Эхотахокардиограф

 

„ а F(;(lg РР Ет

--г, и

7,г

, Ъ (ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик с оч vГ, (33) 560893

К АВТОРСКОМУ СЬИДВТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 16.05,75 (21) 2134556/13 (51) M. Кл.

А 61 В 5/02 с присоединением заявки №(23) Приоритет(43) Опубликовано 05.06.77Бюляетень № 21 (45) Дата опубликования описаиия09.07.77

Государственный квинтет

Свввтв 1йнннстров СССР вв делан нзобретеннв н еткрытнй

ya) gory 615.471 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Бессчетников, В. М. Лубэ, А. И. Угненко и В. Л. 11ивлин (71) 3а я вите л ь (54) ЭХОТАХОКАРДИОГРАФ

Изобретение относится к области медицинской техники, в частности к ультразвуковым диагностическим устройствам, и может быть использовано для исследования сердечно-сосудистой системы в экспериментальных и клинических условиях.

Известен эхотахокардиограф, содержащий генератор ультразвуковых колебаний, пьезоэлектрический датчик с передающим и при емным преобразователями, приемник ультра- 1о звуковых колебаний с избирательной системой, фильтры, усилитель низкой частоты, преобразователи частота-напряжение", дифференциатор, калибраторы и индикаторное устройство.(1).

Однако в этом эхотахокардиографе влияние различных дестабилизирующих факторов на параметры преобразователя "частота-напряжение" не учитывается калибровкой, в результате чего возникает дополни- 20 тельная погрешность измерения скорости, которая может составлять 15-25%. Использован 1е в устройстве амплитудного детектора требует интенсивность колебаний в направлении излучения до 20(?-:30l? м BT/cM, в

В силу частотных искажений допплеровских частот, вызванных принципом. детектироваI ния, эхотахокардиограф не может исполь зоваться для аускультативного метода иссле- дования.

С целью повышения достоверности информации о движении миокарда и клапанов сердца, снижения интенсивности ультразвукового излучения, обеспечения аускультативных методов исследования звуковых феноменов сердца и устранения реакции пациента на их прослушивание предлагаемый эхотахокардиограф имеет кольцевой балансный смеситель, калибрационные генераторы дискретных частот, дополнительный усилитель низкой частоты и биноуральное уст ройство.

Кольцевой балансный смеситель соединен с приемником ультразвуковых колебаний, генератором ультразвуковых колебаний и усилителем низкой частоты. Калибрационные генераторы дискретных частот соединены с преобразователями частота-напряжение",,а биноуральное устройство — с дополнительным усилителем низкой частоты.

560593

На чертеже представлена рункционвпь ная схема эхотахокардиографа.

Эхотахокардиограф содержит генератор 1 ультраэвуковых колебаний, пьезоэлектрическими, 1 датчик 2, приемный преобразователь кото рого соединен со входом приемника 3 ультразвуковых колебаний с избирательной системой; кольцевой балансный смеситель 4, усилитель 5 низкой частоты, фильтры 6, усилитель, 7 низкой частоты, биноурвльное Al устройство 8, генераторы 9 и 10 дискретных частот, преобразователи 11 и 12 чвс. тота- напряжение > днфференциаторы 13 и

14, калибратор 15 ускорения, калибратор

16 второй производной скорости и индикаторное устройство 17. При этом копьцевой бвлансный усилитель 4 соединен с приемником ультразвуковых колебаний, генератором ультразвуковых колебаний и усилителем низкой частоты. Калибрационные гене- 2О раторы 9 и 10 дискретных частот соединены с преобразователями "частота-напряжение, а биноурвльное устройство 8 - с допопнительным усилителем 7 низкой частоты. 25

Эхотахокардиограф в режиме измерения работает следующим образом.

Эпектромагнитные колебания частоты

2,64 мгц от трехкаскадного генератора 1 ультразвуковых колебаний поступают нв передающий пьезопреобразователь датчика 2, преобразующий высокочастотные сигналы в ультразвуковые колебания длиной волны порядка 0,6 мм. Акустический сигнал попадает на движущийся элемент сердца и от.ражается от него промодулированный по фазе и частоте; отраженный акустический сигнал поступает на приемный пьезопреобразователь датчика 2, в результате пьез эффекта преобразуется в электромагнитные колебания, которые принимаются усилителем

5 высокой частоты, избирательная система которого соединена с сигнальным входом кольцевого балансного смесителя.4. Управ- ляющий вход смесителя 4 подключен к симметричному выходу генератора 1 ультразвуковых колебаний. В результате смещения в балансном смесителе эхосигнала и сигнала 2,64 мгц от генератора 1 на выходе смесителя выделяются сигналы допплеровских частот, пропорциональные скорости перемещения лоцируемого объекта, с помощью

RC — фильтра выделяют первую гармонику низкочастотных допплеровских составляющих.

