Способ определения бронхофонии и устройство для его осуществления

 

Устройство для определения бронхофонии содержит звукоприемники 1 и 2, усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, измеритель 6 уровня сигнала, блок 7 регистрации , амплитудные детекторы 8 и 9, компаратор 10 и оптические индикаторы 11 и 12. Измеритель 6 уровня сигнала позволяет оценить величину разностного сигнала на выходе звукоприемников, а оптические индикаторы 11 и 12, расположенные рядом с звукоприемниками, указывают на то. в каком из каналов уровень сигнала больше. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з А 61 В 7/04, 5/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР}!

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

С3 (21) 4803820/14 (22) 15.11.89 (46) 23.11.92: Бюл. ¹ 43 (71) Научно-исследовательский физико-технический институт при Дальневосточном государственном университете и Владивостокский государственный медицинский институт (72) А.А. Тагильцев и Ю, В.,Кулаков (73) Научно-исследовательский физико-технический институт при Дальневосточном государственном университете (56) "Бронхофония",. 6М3, т. 4, M., 1958, с.

504-505. г

Заявка Франции ¹ 2552651, кл. А 61 В 7/04, 1985.

„„5U 1777560 АЗ (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ БРОНХОФОНИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Устройство для определения бронхофонии содержит звукоприемники 1 и 2, усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, измеритель 6 уровня сигнала, блок 7 регистрации, амплитудные детекторы 8 и 9, компаратор 10 и оптические индикаторы 11 и 12.

Измеритель 6 уровня сигнала позволяет оценить величину разностного сигнала на выходе звукоприемников, а оптические индикаторы 11 и 12, расположенные рядом с звукоприемниками, указывают на то, в каком иэ каналов уровень сигнала больше. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

1777560

20

30

Изобретение относится к медицине и медицинской технике.

Известен и широко применяется способ выслушивания возникающих в легких звуковых явлений — аускультация легких. Аускультация осуществляется путем прикладывания к поверхности грудной клетки инструмента для выслушивания. Один из способов получения диагностических признаков при аускульта ции легких — определение бронхофонии, т.е. определение проведения голоса с гортани по воздушному столбу бронхов на поверхность грудной клетки(см.

"Аускультация". БМЗ, т. 2, М., 1957, с, 11551158; "Пропедевтика внутренних болезней". Под редакцией В,Х, Василенко и А,Л.

Гребнева. M.: Медицина, 1983, с, 54 — 57 и

132-143).

Известны инструменты для апределения бранхафании — светофонендаскопы (см.

"Аускультация". БМЭ, т. 2, М., 1957, с. 11551158; патенты" US 4534058, US 4443730, G B

2120901А, G B 2147475А).

Недостатком светафанендоскопов является отсутствие возможности количественно оценивать и объективно регистрировать результат определения бранхофании.

В качестве прототипа предлагаемого способа определения бранхафонии можно рассматривать способ определения бранхофонии, предложенный P. Лаэннеком (см, "Бронхафания", БМЭ, т. 4, М., 1958, с. 504505), заключающийся в сравнительном исследовании явления проведения голоса на грудную клетку, когда поочередно на симметричных участках сравнивают силу выслушиваемого звука последовательна с правой и с левай стороны грудной клетки. При этом диагностическим признаком является разность силы выслушиваемого звука.

Врач при определении бронхофании устанавливает стетофонендоскоп на грудную клетку больного поочередно на симметричные участки, обычно сначала справа, затем слева, причем бальной па просьбе врача произносит условную фразу, например, "чашка чая". В дальнейшем, в процессе исследования бронхофонии для получения сравнительных данных больной, во-первых, должен произносить одни и те же слова—

"чашка чая", во-вторых, должен произносить их одинаковым голосом нормальной громкости. Естественно. это контролируется врачом субъективно, на слух, причем оливы правой и левой трубок оголовья фонендоскопа находятся в наружных слуховых проходах, Таким образом, присутствует постоянная методическая погрешность, связанная с невозможностью воспроизведения пациентом идентичного уровня звука при неоднократном произнесении фразы в процессе поочередного выслушивания участков грудной клетки. Кроме того, уровень ослабления или усиления бронхофонии определяется врачом только качественно и только субъективно, т.е. отсутствует какаялибо количественная оценка степени изменения бронхофонии и ее регистрация.

