Устройство для измерения микционного дебита и объема выделенной мочи

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для урологических исследований, которые предназначены для определения зависимости от времени объемной скорости мочеиспускания (дебита) и объема выделенной мочи. Целью изобретения является повышение достоверности измерений при повышении надежности и упрощения конструкции устройства. Устройство для измерения микционного дебита и объема выделенной мочи содержит цилиндрический резервуар для сбора мочи с крышкой, расположенный внутри него поплавок и преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал, крышка резервуара выполнена светонепроницаемой и на ней расположены источники излучения и светочувствительный элемент преобразователя, причем светочувствительный элемент соединен со входом блока обработки сигнала. Светочувствительный элемент расположен в центре светонепроницаемой крышки, а источники света установлены симметрично вокруг него по периферии крышки с исключением возможности попадания прямого излучения на светочувствительный элемент. Верхняя плоскость поплавка выполнена из светоотражающего материала. Внутренняя поверхность цилиндрического резервуара выполнена светопоглощающей. Светочувствительный элемент выполнен в виде фотодиода ИК-диапазона, а источники излучения представляют собой светодиоды ИК-диапазона, питаемые от импульсного генератора. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к приборам для урологических исследований, которые предназначены для определения зависимости от времени объемной скорости мочеиспускания (дебита) и объема выделенной мочи.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является устройство для измерения объемной скорости мочеиспускания (Харитонов И.Б. Павлючук ЗА. Мед. техника, 1976, N2. с. 42 44). Прибор для измерения микционного дебита и (Климов В.А. Коблова Н.Г. Павлючук З.А. Харитонов И.Б. Автоматизированное дифференцирующее устройство к прибору для определения микционного дебита. Мед. техника, 1986, N4, с. 51 52), содержащее цилиндрический резервуар для сбора мочи, поплавок, механически связанный с преобразователем перемещения поплавка в электрический сигнал и дифференцирующее устройство.

Основной недостаток, присущий данному устройству наличие вращающихся механических узлов (подшипников), работающих в условиях агрессивной среды (выделяемый мочой аммиак) и требующих поэтому постоянного наблюдения, чистки и смазки, что снижает надежность работы устройства и достоверность измерений.

Решаемая задача состоит в повышении достоверности измерений при повышении надежности и упрощении конструкции устройства.

На чертеже представлена общая функциональная схема устройства.

Устройство содержит резервуар 1 из неокисляемого материала для сбора мочи, в котором свободно плавает поплавок 2, верхняя плоскость которого выполнена из светоотражающего материала 3, входной патрубок 4, над которым укреплена воронка 5 для сбора мочи, связанный с рабочим резервуаром 1 горизонтальным каналом 6 и два демпфера-гасителя 7 кинетической энергии струи мочи, один из которых установлен в горизонтальном канале, а другой в нижней части резервуара 1 для сбора мочи. Внутренней поверхности резервуара 1 с помощью специальной обработки (чернения) приданы светопоглощающие свойства. В верхней части рабочего резервуара 1 имеется аварийный патрубок 8, предназначенный для предохранения от возможного перелива мочи, а в нижней стенке горизонтального канала 6 с помощью патрубка 9 укреплен сливной кран 10, предназначенный для опорожнения резервуара 1 после проведения измерений. На выходе сливного крана закреплен двойной патрубок 11, который соединен резиновым шлангом 12 с аварийным патрубком 8. Верхний торец рабочего резервуара 1 закрыт светонепроницаемой крышкой 13, в которой расположены источники 14 излучения (ИК-светодиоды) и светочувствительный элемент 15 (ИК-фотодиод). Источники 14 излучения питаются от импульсного генератора 16, а светочувствительный элемент 15 связан со входом блока 17 обработки сигналов, включающего в себя согласующее устройство 18, полосовой фильтр 19, детектор 20, фильтр 21 верхних частот, модуль 22 калибровки сигнала и индикатор 23. Генератор 16 и блок 17 обработки сигналов питаются от блока 24 питания. Все устройство закрывается металлическим кожухом (не показан).

Устройство работает следующим образом.

