Тонограф

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз- Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 05. 80 (21) 2927047/28-13 (51) М. Кд.з

A 61 В 3/16II

A 61 В 3/00 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

153) УДК 615.471 (088 ° 8) Опубликовано 230283. Бюллетень ¹ 7

Дата опубликования описания 230283

C.A,Винокурский, В.М.Будник, A.Á.Довгань, В(.Ю.Ого1тсднев

A.В.Дубровский и Н.И.Доронин, Г«. с (Всесоюзный научно-исследовательский кисти ут медицинского приборостроения (72) Авторы изобретения (7t) Заявитель (54) ФОНОГРАФ

Изобретение относится к медицийской технике, а именно к офтальмологическим диагностическим устройствам, и может быть использовано при диаг.ностике и контроле эффективности лечения глаукомы, глазной гипертезии, гипотонии и других заболеваний органа зрения.

Известен тонограф, содержащий пер" вичный преобразователь, измерительный высокочастотный генератор, буфер, ный каскад, усилитель и регистратор (1).

Однако этот тонограф не обеспечивает воспроизведение точных значений тоно- и сфигмографических показателей глазного яблока, уменьшенных или . увеличенных (с заданной степенью кратности) амплитудных пульсовых колебаний глазного яблока.

Известен также тонометр, который содержит последовательно соединенные первичный преобразователь, усилитель, ограничитель полосы и регистрирующий прибор (2).

Однако известный тонограф не обеспечивает совместную оценку воспроизведенных на одном регистрационном канале тоно- и сфигмографических показателей глазного яблока, что снижает эффективность диагностики.

Целью изобретения является совмест5 ная оценка воспроизведенных на одном регистрационном канале тоно- и сфигмографических показателей глазного яблока.

Поставленная цель достигается тем, 1() что в тонограф, содержащий последо-! вательно соединенные первичный преобразователь, усилитель-, ограничитель полосы и регистрирующий прибор, введены последовательно включенные формирователь пульсовых колебаний и сумматор, причем вход формирователя пуль.совых колебаний соединен с выходом ограничителя полосы, второй выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора.

При этом, формирователь сигналов. пуЛьсоэых колебаний выполнен в виде операционного усилителя с регулируемым коэффициентом усилеиия и дифференцирующей цепи, причем инвертирующий вход операционного усилителя через дифференцирующую цепь соединен с выходом ограничителя полосы, неинвертирующий вход — с резисторами об997673 ратной связи, а выход операционного усилителя — с сумматором.

На фиг. 1 изображена структурная схема тонографа; на фиг. 2 - принципиальная схема тонографа.

Тонограф содержит первичный преобразователь 1 (фиг. 1), усилитель 2 и регистрирующий прибор 3, Кроме того, тонограф снабжен ограничителем

4 полосы.пропускания сигнала и последовательно включенными формирователем 5 пульсоных колебаний и сумматором б. Ограничитель 4 выполнен в ви10 де повторителя 7 (фиг. 2) и фильтрующих RC-цепей, состоящих иэ связанных сы пропускания сигнала. Неинвертирую- 40 щий вход операционного усилителя 12 соединен с образующими делитель напряжения обратной связи резисторами

28 и 29, определяющими кратность коэффициента передачи операционного усилителя 12. выход 17 формирователя

5 связан с.входом 16 сумматора 6 °

Для выравнивания напряжения между выходом 19,ограничителя 4 и входом

20 формирователя 5 установлен резистор 30 ° На выходе датчика 23 Холла подключен резистор 31, имеющий on45

50 тимальное сопротивление нагрузки датчика Холла, обеспечивающее компенсацию отклонения его выходной характеристики от линейной. Питание датчика Холла осуществляется от генератора 32 тока. Переключение режимов работы тонографа достигается посредством переключателей 33 - 36. При помощи переключателей обеспечивается выбор режимов работы тонографа, необходимых врачу для проведения исследований глазного яблока, в том числе, воспроизведения кривой изменения внутреннего давления, слабой

60 между собой резисторов 8 и 9 и конденсаторов 10 и 11.

Формирователь 5 пульсовых колеба" ний выполнен н виде операционного усилителя 12 с регулируемым коэффициентом усиления и дифференцирующей

RC-цепи, включающей н себя конденсатор 13 и резистор .14, соединенный с шиной 15, имеющей нулевой потенциал, Сумматор б (фиг. 1) связан с регистрирующим прибором 3. Вход 16 суммато" ра 6 соединен .с выходом 17 формиро" вателя 5 сигналов пульсовых колебаний, а вход 18 — с выходом 19 ограничителя 4 полосы пропускания сигнала. Вход 20 формирователя 5 связан с выходом 21 ограничителя 4. Вход 22 30 ограничителя 4 через усилитель 2 соединен с первичным преобразователем 1, содержащим, датчик 23 Холла (фиг, 2) и систему постоянных магнитов 24 и

25, размещенных на плунжере 26, уста- З5 новленном в отверстии втулки 27. Инвертирующий вход операционного усилителя 12 связан через конденсатор

13 с выходом 21 ограничителя 4 полостепени модулированной колебаниями глазного пульса, воспроизведения кривых изменения внутриглазного давления, модулированных двухкратно или пятикратно увеличенными, или нормальными по амплитуде колебаниями глазного пульта.

