Устройство для исследования дыхания

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАНИЯ, содержащее дыхательную систему, включающую в себя последовательно соединенные загубник, поглотитель углекислого газа, спирометр и датчик положения спирометра, регистратор и блок кислородной стабилизации, включающий в себя последовательно соединенные генератор импульсов, элемент совпадения , счетчик объема кислорода, элемент деления, соединенный со счетчиком времени , и индикаторный блок, и последовательно соединенные пневматический штуцер, стабилизатор давления, пневматический дроссель и электромагнитный клапан, отличающееся тем, что, с целью повышения ., t %Z -iS- f. . ... точности определения потребления кислорода при дьжании и сокращения времени исследования, в блоке кислородной стабилизации имеются последовательно соединенные формирователь сигнала «Конец выдоха, задатчик уровня стабилизации, элемент сравнения, широтно-импульсный модулятор и ограничитель длительности импульса , причем формирователь сигнала «Конец выдоха и элемент сравнения соединены с выходом датчика положения спирометра , выход щиротно-импульСного модулятора соединен с элементом совпадения и управляющим входом электромагнитного клапана, а выход формирователя сигнала «Конец выдоха соединен с третьим входом щиротно-импульсного модулятора и счетчиком времени. 2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала «Конец выдоха (Л выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и . нуль-органа. 3.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что задатчик уровня стабилизации выполнен в виде последовательно соединенных аналогового элемента памяти и коммутатора . , (О

„„SU„„1041090

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН уд) А 61 В 5/08 .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,./""

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3369173/28-13 (22) 18. 12.81 (46) 15.09.83. Бюл. № 34 (72) В.Н. Акимов, Н.В. Боков, Л.М. Массарский, Д.Г. Насыров, Л.И. Немеровский, Л.А. Люньков, А.А. Стахов, В.Н. Семененко и Ю.А. Ядыгин (71) Научно-производственное объединение «Медфизприбор» (53) 615.471 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 764658, кл. А 61. В 5/08, 1978.

:(54) (57) 1. УСТРОИСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЫХАНИЯ, содержащее дыхательную систему, включающую в себя последовательно соединенные загубник, поглотитель углекислого газа, спирометр и датчик положения спирометра, регистратор и блок кислородной стабилизации, включающий в себя последовательно соединенные генератор импульсов, элемент совпадения, счетчик объема кислорода, элемент деления, соединенный со счетчиком времени, и индикаторный блок, и последовательно соеднненные пневматический штуцер, стабилизатор давления, пневматический дроссель и электромагнитный клапан, от-. личающееся тем, что, с целью повышения точности определения потребления кислорода при дыхании и сокращения времени исследования, в блоке кислородной стабилизации имеются последовательно соединенные формирователь сигнала «Конец выдоха», задатчик уровня стабилизации, элемент сравнения, широтно-импульсный модулятор и ограничитель длительности импульса, причем формирователь сигнала «Конец выдоха» и элемент сравнения соединены с выходом датчика положения спирометра, выход широтно-импульсного модулятора соединен с элементом совпадения и управляющим входом электромагнитного клапана, а выход формирователя сигнала «Конец выдоха ъ соединен с третьим входом широтно-импульсного модулятора и счетчиком времени.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что формирователь сигнала «Конец выдоха» ф выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и С нуль- орга на.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, Я что задатчик уровня стабилизации выполнен в виде последовательно соединенных аналогового элемента памяти и коммутатора., «

°

1041090

45

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для использования в клиниках и лабораториях функциональной диагностики для исследований газообмена и дыхания.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для исследования газообмена и механики дыхания, содержащее дыхательную систему, включающую в себя последовательно соединенные загубник, поглотитель углекислого газа, спирометр и датчик положения спирометра, регистратор, блок кислородной стабилизации, включающий в себя последовательно соединенные генератор импульсов, элемент совпадения, счетчик объема кислорода, элемент деления, соединенный со счетчиком времени, и индикаторный блок, и последовательно соединенные пневматический штуцер, стабилизатор давления, пневматический дроссель и электромагнитный клапан (1) .

