Способ определения объема легких и устройство для его осуществления (его варианты)

 

I.- Способ определения объема легких путем измерения давления в замкнутом пространстве после вьщоха, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения , изменяют объем замкнутого пространства на известную величину,повторно измеряют давление в нем .с последующим расчётом емкости в легких. (Л а ел ел

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (1!) (5D4 А 61 В 5 08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСИСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3531851/28-13 (22) 23.11.82 (46) 30,11.8?. Бюл. 9 44 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (СССР) и Объединение заводов Иедикор (HU) (72) Л.И.Немеровский (СССР) и Шатори Дьюла (Н(1) (53) 615.475 (088.8) (56) Навратил И, и др. Патофизиология дыхания. М.: Чедицина, 1967, с. 81-83..

Патент ФРГ М 2016073, кл. А 61 В 5/08 „ 19?5. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЛЕГКИХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) 1; Способ определения объема легких путем измерения давления в замкнутом пространстве после выдоха, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения, изменяют объем замкнутого пространства на известную величину, повторно измеряют давление в нем .с последующим расчетом емкости в легких.

0655 — У,, (1)

1

1 где У л уе у„

117 г

2. Устройство для определения .объема легких, содержащее измеритель ную часть, выполненную в виде дыхательной измерительной трубки, соединенной пневмомагистралями с электроманометром, и вычислительно-информационный управляющий блок, о т л и— .ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено дополнительной жесткой емкостью и элементом распределения потока газа, содержащим нормально отк-. рытый электромагнитный клапан на ат" мосферном конце измерительной трубки и нормально закрытый электромагнитный клапан в пневмомагистрали меж! ду измерительной трубкой и дополни.тельной емкостью, причем оба электромагнитных клапана и электроманометр

Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональным способам исследования легких.

Цель изобретения — повышение точности способа.

На фиг.1,2,3 изображено устройство для определения объема легких в трех вариантах компоновки.

Пример. Пациент дьппит в .атмосферу через дыхательную измеритель- >0 ную трубку,.в которой непрерывно измеряется давление газа. В момент вдоха или выдоха производят перекрытие потока дыхательного воздуха и часть воздуха из легких перетекает в измерительную дыхательную трубку. Затем перекрытие прекращается и пациент вновь дышит в атмосферу, с которой соединяется дыхательная измерительная трубка и герметичная емкость. Величину емкости легких в момент перекрытия определяют по формуле емкость легких в момент перекрытия; объем жесткой герметичной емкости; объем дыхательной измерительной трубки; электрически соединены с вычислительно-информационным управляющим блоком,.

3. Устройство для определения объема легких, содержащее измерительную часть, выполненную в виде измерительной трубки, соединенной пневмомагистралями с электроманометром, и вычислительно-информационный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено дополнительно жесткой герметичной камерой известного объема, элемент перекрытия измеритель» ной трубки выполнен в виде золотника с дополнительными каналами, при этом жесткая герметичная камера известного объеMR пневматически соединена с дыхательной измерительной трубкой посредством дополнительных каналов золотника.

Р„ — избыточное давление или разрежение в трубке при перекрытии потока до подключения емкости;

Р— избыточное давление или разрежение в трубке при перекрытии потока после подключения емкости.

Устройство (фиг.1) содержит дыхательную измерительную трубку 1 (типа

Флейпа, Пите, Лилли), являющуюся преобразователем расхода в перепад давления, На проксимальном к пациенту конце трубки 1 установлен загубник 2 для присоединения к исследуемому, К боковой стенке трубки. 1 у ее проксимального конца посредством шланга 3 присоединен электроманометр 4, который электрически соединен с входом блока 5 управления, вычисления и индикации результатов, на дистальном конце трубки 1 параллельно установлены два электромагнитных клапана 6 и

7. Один из клапанов 6 — нормально открытый, является элементом перекрытия и пневматически соединен с атмосферой. Другой клапан 7 с нормально закрытым запорным элементом пневматически соединен с жесткой герметичной емкостью 8, Электромагнитные клапаны 6 и 7 электрически соединены с блоком 5 управления. В качестве

0655 з 117 блока 5 управления, вычисления и индикации результатов может быть использована, например, электронная вычислительно-управляющая машина (ЭКВМ |Электроника-60п).