Тонограф работает следующим образом.

Первичный преобразователь 1 (фиг.2) нижней сферической поверхностью втулки 27 устанавливается на роговице глаза. Плунжер 26 углубляется в роговицу, при этом система постоянных магнитон 24 и 25 перемещается относительно датчика 23 Холла, на выхо" де которого индуцируется сигнал - напряжение, пропорциональное углублению плунжера в роговицу глаза. Масса первичного преобразователя 16,5 r масса плунжера 5,5 r, диапазон перемещения плунжера н роговицу от 0 до

0,8 мм. Сигнал, снимаемый с датчика

23 2 (фиг. 1), ограничитель 4 полосы пропускания сигнала, формирователь 5 сигналов пульсовых колебаний, сумматор 6 и регистрирующий прибор 3„

В режиме воспроизведения кривой изменения внутриглазного давления, в . слабой степени модулированной коле" баниями глазного, пульса, на диаграммной ленте регистрирующего прибора 3 записывается интегрированная во времени тонографическая кривая. Для установки этого режима работы переключатели 33 и 34 замыкаются, а переключатели 35 и 36 размыкаются. Схема переключения соответствует режиму работы интегрирование" .

Сигнал с первичного преобразонате" ля 1 (фиг. 2) подается на усилитель 2, после хего поступает на вход ограничителя 4 полосы пропускания, который ограничивает полосу пропускания сигнала с частотой среза 0,1 Гц. Ограничитель 4 обеспечивает уменьшение влияния на сигнал высокочастотных искажений до уровня, практически не воспроизводимого регистрирующим прибором 3. В указанном режиме инвертирующий вход усилителя 12 соединен с шиной 15 и на вход 16 сумматора б поступает нулевой потенциал. Сигнал с выхода 19 ограничителя 4 поступает на вход 18 сумматора б. Обеспечение частоты среза 0,1 Гц достигается параллельным включением конденсатора ll фильтрующей ЕС-цепи и конденсатора 13 дифференцирующей RC-цепи. При записи на диаграммной ленэе амплитуда флуктуации внутриглазного давления не превышает 1-2 мм. Воспроизводимая кривая характеризует только огибающую изменения ннутриглазного давления, интегрированную но времени и синхронную с частотой дыхания а про" цессе тонографического исследования.

997673

При воспроизведении кривой изменения внутриглазного давления, модулированной нормальными по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатель 34 замыкается, а переключатели 33 — 36 размыкаются. Режим работы 1:1 . Иннертирующий вход операционного усилителя 12 соединяется-при помощи переключателя 34 с ши,ной 15 с нулевым потенциалом и на вход 16 сумматора б поступает нулевой потенциал. Сигнал с выхода 19 ограничителя 4 проходит на вход 18 сумматора б беэ усиления. Частота среза сигнала 8 Гц. Крутизна спада амплитудно-частотной характеристики

12 дБ/окт. В данном режиме работы тонографа воспроизводимая на регистраторе огибающая изменения внутриглазного давления модулируется нормальными по амплитуде колебаниями глазного пульса.

При воспроизведении кривой изменения внутриглазного давления, модулированной двухкратно увеличенными по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатель 35 замыкается, а переключатели ЗЗ вЂ” Зб размыкаются.

Режим работы 2:1 . Сигнал преобразователя 1, усиленный усилителем 2, поступает на вход ограничителя 4 полосы пропускания сигнала. С выхода

19 ограничителя 4 сигнал поступает на вход 18 сумматора 6 и на вход 20 формирователя 5 сигналов пульсоных колебаний. С входа 20 переменная составляющая сигнала поступает на дифференцирующую RC-цепь и на инвертирующий вход операционного усилителя

12, работающего н режиме повторителя. С выхода 17 формирователя 5 переменная составляющая сигнала поступает на вход 16 сумматора 6. Таким образом, на вход 18 сумматора б поступает сигнал с выхода 19 ограничителя 4,характеризующий изменение уров ня внутриглазного давлеиия,модулиро- ванного пульсовыми колебаниями глазного яблока(переменной составляющей сигнала),а на вход 16 сумматора б переменная составляющая сигнала с выхода 17 формирователя 5. В суммато ре б сигналы складываются и амплитуда суммарной переменной составляющей модулирующей кривую изменения внутри глазного давления, удваивается. На регистрирующем приборе 3 воспроизводимая амплитуда колебаний глазного пульса. также удваивается.

