QD О

Составитель А.Дмитриева Редактор Э.Слиган Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 644/5 Тираж 596 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4