Таким образом, недостатками известного способа являются:

1. Субъективность оценки результатов выслушивания, которая зависит от квалификации врача и степени овладения этим способом.

2, Постоянно присутствующая методическая погрешность ввиду невозможности неоднократного воспроизведения пациентом идентичного уровня звука при поочередном выслушивании правой и левой стороны грудной клетки.

3. Малая разрешающая способность способа, обусловленная физиологией уха человека, поскольку известно, что порог заметности изменения интенсивности звука на низких уровнях доходит до нескольких децибел (см. Иоффе В.К. и др. "Справочник по акустике", М.: Связь, 1979, с, 30 31).

4. Отсутствие объективной количественной оценки степени изменения бранхофонии и ее графической регистрации.

В качестве прототипа предлагаемого устройства определения бронхафонии может рассматриваться дифференциальный стетоскоп (см. (2)).

Стетоскоп содержит два небольших микрофона, усилители к ним, дифференциальный усилитель, на входы которого поступают сигналы с микрофонных усилителей через регуляторы амплитуды, усилитель и телефон для прослушивания звуков. Стетоскоп предназначен для выделения звуков сердцебиения на фоне шумов дыхания, для чего используется разнесение микрофонов и режим вычитания шумов, обеспечиваемый с помощью дифференциального усилителя и осуществляемый регулировками амплитуд. напряжения,. приложенного к входам дифференциального усилителя. Таким образом, с помощью данного стетоскопа реализуется цель прослушивания звуков сердцебиения при устранении в канале шумов дыхания, Недостатками прототипа являются:

1, Отсутствие воэможности количественного сравнения выделенных звукоприемниками сигналов между собой с целью количественного определения усиления или ослабления бронхофонии.

2. Отсутствие возможности регистрации результата количественного сравнения.

1777560

ЗО

50 сигналов, а также локализации зоны усиления бронхофонии с индикацией положения

ЭТОЙ ЗОНЫ.

Цель изобретения — повышение эффективности диагностики путем сравнения уровней сигналов на выходах эвукоприемников.

Поставленная цель достигается тем, что в способе определения бронхофонии, включающем выслушивание проведения голоса на грудную клетку, согласно изобретению, на симметричные участки грудной клетки накладывают звукоприемники, одновременно воспринимают акустические сигналы, сравнивают их по величине и регистрируют результат сравнения.

Поставленная цель достигается также тем, что в устройство для определения бронхофонии, содержащее последовательно соединенные первый звукоприемник и первый усилитель, второй звукоприемник и второй усилитель, дифференциальный усилитель, к прямому и инверсному входам которого подключены выходы первого и второго усилителей, дополнительно введены, согласно изобретению, последовательно соединенные измеритель уровня сигнала, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, и блок регистрации, два амплитудных детектора, компаратор и два оптических индикатора, первый из которых подключен к прямому выходу компаратора, а второй — к его инверсному выходу, вход первого амплитудного детектора соединен с выходом первого усилителя, а его выход — с прямым входом компаратора, вход второго амплитудного детектора соединен с выходом второго усилителя, а его выход — с инверсным входом компаратора, при этом первый оптический индикатор конструктивно расположен рядом с первым звукоприемником, а второй оптический индикатор — рядом со вторым эвукоприемником, Предлагаемое устройство, обеспечивающее выделение, измерение и регистрацию разности звуковых сигналов, воспринимаемых одновременно с симметричных участков грудной клетки, а также индикацию участка с усиленной (или ослабленной) бронхофонией, позволяет, реализуя предлагаемый способ, повысить точность получаемых диагностических признаков и достичь тем самым цели изобретения.

Это позволяет сделать вывод о том, что предлагаемые способ и устройство связаны между собой единым изобретательским замыслом, Сравнение предлагаемого способа с прототипом показывает, что он является новым, поскольку заключается в одновременном восприятии акустических сигналов с симметричных участков грудной клетки в процессе произнесения пациентом условной фразы и получении количественной оценки сравнения воспринимаемых сигналов, что ранее не применялось и прототипом не может быть обеспечено.