6S

Выделяемо . напряжение допплеровских частот усиливают трехкаскадным усилителем 5 низкой частоты, и на двухканальном фильтре раздельно регистрируют сигналы миокарда

4 и клапанов. Д,пя выделении из общего спект ра частот 20-400 гц, соответствующих скорости движения миокарда, используется четырехкаскадный активный RC — фильтр низких частот, а для выделения частот 4503000 гц, соответствующих скорости движения клапанов, црименяется шестикаскадный активный полосовой RC — фильтр. С выхода фильтра канала миокарда напряжение частот 20400 гц поступает на преобразователь 12 частота-напряжение. Преобразователь 12 содержит усилитель-ограничитель, триггер Шмидта и собственно сам преобразователь, в качестве которого применен конденсаторный частотомер. С нагрузки частотомера напряжение, пропорци нвпьное частоте, а следовательно и скорости, подается на регистратор. Кроме того это напряжение подается последовательно на дифференциаторы 13 и 14 дпя получения первой производной скорости ускорения и второй производной скорости. Напряжение полученное с каждого дифференциатора, подается на регистратор. С выхода фильтра канала клапана напряжение частот в 4503000 гц поступает нв преобразователь 11 частота-напряжение, функциональное построение схемы которого аналогично преобразователю 12. С выхода преобразователя 11 напряжение, пропорциональное скорости клаланов, поступает нв регистратор.

Для обеспечения акустического контроля функции миокарда и клапанов сигналы допплеровских частот с выходов фильтров 6 через переключатель поступают на дополнительный усилитель 7 низкой частоты, нагруженный на биноуральное устройство 8 и индикаторное устройство 17. Индикаторное устройство 17 содержит стрелочный индикатор, включенный в диагональ моста, плечи которого образованы транзистором усилителя постоянного тока, его коплекторной нагрузкой и двумя эталонными сопротивлениями. Режим усилителя постоянного тока и моста выбран таким, что выходной сигнал, превышая напряжение запирания транзистора, открывает его, и через стрелочный прибор протекает ток разбалвнса моста, пропорциональный амплитуде входного сигнала.

Амплитуда входного сигнала подбирает ся в усилителе 7 низкой частоты таким образом, что транзистор остается закрытым до значений амплитуды, равной 0,7 максимальной. Л1аксимальнъ1й уровень сигнала устанавливается с помощью потенциометра, введенного на лицевую панель прибора.

С пох1ошью биноура и,ного устройства 8 и индикаторного приборы выбпра тся опти560593 мапьный угол локации исследуемого объекта, что соответствует максимальному показанию индикатора, после чего производится регистрация скорости движения лоцируемого объекта. При локации клапанов иыди- d каторное устройство облегчает обнаружение сигнала, отраженного от клапана, и поддержание уровни последнего постоянным в процессе регистрации скорости. В режиме измерении прибор позволяет одновременно 10 производить регистрацию ыа многоканаль ном регистраторе скорости движения миокарда и клапанов, ускорение движения миокарда и второй производной скорости ми ,юрда» l4

Для количественной оценки регистрируемых параметров прозводится их калибровка.

При этом датчик 2 убирается с поверхности грудной клетки и с помощью переключателя на входы триггеров Шмидта преобразователей 11 и 12 подаются дискретные частоты от генераторов 9 и 10. Одновременно на входы дифференциаторов 13 и 14 подаются постоянные напряжения от калибраторов 15 и 16. В этом режиме ыа ленте регистратора одновременно дпя каждого канала наносятся калибровочные линии, corn» ветствуюшие численным значениям измеряемых параметров.

Калибровка скор стй движения миокарда и клаланов осуществляется с помощью генераторов 9 и 10; частоты которых имеют значения, соответствующие расчетным калиброванным частотам, и изменяются дискретно с помощью переключателя. Проходя через тракт преобразователя допплеровские и калибрационные частоты будут иметь одинакбвый коэффициент преобразования и практически нулевую погрешность измерения скорости в точках калибровки.

Применение в эхотахокардиографе усилителя 7 низкой частоты с регулируемым усилением дает возможность регистрации звуковых феноменов сердца на магнитной ленте или воспроизведения их через громкоговорящее устройство при обучении медперсонала диагностике акускультатнвным методом. При этом применение спецнальыого биноурального устройства дает воэможность только врачу снижать феномен сердца пациента, исключая его рефлекторную реакцию, и обеспечивает высокую достоверность воспроизведения частот в диапазоне 205000 гц.

Ф ормула изобретения

Эхотахокардиограф, содержащий генера- тор ультразвуковых колебаний, пьезоэлектрический датчик с передающим и приемным пре обраэователями, приемыик ультразвуковых колебаний с избирательной системой, фильтры, усилитель низкой частоты, преобразователи "частота-напряжение, дифференциатор, калибраторы и индикаторное устройство, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения достоверности информации о движении миокарда и клапанов сердца, обеспечения аускультативных мета дов исследования феноменов сердца и устра пения реакции пациента на их прослушивание, имеет кольцевой бапансный смеситель, капибрационные генераторы дискретных чаотот, дополнительный усилитель низкой чаототы и биноуральное устройство, при этом кольцевой балансный смеситель соединен с приемником ультразвуковых копебаыий, гене» ратором ультразвуковых колебаний и усилителем низкой частоты, калибрационные гене раторы дискретных частот соединены с пре» образователями частота-напряжение», а биноуральное устройство — с дополнительным усилителем низкой частоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Ъ 187215 ° А 6j В 5/02, 22.09.69.

560593 л pezucmparmpy

Составитель E. Страшненко

Редактор 9. Иванова Техред Н.Андрейчук; Корректор E. Скучка

Заказ 1353/121 Тираж 677 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP о делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4