Второй вариант устройства (фиг.2) содержит дыхательную измерительную трубку 1, загубник 2, шланг З,электроманометр 4, блок 5 управления, вычисления и индикации результата,Элемент перекрытия представляет собой электромагнитный клапан 6, электрически связанный с блоком 5 управле- ния. Параллельно клапану 6 с трубкой 1 пневматически связана жесткая герметичная емкость 8 через двухпозиционный кран 9, управляемый вручную.

Устройство согласно фиг.3 содержит .дыхательную измерительную трубку 1, загубник 2, шланг 3, электроманометр 4, блок 5 управления, вычисления и индикации результатов. На дистальном конце трубки 1 смонтирован элемент перекрытия потока дыхательиого воздуха, выполненный в виде золотника 10, к дополнительному пневмоканалу которого присоединена жесткая герметичная емкость 8,Подвижная часть 11 золотника связана с сердечником 12 электромагнита 13,служащего приводом подвижной части 11 золотника и электрически связанного с блоком 5 управления. Сердечник 12 снабжен пружиной 14, предназначенной для возврата подвижной части 11 золотника в исходное положение.

Устройство работает следующим образом. Пациента присоединяют к устройству через загубник 2. Пациент дышит в атмосферу через дыхательную измерительную трубку 1, При этом по шлангу 3 на электроманометр 4 поступает давление, соответствующее скорости газа в трубке 1, Электрический сигнал с электроманометра 4 непрерывно поступает в блок 5 управления, который фиксирует сигнал и обрабаты" вает его для вычисления объемных и скоростных параметров дыхания.

Программа работы блока 5 управления предусматривает подачу сигнала включения блока перекрытия потока вручную, в автоматическом режиме через определенные промежутки времени или при достижении заранее заданных значений скорости потока или дыхательного объема.

При подаче сигнала напряжения из блока 5 управления на электромагнитный клапан 6 последний перекрывает ноток на время (0,2 — 0,3 с), герметизируя дыхательную измерительную трубку 1. При этом, вследствие выравнивания давления в легких и трубке 1 происходит изменение давления в системе, что фиксирует электроманометр 4 и блок 5 управления. Через заданный промежуток времени от момен. та начала перекрытия потока (0,10—

0,15 с) блок 5 управления подает сигнал напряжения на электромагнитный клапан 7, открывая его, вследствие чего происходит соединение дыхательной измерительной трубки 1 и легких с жесткой герметичной емкостью 8, сопровождающееся вторым выравниванием давления в системе, что вновь фиксирует электроманометр 4 и блок 5 управления, Затем через заданный промежуток времени (0,10 — 0,15 с) от момента подключения герметичной емкости 8 блок 5 управления последовательно выключает электромагнитный клапан 6 и через время, необходимое для сброса давления из емкости S (0 10

0,15 с), электромагнитный клапан 7, приводя прибор в исходное состояние, Синхронизация работы клапанов 6 и 7 заложена в программу работы блока 5 управления, которая может ме35 няться для оптимизации работы устройства на практике.

По окончании измерительного цикла блок 5 управления производит вы40 числение величины емкости легких в момент перекрытия по формуле (1) °

Кроме того, блок 5 управления,фиксируя давление в дыхательной измерительной трубке 1 в момент перекрытия, 45 вычисляет величину гидравлического сопротивления легких по известной формуле

R (2)

1 где R — величина гидравлического

50 сопротивления легких;

V — скорость потока в момент перекрытия.

В блок 5 управления наряду с изло° женной программой может быть заложе55 на вторая программа для реализации второго варианта способа, В соответствии с этой программой блок 5 управления, фиксируя значения

1170655 давления в трубке 1, пропорциональные скорости потока, подает сигнал на включение электромагнитного клапана 6 при достижении давлением заранее заданного значения, соответствующего заданной скорости потока.