При воспроизведении кривой изменения внутриглазного данления, моду" лированной пятикратно увеличенными по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатели 35 и 36 замыкаются, а переключатели 33 и 34 размыкаются. Режим работы 5:1 .

Сигнал с первичного преобразователя 1, усиленный усилителем 2, поступает на вход 22 ограничителя 4 полосы пропускания сигнала, а с его выхода 19 — на вход 18 сумматора 6.

Одновременно сигнал с выхода ограничителя 4 поступает на вход 20 формирователя 5 сигналов пульсовых колебаний.. В данном режиме работы тонографа коэффициент передачи операционного усилителя 12 устанавливается равным четырем и на вход 16 сумматора б поступает четырехкратно увеличенная по амплитуде (по сравнению с амплитудой сигнала, поступающей на вход 18 сумматора б) переменная составляющая сигнала.

В сумматоре 6 составляющие сигналон, передаваемые по входам, склады" ваются ° Амплитуда суммарной переменной составляющей, модулирующей кривую изменения внутриглазного давления, увеличивается в пять раз. На регистраторе воспроизводимая амплитуда колебаний глазного пульса также увеличивается н пять раэ по сравнению с режимом работы 1:1 . В режимах воспроизведения нормальных, двухкратно и пятикратно увеличенных пуль25 сации глазного яблока обеспечивается постоянная частота среза сигнала

8 Гц и крутизна спада-характеристики

12 дБ/окт. Для исключения бросков напряжения при переключении режима работы тонографа н процессе исследова30 ния резистор 30 подключен к выходу

19 ограничителя 4 и входу 20 формирователя 5 пульсовых колебаний ° Резистор 30 поддерживает на конденсаторе

13 потенциал, равный потенциалу на выходе 19 ограничителя 4 и выходе 18 сумматора б. При необходимости амплитуда переменной составляющей, модулирующей кривую изменения внутриглазного давления, может быть увеличена или уменьшена н- И раз по сравнению с нормальной амплитудой глазного пульса. Последнее достига-ется включением резисторов 28 и 29, образующих делитель напряжения обрат45 ной связи операционного усилителя 12.

Амплитуда пульсовых колебаний может быть определена при помощи таблиц гидродинамических показателей.

Клинические исследования показывают, что при патологических отклоне- . ниях органа зрения от нормы отчетливо проявляется взаимосвязь тоно- и сфигмаграфических показателей глаза.

Пульсовые колебания внутриглазного

55 давления р норме находятся в пределах 0,27-4,7 = Па (0,2-3,5 мм рт.. ст), составляя в среднем 1,6 0,08 гПа (1,2-0,06 мм рт.ст) . При повышении офтальмотонуса до 70 гПа (52 мм рт.ст) наблюдается заметное увеличение значений амплитуд волн глазного пульса.

Амплитуда пульса у таких больнык находится в пределах от 3,6 гПа (2,64 мм рт.от ° ) до 9,35 гПа

Я (7 мм рт.ст.).

997673

Тонограф позволяет объективизировать диагностику глаукомы, обеспечивает воспроизведение тоно- и сфигмографических показателей, дает возможность проводить их совместную оценку, исследовать как гидродинамические по казатели глазного яблока, так и офтальмосфигмографические характеристики с анализом точных значений пульсовых колебаний глаза.

Оптимальные режимы исследования или их необходимое сочетание могут быть выбраны врачом при проведении каждого обследования, что позволяет существенно расширить функциональные вОэмОжнОсти классическОй тОнОграфии, сочетать ее со сфигмографией глазного яблока, расширить информативность, исследования и повысить качество диагностики и контроля медикаментозного и хирургического лечения глау20 комы.

Формула изобретения

1. Тонограф, содержащий последова- 25 тельно соединенные первичный преобразователь, усилитель, ограничитель полосы и регистриРующий прибор, о тл и ч а ю щ Й и с я тем, что, с целью совместной оценки воспроизведенных на одном регистрационном канале тоно- и сфигмографических показате- лей глазного. яблока, в него введены последовательно включенные формирователь пульсовых колебаний и сумматор, причем вход формирователя пуль-, совых колебаний срединен с выходом ограничителя полосы, второй выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора, 2. Тонограф по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что формирователь сигналов пульсовых колебаний выполнен в виде операционного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и дифференцирующей цепи, причем инвертирующий вход операционного усилителя через дифференцирующую цепь соединен с выходом ограничителя„полосы,неинвертирующий вход - с резисторами обратной связи, а выход операционного усилителя - с сумматором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 ° Гольдман В.С. и др. Индуктивночастотные преобразователи неэлектрических величин. Энергия, 1968, с. 86 °

2. Патент СССР Р 845755, кл, А 61 В 3/16, 1977.

997673

Составитель Л.Соловьев

Редактор Н.Джуган Техред К.Мыцьо Корректор Е. Рошко

Заказ 986/3 Гираж 711 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4