Отличительными признаками способа являются: во-первых, одновременное восприятие акустических сигналов с симметричных участков грудной клетки в процессе и роиэнесения Йациентом условной фразы, что устраняет методическую погрешность известного способа, связанную с невозможностью произнесения фразы голосом одинаковой громкости при поочередном выслушивании участков слева и справа; во-вторых, количественное сравнение воспринимаемых сигналов между собой в течение времени произнесения условной фразы, что повышает разрешающую способность способа в сравнении с известным, т.к. чувствительность к изменению уровня сигнала электронными измерительными приборами может быть обеспечена на порядок более высокая, чем чувствительность к изменению уровня звука человеческим ухом; в-третьих, регистрация результата количественного сравнения бронхофонии, воспринимаемой с симметричных участков грудной клетки; в-четвертых, определение местоположения участка с усиленной (или ослабленHoA) бронхофонией в течение времени произнесения условной фразы.

По сравнению с прототипом следует ожидать расширения диагностических воэможностей определения бронхофонии и повышения точности получаемых диагностических признаков; кроме того, воэможность повышения разрешающей способности способа позволит выявить диагностические признаки на .раннем этапе развития легочных заболеваний, что в итоге дает положительный эффект.

Предлагаемое устройство дает возможность выделить и обьективно представить, в том числе графически, диагностический признак — изменение бронхофонии, что известными устройствами не,проводилось и прототипом не реализуется.

Отличительными признаками предлагаемого устройства являются: наличие измерителя уровня сигнала и графического регистратора уровня. сигнала, введенных для объективного и более точного сравнения сигналов, воспринимаемых с участков

1777560

50 грудной клетки, а также наличие схемы сравнения уровней сигналов, включающей два амплитудных детектора, компаратор и два оптических индикатора, введенной для указания участка с усиленной (или ослабленной) бронхофонией, причем количественная оценка сравнения, регистрация результата сравнения и указание участка проводятся одновременно в процессе восприятия звукового сигнала на симметричных участках грудной клетки, Предлагаемое устройство позволяет реализовать способ, решить задачу сравнения, количественной оценки и регистрации результата сравнения бронхофонии на симметричных участках грудной клетки, что способствует объективизации метода бронхофонии и повышению точности оценки диагностических признаков и, следовательно, дает положительный эффект.

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства. Устройство содер>кит два идентичных эвукоприемника, например, микрофоны 1 и 2, два усилителя 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, измеритель уровня сигнала 6, блок регистрации сигнала 7, амплитудные детекторы 8 и 9, компаратор 10, оптические индикаторы 11 и

12, Устройство работает следующим образом. Звукоприемники 1 и 2 устанавливают на симметричных участках грудной клетки соответственно слева и справа, пациент произносит условную фразу и в момент произнесения фразы звуковые сигналы преобразуются в электрические сигналы, которые усиливаются посредством усилителей 3 и 4.

Выходы усилителей 3 и 4 подключены соответственно к прямому и инверсному входам дифференциального усилителя 5, а также на входы схемы сравнения уровней сигналов, содержащей амплитудные детекторы 8 и 9 и компаратор 10. Выходной сигнал дифференциального усилителя 5, пропорциональный разности входных сигналов, а, значит, и разности-уровней бронхофонии, подвергается количественной оценке в измерителе уровня сигнала 6 и, с целью документализации результатов измерения, отображается блоком регистрации 7.

Выход первого амплитудного детектора

8 подключен к прямому входу компаратора

10, а выход второго амплитудного детектора

9 подключен к инверсному входу компаратора 10, таким образом превышение выходного сигнала одного иэ усилителей относительно другого вызывает появление на одном из выходов компаратора 10 сигнала высокого уровня. который, в свою очередь, вызывает срабатывание соответствующего оптического индикатора.

Оптический индикатор располагается на корпусе звукоприемника или вблизи него для удобства наблюдения результатов сравнения уровней воспринимаемых сигналов, причем оптический индикатор 12 располагается вблизи звукоприемника 1 и подключается к прямому выходу компаратора 10, а оптический индикатор 11 — вблизи звукоприемника 2 и подключается к инверсному выходу компаратора 10.

Таким образом, в процессе определения бронхофонии превышение сигнала на эвукоприемнике, например 1, по сравнению с сигналом на звукоприемнике 2, приводит к пропорциональному превышению амплитуды сигнала U> на прямом входе компаратора 10 по сравнению с амплитудой сигнала

02 на инверсном входе компаратора 10, что вызывает срабатывание оптического индикатора 12, указывая на усиление бронхофонии в месте располо>кения звукоприемника

1, и наоборот.

