Устройство для измерения параметровдыхания

 

(i ц 827028

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Севе Севетаив

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.06.79 (21) 2773900/28-13 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81 (51) М. Кл.з

А 61В 5/08

Госудерственньй ВОеатет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 615.471 (088.8) (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ДЪ|ХАНИЯ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для пульмонологических исследований, и может быть использовано для измерения параметров легочной вентиляции и временных па- 5 раметров дыхания в различных условиях деятельности человека.

Известно устройство для измерения параметров дыхания, которое содержит маску с клапанами вдоха и выдоха, ограничитель- lo ную камеру с решетчатым ламинатором потока воздуха, капсулу с проходными окнами, в которую заключена нить термодатчика, и защитный экран в виде отражателя, установленный с внешней стороны ограни- 16 чительной камеры (1).

Недостатком известного устройства является отсутствие в его выходном сигнале информации об объеме вдыхаемого воздуха.

Кроме того, результат измерения объема выдыхаемого воздуха существенно зависит от нелинейности характеристики термодатчика, его инерционности и температуры окружающей среды.

Целью изобретения является повышение точности измерения объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Поставленная цель достигается тем, что в ограничительную камеру устройства введен второй термодатчик и второй ламинатор потока воздуха, при этом термодатчики разнесены по оси камеры и расположены между ламинаторами, которые установлены на ее входе и выходе.

Кроме того, термодатчики выполнены в виде термисторов.

На фиг. 1 изображено схематично устройство для измерения параметров дыхания, на фиг. 2 и 3 — временные диаграммы работы устройства.

Устройство содержит дыхательную маску

1, к которой присоединена ограничительная камера 2 в виде трубки для сообщения испытуемого с атмосферой. Внутри ограничительной камеры на ее входе и выходе установлены два решетчатых ламинатора 3 и

4, которые служат для создания однородного по сечению этой камеры потока воздуха при входе и выдохе. Термодатчики 5 и 6 установлены внутри ограничительной камеры 2 между ламинаторами 3 и 4 и разнесены между собой на расстояние 1 по оси камеры.

В качестве термодатчиков 5 и 6 применены однотипные высокочувствительные терм исторы.

Устройство работает следующим образом.

827028

45 где

1 выд

l

1 ср.вд— вд

В исходном состоянии термодатчики 5 и

6 имеют температуру toС (среднее значение между температурой окружающей среды t С и температурой выдыхаемого воздуха /, С). При выдохе воздух из легких проходит через маску 1, ламинатор 3 и ка меру 2 и в момент времени t> начинает разогревать термодатчик 5 до температуры

С (сплошная кривая на фиг. 2). Через

ВРЕМЯ Мвыц — — t2 — t> тЕПЛОВОй фРОНт ВЫДЫхаемого потока проходит расстояние l и начинает разогревать термодатчик 6 до температуры t2 С (пунктирная кривая на фиг. 2) и далее через ламинатор 4 выдыхаемый воздух выходит в атмосферу. Если после окончания выдоха в момент времени t3 следует пауза между дыхательными циклами, то оба термодатчика охлаждаются до исходной температуры.

При вдохе воздух из атмосферы через ламинатор 4 засасывается в камеру 2 и в момент времени t4 охлаждает до температуры t, С термодатчик 6, а через время

Ë4 =4 — t4 охлаждает до температуры 4С термодатчик 5 и через ламинатор 3 и маску 1 попадает в легкие. Если вдох и выдох следуют непрерывно друг за другом, то учаСТОК Л4аУв — — t4 — 4, РаВНЫй ВРЕМЕНИ ПаУЗЫ между вдохом и выдохом отсутствует и временная диаграмма имеет вид, изображенный на фиг. 3.

Наличие в выходном сигнале датчика временных интервалов (фиг. 2): — времени выдоха двууд — 3 — времени вдоха 4д — — 4 — 14, — времени распространения теплового фронта потока на расстояние l при выдохе

Ь выд= 2 — 1, — времени распространения теплового фронта на расстояние 1 при вдохе Л4д=

=tq — t4 позволяет вычислить дыхательные объемы при вдохе и выдохе:

1 вд — Vcp.вд S вд 1 выд: Ucp.выд S давыд полный объем вдыхаемого воздуха; полный объем выдыхаемого воздуха; средняя линейная скорость потока воздуха в ограничительной камере при вдохе;

Зо

4

1 ср,выд: — средняя линейная скорость потока воздуха в ограничительной камере при выдохе;

S — сечение ограничительной камеры;

l — расстояние между термодатчиками.

Введение в устройство второго термодатчика позволяет вырабатывать выходной сигнал, пропорциональный объему вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Выходной сигнал датчика является функцией времени и не зависит от вида и степени нелинейности характеристики термодатчиков, температуры выдыхаемого воздуха и окружающей среды. Это позволяет использовать в качестве термодатчиков высокочувствительные термисторы.

Инерционность термодатчиков, влияющая на скорость изменения их температуры (углы а1 и а2 на фиг. 3), не вносит существенной погрешности при определении М, так как для однотипных термодатчиков a> — — a2.

Таким образом, конструкция устройства позволяет повысить точность измерения объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, что расширяет область использования устройства.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения параметров дыхания, содержащее дыхательную маску с присоединенной к ней ограничительной камерой, внутри которой расположены ламинатор потока воздуха и термодатчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения объема вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, в ограничительную камеру введен второй термодатчик и второй ламинатор потока воздуха, при этом термодатчики разнесены по оси камеры и расположены между ламинаторами, которые установлены на ее входе и выходе.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что термодатчики выполнены в виде термисторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Кв 386622, кл. А 61В 5/08, 1971.

827028

t;C

1р tz

Редактор П. Горькова

Заказ 918/7 Изд. № 364 Тираж 694 Подписное г1ПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5

1 ипография, пр. Сапунова, 2

1g ty юг. Р

tg г

4Ьг 7

Составитель Л. Соловьев

Техред Л. Куклина

Корректоры: Е. Осипова и В. Нам