Включение клапана 6 осуществляют на время 0,1 — 0,2 с в каждом цикле дыхания в течение нескольких дыхательных циклов (15 — 20). При этом электромагнитный клапан 7, закрыт, а в герметичной емкости 8 — атмосферное давление.

На вторую стадию исследования блок 5 управления включает электромагнитный клапан 7, продолжая в течение того же количества дыхательных циклов, что и на первой стадии, кратковременно перекрывать поток дыхательного воздуха в трубке 1 с помощью клапана 6 аналогично режиму работы в первой стадии.

Блок 5 управления по окончании измерительного цикла вычисляет средние значения давления при перекрытии потока в первой и во второй стадиях исследования и вычисляет значения емкости легких и гидравлического солротивления легких по формулам (1) и (2),где Р и Р— средние значения .давления при перекрытии без подключения емкости 8 и с подключением ее соответственно.

Результаты измерений и вычислений параметров дыхания индицируются блоком 5 управления в цифровой или аналоговой форме.

Работа. второго варианта устройства заключается в измерении и фиксировании раздельно во времени значений давления в трубке j при перекры- тии потока дыхательного воздуха беэ емкости 8 и с емкостью 8, причем отключение и включение емкости 8 осуществляется с целью упрощения конструкции прибора с помощью двухпозиционного крана 9 а ручным приводом.

Программа работы блока 5, управления в этом случае предусматривает управление только клапаном 6 и подачу сигнала врачу на подключение емкости 8 на то же количество дыхательных циклов, что и при перекрытии потока беэ подключения емкости 8.

Работа третьего варианта устройства осуществляется следующим образом.

50

55 электроманометр 4 и блок 5 управления.

В исходном положении устройства дыхательная измерительная трубка 1 и герметичная емкость 8 соединены с атмосферой через пневмоканалы золотника 10 (фиг.3). При дыхании пациента в атмосферу через загубник 2, дыхательную измерительную трубку 1, пневмоканалы неподвижной и подвижной 11 частей золотника в исходном

I положении последней электроманометр

4 регистрирует изменения давления в трубке 1, соответствующие скорости потока дыхательного воздуха. Сигнал с электроманометра 4 поступает в блок 5 управления, в котором производятся вычисления значений текущего дыхательного объема и фиксируются значения скорости потока.

Программа работы блока 5 управления предусматривает подачу сигнала напряжения на электромагнит 13 вручную или в автоматическом режиме— через определенные промежутки времени, при достижении заранее задаиных значений скорости потока или дыхательного объема, При подаче сигнала на электромагнит 13 происходит непрерывное перемещение подвижной части 11 золотника, проходящей от исходного положения до конечного через промежуточное положение.

Скорость перемещения золотника регулируется соотношением величины подаваемого сигнала и силы пружины

14 и устанавливается такой, чтобы была обеспечена требуемая длительность перекрытия потока и подключения герметичной емкости 8.

В промежуточном положении герметизируются трубка 1 и емкость 8. При этом, вследствие выравнивания давления в системе легкие — трубка происходит увеличение давления в трубке 1, что фиксирует электроманометр 4 и блок 5 управления. В конечном положении подвижной части 11 золотника происходит соединение легких и трубки

1 с жесткой герметичной емкостью 8.

Вследствие. второго выравнивания давления в системе легкие-трубка"емкость происходит изменение давления в трубке 1, что вновь фиксирует

По окончании измерительного цикла блок 5 управления выключает электроРиз.3

Составитель P.Ïåíçèí

Техред М.Моргентал

Корректор И.Муска

Редактор Н.Сильнягина

Тираж 595 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1130351 Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ 5912

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4

7 ,11 магнит 13 и подвижная часть 11 золотника возвращается в исходное положение под действием пружины 14. Одновременно блок 5 управления производит вычисление значений спирографических параметров, гидравлического сопротивления легких по формуле (2), емкости легких по формуле (1), функциональной остаточности емкости и вы70655 8 дает врачу результаты измерений в цифровой и аналоговой форме.

Таким образом, заявляемое устрой5 ство (его варианты) обеспечивает определение емкости легких, функциональной остаточной емкости и гидравлического сопротивления путем измерения давления газа в дыхательной измерительной трубке,