До начала исследований в воронку 5 заливают определенное заранее при юстировке устройства количество жидкости (воды или физраствора), обеспечивающее всплытие поплавка 2. При этом поток ИК-излучения, испускаемый источниками 14 отражается от верхней плоскости 3 поплавка 2 и часть его попадает на светочувствительный элемент 15, где преобразуется в электрический сигнал, который подается на вход согласующего устройства 18, фильтруется, детектируется и через модуль 22 калибровки поступает на выход блока 17 обработки сигнала. Так как оператору (врачу или медсестре) трудно с большой точностью отмерять перед каждым исследованием строго одинаковое количество жидкости, возможно некоторое колебание уровня начальной установки поплавка 2, а следовательно и величины выходного сигнала. Для компенсации этой погрешности с помощью модуля 22 калибровки величину выходного сигнала каждый раз корректируют, устанавливая по индикатору указанное для него в описании прибора значение (например, 100 мВ).

Во время микции моча больного через воронку 5 поступает во входной патрубок 4, а оттуда по закону сообщающихся сосудов через горизонтальный канал 6 в рабочий резервуар 1, причем кинетическая энергия струи гасится двумя демпферами 7. При наполнении сосуда поплавок 2 движется вверх, расстояние между ним и источником 14 излучения уменьшается, возрастает интенсивность падающего на поплавок 2, а значит и отраженного от него потока излучения, что приводит к увеличению электрического сигнала на выходе устройства.

Устройство рассчитано на использование совместно с ЭВМ, к которой оно подключается с помощью блока сопряжения, но может эксплуатироваться и автономно.

Пример конкретного выполнения.

Изготовлено устройство для измерения микционного дебита и объема выделенной мочи (урофлоуметр) с компьютерной обработкой данных со следующими параметрами: Регистрируемый объем мочи, мл 10 700 Регистрируемый дебит, мл/сек 3 40 Габаритные размеры, мм 240х240х590 Включение прибора: дистанционное, оператором (врач или медсестра).

Форма представления результатов: магнитный диск, экранная копия или набор основных параметров урофлоуграммы (распечатка).

Потребляемая мощность от сети (без ЭВМ) не более 20 Ватт.

Рекомендуемый тип ЭВМ УВМ РС.

Цилиндрический резервуар выполнен из нержавеющей стали и имеет внутренний диаметр 52 мм и высоту 320 мм, причем внутренняя поверхность резервуара полировалась и подвергалась химическому чернению. Поплавок изготовлен из оргстекла в виде пустотелого цилиндра высотой 20 мм и диаметром 48 мм и имеет симметрирующие штифты из фторопласта, препятствующие прилипанию поплавка к стенке сосуда. На верхнюю плоскость поплавка наклеен тонкий диск (толщиной 0,5 мм) из белой матовой керамики (типа поликора).

В качестве источников излучения использованы ИК-светодиоды АЛ107Б (3 шт. ), а в качестве светочувствительного элемента К-фотодиод ФД-3.

Импульсный генератор, питающий светодиоды, выполнен на микросхеме КР155АГ3 и транзисторах КТ315Г, КТ815Г, ГТ403Д.

Блок электронной обработки сигнала выполнен на прецизионных микросхемах К140УД17Б.

Устройство просто в обслуживании, надежно в работе, обеспечивает высокую достоверность результатов, что позволяет успешно диагностировать ряд урологических заболеваний неинвазивными методами.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения микционного дебита и объема выделенной мочи, содержащее цилиндрический резервуар для сбора мочи с крышкой, расположенный внутри него поплавок и преобразователь перемещения поплавка в электрический сигнал с блоком обработки сигнала, отличающееся тем, что крышка резервуара выполнена светонепроницаемой и на ней расположены источники излучения и светочувствительный элемент преобразователя, причем светочувствительный элемент соединен с входом блока обработки сигнала.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что светочувствительный элемент расположен в центре светонепроницаемой крышки, а источники света установлены симметрично вокруг него по периферии крышки с исключением возможности попадания прямого излучения на светочувствительный элемент.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что верхняя плоскость поплавка выполнена из светоотражающего материала.

4. Устройство по пп.1 3, отличающееся тем, что внутренняя поверхность цилиндрического резервуара выполнена светопоглощающей.

5. Устройство по пп.1 4, отличающееся тем, что светочувствительный элемент выполнен в виде фотодиода ИК-диапазона, а источники излучения представляет собой светодиоды ИК-диапазона, питаемые от импульсного генератора.

РИСУНКИ

Рисунок 1