Звукоприемники 1 и 2 должны иметь идентичные амплитудно-частотные характеристики, а усилители 3 и 4 — возможность подстройки коэффициентов усиления с целью выравнивания сквозной чувствительности каналов. Операция выравнивания чувствительности в простейшем виде проводится при воздействии на звукоприемники 1 и 2 одного и того же сигнала, вызванного бронхофонией, путем установки звукоприемников 1 и 2 рядом на одном участке грудной клетки, Следует отметить, что предлагаемые способ и устройство позволяют расширить диапазон диагностических признаков, информация о которых содер>кится в спектре разностного сигнала и также может подвергаться обьективной количественной оценке.

Для обеспечения возможности такой оценки к выходу дифференциального усилителя

5 может быть подключен типовой анализатор спектра, на схеме не показан, В качестве примера осуществления

° предлагаемого устройства расмотрим следующую схему. 3 вукоприемники 1 и 2 — микрофоны конденсаторные электретные типа

МКЗ-3. Усилители 3 и 4, дифференциальный усилитель 5, амплитудные детекторы 8 и 9, компаратор 10 выполнены на базе аналоговых интегральных схем (см., например, А,Г, Алексеенко и др. Применение прецезионных аналоговых ИС, — M.: Сов. радио, 1980).

Измеритель уровня сигнала 6 со встроенным индикатором выполняется также на аналоговых микросхемах, хотя может быть использован милливольтметр типа В3-38.

1777560

10 частоты применения данного способа обследования как в амбулаторной. так и в стационарной службе здравоохранения.

При этом экономический эффект очевиден, однако его подсчет затруднен из-за специфики применения.

Формула изобретения

1 ° Способ определения бронхофонии, включающий выслушивание проведения го10 лоса на грудную клетку, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, звукоприемники накладывают на симметричные участки грудной клетки, синхронно регист рируют величину акустических сигналов и сравнивают их между собой, 2, Устройство для определения бронхофонии, содержащее последовательно соединенные первый звукоприемник, первый усилитель и дифференциальный усилитель, а также последовательно соединенные второй звукоприемник и второй усилитель, выход которого подключен к второму входу

20 дифференциального усилителя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения эффективности диагностики путем сравнения уровней сигналов на выходе звукоприемников, в него введены последовательно соединенные измеритель уровня сигнала, вход которого подключен к выходу дифференциального усилителя, и блок регистрации, компаратор, два оптических индикатора, подключенных к прямому и инверсному выходам компаратора соответственно, и два ампли25

30 тудных детектора, первый из которых вклюмежду выходом второго усилителя и инверсным входом компаратора. при этом первый оптический индикатор конструктивно со- вмещен с первым звукоприемником, а второй — с вторым.звукоприемником.

Составитель Ю. Кулаков

Техред М.Моргентал Корректор Н.Тупица

Редактор Н.Козлова

Заказ 4129 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Для регистрации разностного сигнала применен самописец уровней типа 2307 фирмы

Брюль и Кьер (Дания). Разностный сигнал с целью документализации или последующего спектрального анализа может записываться также на магнитофон, например, ЕАМ-340 (ЧССР), на схеме не показан. В качестве оптических индикаторов используются светодиоды.

Таким образом, за исключением регистрирующей и анализирующей аппаратуры, само предлагаемое устройство компактно, может использоваться в автономном режиме, имеет малые энергопотребление, массу и габариты.

Предлагаемый способ технически прост, точен, достоверен, безопасен для больного, не требует много времени на исследование и позволяет расширить дифференциально-диагностические возможности способа определения бронхофонии, По сравнению с существующими способами имеет следующие преимущества: вопервых, позволяет получить достоверную и объективно документированную характеристику изменения бронхофонии; во-вторых, позволяет без увеличения времени обследования больного повысить точность диагноза за счет одновременного восприятия акустических сигналов с исследуемых участков грудной клетки; в-третьих, появляется возможность количественно сравнить в динамике характер изменения бронхофонии над патологическим очагом при поступлении больного, в ходе лечения и при выписке из стационара, что позволит в отдельных случаях отказаться от дополнительного рентгенологического обследования.

Таким образом, по сравнению с прототипом следует ожидать расширения диагностических возможностей и увеличения

35 чен между выходом первого усилителя и прямым входом компаратора, а второй—