Устройство для измерения работы дыхания Советский патент 1979 года по МПК A61B5/08 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам, предназначенным для функциональной диагностики дыхания. Известно устройство для измерения ра-боты дыхания, которое содержит преобразователь расхода газа при дыхании (пневмотахограф), датчик транспульмональногодавления, выпрямитель, усредняющее устройство, устройство умножения, интегратор и регистратор, на четырех каналах которого записываются пневмотахограмма, мош,ность и работа дыхания и транспульмональное давление . -При использовании этого устройства результаты графической записи оцениваются исследователем, и величина неэластической работы дыхания считывается с графика ручным способом в точках, когда пневмотахограмма проходит через нуль, т. е. в моменты окончания циклов дыхания. Это длительный и трудоемкий процесс, который вносит в результаты оценки величин работы дыхания погрешности. Кроме того,устройство является довольно громоздким и сложным за счет использования в нем сложного электронного устройства умножения. Целью изобретения является повышение точности измерения неэластической работы дь1хания, упрощение и удешевление устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство введена схема, формируюшая импульсы в моменты окончания дыхательных циклов, датчик транспульмонального давления выполнен в виде мостовой скемы, питающий входкоторой подключен к выходу преобразователя расхода газов при дыхании и ко входу схемы, формирующей импульсы в моменты окончания дь;хательных циклов, выход которой подключен к сбросовому входу интегратора, сигнальный вход которого соединен с выходом датчика транспульмонального давления, а входы регистратора соединены с выходами интегратора, датчика транспульмонального давления и преобразователя расхода газов при дыхании. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для измерения работы дыхания; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу дыхания, где: а - пневмотахограмма, б транспульмональное давление, в - мощность дыхания, г- работа дыхания, д - импульс окончания цикла дыхания. Устройство содержит преобразователь 1 расзсода газа при дыхании, выход которого связанс питающим входом мостовой схемы датчика 2 транспульмонального давления, со входом схемы 3, формирующей импульсы в моменты окончания дыхательных циклов, и. со входом регистратора 4. Выход схемы 3 соединен со сбросовым входом интегратора 5 работы дыхания. Вход последнего имеет связь с выходом датчика 2 тр анспульмонального давления. Регистратор 4 соединен с выходами интегратора 5 и датчика 2. В качестве схемы 3, формирующей импульсы, могут быть, например, иснользоваМГЙуЛЬ-ортан, компаратбр нулевого уровня, схема ограничителя с дифференцирующей цепью и другие подобные устройства. Устройство работает следующим образом. На вход устройства поступают сигналы расхода выдыхаемого пациентом воздуха и транспульмонального давления, которое ТШДаётея С введённого в пищевод катетера с баллончиком. Это давление изображено на фиг. 2 (диаграмма б). С выхода преобразователя 1 расхода снимается„9игнал пневмотахограммы (фиг. 2, диаграмма а) Этот Сигнал прикладывается к питающему входу мостовой схемы датчика 2. Так как в качестве питающего напряже йиЯ тиспользуется напряжение нневмотахограммы, а расбаланс моста соответствует йЗйенШйК) транспульмонального давления, то выходной сигнал датчика давления равен произведению напряжения пневмоТахограммы на напряжение транспульмонального давления и выражается зависиШСтьк): Ue«x U,r(t)-Up«,p(t)K-V(t)-P«,|i,(t) Это напряжение имеет аналитическое вьгражение, соответствующее мощности дыхания (фиг. 2, диаграмма в). Оно подается на вход регистратора 4, атакже поступает на вход интегратора 5. При этом на выхо Яёинтегратора напряжение опищется зави симостью, аппроксимирующей работу дыханйя:A(t)Kf 2V(t)Pm/,(t)dt , Это напряжение подается на вход регистратора.. -V .--В момент окончания цикла дыхания ta срабатывает схема 3, с выхода которой снимается импульс и подается в цепь сброса интегратора 5, осуществляя сброс выходного значения интегратора в нуль. Йа графической записи это выразится в виде скачка уровня напряжений, причем величина ЭТОГО скачка соответствует величине неэласти 1еской работы дыхания, так как этот скачок в конце цикла представляет собой разность между общей работой на вдохе и выдохе. Таким образом, в устройстве исключен ручной способ считывания величин неэластической работы дыхания. Автоматическая выборка моментов считывания значительно ювышает достоверность измеряемых величин, что создает предпосылки для более точной постановки диагноза. Устройство проще и дещевле в изготовлении, чем известное устройство приблизительно на 50%. В.местодорогосгбищих усредняющего и умножающего устройств в нем использована схема, формирующая импульсы в моменты окончания дьгхательных циклов. Формула изобретения Устройство для измерения работы дыхания, содержащее преобразователь расхода газов при дыхании, датчик транспульмонального давления, интегратор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения неэластической работы дыхания, упрощения и удещевления устройства, в него введена схема, формирующая импульсы в моменты окончания дыхательных циклов, датчик транспульмонального давленйя вьтолнен ввиде мостовой схемы, питающий вход которой подключен к выходу преобразователя расхода газов при дыхании и ко входу схемы, формирующей импульсы в моменты окончания дыхательных циклов, выход которой подключен к сбросовому входу интегратора, сигнальный вход которого соединен с выходом датчика транспульмонального давления, а входЪ1 регистратора соединены с выходами интегратора, датчика транспульмонального давления и преобразователя расхода газов при дыхании. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Джонсон Б, Олсон Л. Т. Измерение работы дыхания, направленнойна преодоление вязкостного сопротивления легких,5сапё, I, Clin. Lab. Invest, 1971, 28, 135-140. 2.Патент США № 3703893 НКИ 128-2.08, 1973.

V(t)

%z.z