Измеритель параметров дыхания

 

Измеритель параметров дыхания относится к области медицины и может быть использовано при функциональных методах исследования легких. Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностей путем увеличения числа регистрируемых параметров. На чертеже представлена функциональная схема измерителя, Измеритель содержит датчик 1 дыхания, включающий два термодатчика 2 и нагреватель 3, вычислитель 4 с индикатором 5, дифференциальный интегратор 6, компаратор 7, первый элемент И 8, блок 9 определения знака, интегратор 10, пороговый элемент 11, второй элемент И 12, генератор 13 временных интервалов. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧ Е С КИХ

РЕСПУБЛИК (И) . (1! ) (я)ю А 61 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4669811/14 (22) 30.03.89 (46) 30.08.92. Бюл. М 32 (71) Одесский медицинский институт им, H.È.Ïèpîãoâà (72) Л,П.Зарицкая, Н,А.Остапчук и Д,C.Ôàерман (56) Авторское свидетельство СССР

М 1178404, кл. А 61 В 5/08, 1985. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ (57) Измеритель параметров дыхания относится к области медицины и может быть использовано при функциональных методах . исследования легких. Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностеи путем увеличения, числа регистрируемых параметров, На чертеже представлена функциональная схема измерителя. Измеритель содержит датчик 1 дыхания, включающий два термодатчика 2 и нагреватель 3, вычислитель 4 с индикатором

5, дифференциальный интегратор 6, компаратор 7, первый элемент И 8, блок 9 определения знака, интегратор 10, пороговый элемент 11, второй элемент И 12, генератор

13 временных интервалов. 1 ил, 1757639

30

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при функциональных методах исследования легких— пневмотахометрии, пневмотахографии, капнографии и др., а также при изучении вентиляционных показателей, в частности объемных скоростей воздушного потока во время дыхательного цикла.

Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностей, путем увеличения числа регистрируемых параметров.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Измеритель параметров дыхания содержит датчик 1 дыхания, включающий два термодатчика 2 и нагреватель 3, вычислитель 4, с индикатором 5, соединенные последовательно дифференциальный интегратор 6, компаратор 7, первый элемент И 8 выход которого подключен к первому входу вычислителя 4, Прямой и инверсный входы дифференциального интегратора 6 подключены, соответственно, к первому и второму термодатчикам 2, блок 9 определения знака, выход которого соединен со вторым входом вычислителя 4, а вход с входом компаратора 7. Соединенные последовательно интегратор 10, пороговый элемент 11, второй элемент И 12, выход которого соединен с третьим входом вычислителя 4, генератор 13 временных интервалов, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя 4 и вторым входом второго элемента И 12, первый вход которого подключен к второму входу первого элемента И 8. Выход компаратора 7 соединен со входом интегратора 10 и третьим входом дифференциального интегратора .

Термодатчики 2 выполнены на р-и переходах полупроводниковых приборов, Работает измеритель следующим образом.

Без дыхания пациента оба термодатчика 2 нагреты нагревателем 3 одинаково, разность их потенциалов равна нулю и схема находится s равновесии. При выдохе (или вдохе) пациентом в измерителе поток воздуха нарушает равенство температуры термодатчиков 2 и на входах дифференциального интегратора 6 появляется линейно нарастающее во времени напряжение:

Чвых. =-RS f Vax.dt- RCVex.t--kVex.t где: RC — постоянная времени интегратора.

Причем скорость нарастания напряжения на выходе дифференциального интегратора 6 тем выше, чем выше разность потенциалов на входе, т,е, чем выше интенсивность выдыхаемого (вдыхаемого) воздуха, а знак выходного напряжения зависит от направления движения воздуха (вдох или выдох ), Выходное напряжение дифференциального интегратора 6 подается в блок 9 определения знака напряжения и на компаратор

7, где заданы пороги нарастания выходного напряжения дифференциального интегратора 6. Когда выходное напряжение дости- . гает порога срабатывания компаратора 7, он переключается и разряжает дифференциальный интегратор 6, так, что íà его выходе напряжение резко падает до нуля.

Компаратор 7 вновь переключается, поскольку напряжение на выходе дифференциального интегратора 6 стало ниже порогового. Таким образом, на выходе дифференциального интегратора 6 появится пилообразное напряжение, а на выходе компаратора 7 — прямоугольные импульсы.

Причем частота этих импульсов будет высокой и пропорциональной интенсивности обдувания воздухом термодатчиков 2.

Высокая частота импульсов обусловлена малой постоянной времени дифференциального интегратора 6.

С выхода компаратора 7 прямоугольные импульсы поступают на вход первого элемента И 8 и интегратора 10, который накапливает прямоугольные импульсы и через определенное количество их (3...5) включается пороговый элемент 11.

На втором входе первого элемента И 8 появится сигнал разрешения, Таким образом прямоугольные импульсы с выхода компаратора 7 проходят через первый элемант

И 8 на вход вычислителя 4, Выход порогового элемента 11 подсоединен также к входу второго элемента И 12, К ее второму входу подключен генератор 13 временных интервалов, Импульсы с его выхода, пропорциональные интервалам времени, также проходят на вход вычислителя

4, Таким образом, счетчики вычислительного устройства йодсчитывают время выдоха (вдоха), При прекращении выдоха (вдоха) интегратор 10 переключит пороговый элемент 10 в исходное состояние. Элементы И 8 и 12 закроются, Вычислитель 4 переключится на прием импульсов времени от генератора 13 временных интервалов и вычислит время паузы между вдохами (выдохами), Блок 9 определения знака напряжения на выходе дифференциального интегратора

6 указывает вычислителю на наличие в данный момент вдоха или выдоха. о.1757639

Составитель Е. Фигурин

Редактор Т. Пилипенко Техред M.Mîðãåíòàë Корректор М. Сливка

Заказ 2950 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и.открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101

Таким образом, вычислитель 4 располагая информацией об интенсивности выдоха (вдоха), его продолжительности, паузе между ними, может вычислитель скорость воздуха npvi выдохе (вдохе}, частоту дыхания, 5 интенсивность дыхания, жизненную емкость легких и другие важные параметры функции дыхания и отобразить их на своих индикаторах, а также распечатать на принтере, 10

Предлагается в качестве датчиков 2 использовать бескорпусные диоды, смещенные в прямом направлении, Сопротивление их р-и переходов зависит от температуры.

Они компактны, обладают высокой точно- 15 стью. Так, например, диод КД 411А имеет диаметр не более 1 мм, может работать в диапазоне температур от 60 до +85 С.

Устройство позволяет сократить время на обследование больного, при диспансери- 20 зации и массовых осмотрах, Формула изобретения

1. Измеритель параметров дыхания, содержащий датчик дыхания, включающий два термодатчика и нагреватель, вычисли- 25 тель, индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностей путем увеличения числа регистрируемых параметров, в него введены соединенные последовательно дифференциальный интегратор, компаратор, первый элемент И, выход которого подключен к первому входу вычислителя, прямой и инверсный входы дифференциального интегратора подключены соответственно к первому и второму термодатчикам, блок определения знака, выход которого соединен с вторым входом вычислителя, а вход — с входом компаратора. соединенные последовательно интегратор, пороговый элемент, второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом вычислителя, генератор временных интервалов, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя и вторым выходом второго элемента И, первый вход которого подключен квторому входу первого элемента И, выход компаратора соединен с входом интегратора и третьим входом дифференциального интегратора.

2. Измеритель по п.1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что термодатчик выполнен на р — ппереходах полупроводниковых приборов.