Устройство для измерения кровотока Советский патент 1982 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для исследования гемодинамики.

Известно устройство для измерения кровотока, которое содержит измерительный и вспомогательный электроды, блок измерения, регистрирующий прибор, блок электрохимической генерации водорода,блок программирования и двухпозиционный переключатель Cl .

Однако в устройстве используется блок измерения, обладающий низкой помехозащищенностью. Кроме того, адсорбция на поверхности электрода части молекул генерируемого водорода, которые не уносятся током крови, вызывает остаточный потенциал, снижающий точность и чувствительность измерения.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения кровотока, содержащее измерительный и вспомогательный электроды, усилитель и измерительный .

Однако известное устройство не обеспечивает высокую точность (погрешность измерения составляет +6,3%) и чувствительность измерения локального кровотока, что снижает диагностическую ценность получаемой информации, ограничивает область использования устройства.

Цель изобретения - повышение точности и чувствительности измерения локального кровотока.

. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения кро10вотока, содержащем измерительный и вспомогательный электроды, усили- тель и измерительный блок, имеются последовательно соединенные различитель полярности, сумматор, первый

15 вход которого соединен с выходом различителя, соответствующим положительной полярности сигнала, и генератор импульсов, а усилитель выполнен в виде усилителя тока с ма20ль5м входным сопротивлением и включен между измерительным электродом и различителем полярности, причем выход сумматора соединен с вспомогательным электродом, а выход раз25личителя, соответствующий отрицательной полярности сигнала, соединен с измерительным блоком.

На чертеже изображена структурная схема устройства для измерения

30 кровотока. Устройство содержит вспомогательный электрод 1, измерительный электрод 2, усилитель 3, измеритель ный блок 4, а также последовательно соединенные различит ль 5 полярности сумматор б и генератор 7 импульсов. Первый вход сумматора б соединен с выходом различителя 5/ соответств ющим положительной полярности сигна ла, выход сумматора б соединен с вспомогательным электродом 1. Выход различителя 5, соответствующий отри цательной полярности сигнала, соеди|нен с измерительным блоком 4, причем усилитель 3 выполнен в виде усилителя тока с малым входным сопротивлением и включен между измерительным электродом 2 и различителем 5 полярности. Усилитель постоянного, тока может быть выполнен на операционном усилителе, например К284УЛ1 в котором чувствительность потока ре гулируется резистором в цепи отрицательной обратной связи, Различитель полярности, выполнен, например, на двух диодах, подключенных к выходу усилителя тока в разной полярности. Сумматор как и усилитель тока выполнен, например, на операцирнном усилителе, инвертирующий и неинвертирующий входы которого используются как входь сумматора. Устройство работает следующим образом. При включении устройства генератор 7 вырабатывает прямоугольный импульс положительной полярности, который через сумматор б попадает на вспомогательный электрод 1. Измерительный электрод 2 при этом приобретает отрицательный потенциал относительно вспомогательного электрода и на нем начинается выделение газообразного водорода за счет электро лиза воды, содержащейся в тканевой жидкости. Поскольку входное сопротив ление усилителя тока близко к нулю, то ток во входной цепи усилителя 3 определяется лишь сопротивлением меж ду электродами 1 и 2 и величиной приложенного потенциала. Выход усили теля тока при данной полярности сигнала подключен через различитель 5 полярности ко входу сумматора 6. При этом возникает отрицательная обратна связь по току с выхода усилителя 3 ч рез различитель 5 полярности, сумматор 6, электроды 1 и 2 на инвертирующий вход усилителя тока. Отрицательная обратная связь стабилизирует ток, протекающий в цепи, тем са.мым усилитель в режиме генерации водорода выполняет функцию стабилизатора тока генерации. Количество генерируемого водорода при этом может дозироваться с высокой точностью. Длительность процесса генерации определяется длительностью положительного импульса, вырабатываемого генератором 7. После прохождения импульса потенциал вспомогательного электрода 1 падает до нуля, а сам электрод через низкое выходное сопротивление-сумматора оказывается подключенным к общему проводу. За счет обратимости электрохимической реакции в измерительной цепи возникает разрядный ток, полярность которого противоположна полярности тока генерации. На выходе усилителя 3 полярность сигнала также меняется и выход через различитель 5 полярности оказывается соединенным с измерительным блоком 4, который является интегратором, суммирующим разрядный ток. . За счет вымывания сгенерированного водорода кровотоком величина и длительность разрядного тока изменяется, причем, чем интенсивнее кровоток, тем сильнеевымывается водород и тем- самым разрядный ток слабее и меньше его длительность. Разряд электрода 2 в режиме короткого замыкания позволяет гораздо эффективнее регистрировать.изменение кровотока. Это объясняется тем, что ни начальный, ни остаточный потенциалы измерительного электрода 2 не могут создать сколько нибудь заметного тока в измерительной цепи в режиме короткого замыкания, так как количество адсорбированного водорода на поверхности электрода незначительно. Благодаря этому роль начального и остаточного потенциала в образовании погрешности измерения становится пренебрежимо малой. Устройство обеспечивает стабильность показаний при постоянном кровотоке в среднем не ниже 1,8%, а чувствительность, определяемая как относительное изменение показаний устройства при изменении кровотока от уровня нормы в состоянии покоя до нуля в ишемизированной ткани, в среднем не менее 400%. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает повышение точности и чувствительности измерения локального кровотока. Формула изобретения Устройство для измерения кровотока, содержащее измерительный и вспомогательный электроды, усилитель и измерительный блок, отличающеес я тем, что, с целью повышения точности и чувствительности измерения локального кровотока, в нем имеются последовательно соединённые различитель полярности, сумматор, первый вход которого соединен с выходом различителя, соответствуклцим положительной полярности сигнала, и гене-т

ратор импульсов, а усилитель выполнен в виде усилителя тока с малым входным сопротивлением и включен между измерительным электродом и различителем полярности, причем выход сумматора соединен с вспомогательным электродом, а выход различителя, соответствующий отрицательной полярности сигнала, соединен с измерительным блоком.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 448008, кл. А 61 В 5/02, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 373002, кл. А 61 В 5/02, 1971.