Недостатком известного устройства является зависимость точности и времени измерения от частоты дыхания и артефактов, Влияние изменения частоты дыхания, глубокого вдоха и задержки дыхания на вдохе выражается в том, что средняя линия спирограммы значительно отличается от прямой, т.е. не обеспечивается высокая точность определения потребления кислорода. Кроме того, время измерения, определяемое числом пересечений уровня стабилизации спирометром, может достигать большой величины в зависимости от степени отклонения уровня вдоха от уровня стабилизации в момент воздействия артефакта и скорости отработки этого отклонения (определяется интенсивностью поглошения кислорода пациентом) .

Цель изобретения — повышение точности определения потребления кислорода при дыхании и сокращение времени исследования.

Указанная цель достигается тем, что, в устройстве, содержащем дыхательную систему, включающую в себя последовательно соединенные загубник, поглотитель углекислого газа, спирометр и датчик положения спирометра, регистратор и блок кислородной стабилизации, включающий в себя последовательно соединенные генератор импульсов, элемент совпадения, счетчик объема кислорода, элемент деления, соединенный со счетчиком времени, и индикаторный блок, и последовательно соединенные пневматический штуцер, стабилизатор давления, пневматический дроссель и электромагнитный клапан, в блоке кислородной стабилизации имеются последовательно соединенные формирователь сигнала «Конец выдоха», задатчик уровня стабилизации, элемент сравнения, широтно-импульсный мо5

35 дулятор и ограничитель длительности импульса, причем формирователь сигнала «Конец выдоха» и элемент сравнения соединены с выходом датчика положения спирометра, выход широтно-импульсного модулятора соединен с элементом совпадения и управляющим входом электромагнитного клапана, а выход формирователя сигнала

«Конец выдоха» соединен с третьим входом широтно-импульсного .модулятора и счетчиком времени.

Кроме того, в устройстве формирователь сигнала «Конец выдоха» выполнен в виде последовательно соединенных дифференциального усилителя и нуль-органа.

Задатчик уровня стабилизации выполнен в виде последовательно соединенных аналогового элемента памяти и коммутатора.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство содержит дыхательную систему 1, состоящую из загубника 2, поглотителя 3 углекислого газа, спирометра 4 и датчика 5 положения спирометра, регистратор 6, блок 7 кислородной стабилизации, включающий формирователь 8 сигнала «Конец выдоха», соединенный с элементом 9 сравнения через задатчик 10 уровня стабилизации, широтно-импульсный модулятор 11 и соединенный с ним ограничитель

12 длительности импульсов, электромагнитный клапан 13 подачи кислорода, соединенный со связанными между собой пневматически штуцером 14 подключения источника кислорода, стабилизатора 15 давления и пневматическим дросселем 16 в виде калиброванного отверстия.

Кроме того, устройство содержит генератор 17 импульсов, связанный через элемент 18 совпадения со счетчиком 19 объема потребленного кислорода. Имеется также счетчик 20 времени, связанный с элементом 21 деления, который соединен с индикаторным блоком 22.

Устройство работает следующим образом.

К входному штуцеру 14 подсоединяется источник кислорода (на чертеже не показан). При срабатывании электромагнитного клапана 13 кислород через входной штуцер 14, стабилизатор 15 давления и калиброванное отверстие дросселя 16 поступает в дыхательную систему 1, в которой через загубник 2 подсоединяется исследуемый. Выдыхаемый углекислый газ поглощается поглотителем 3. При вдыхании ь соответствии с изменением объема легких подвижная часть спирометра 4 совершает движения.

Перемещение спирометра 4 преобразуется датчиком 5 положения спирометра в электрический сигнал. Включение в рабо1041090

Составитель Ф. Рогожанский

Редактор Т. Веселова Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 6999/3 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

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

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

3 ту блока 7 кислородной стабилизации производится в момент фазы выдоха. В момент окончания первого выдоха формирователь

8 сйгнала «Конец выдоха» запускает счетчик 20 времени и выдает управляющий сигнал в задатчик 10 уровня стабилизации, где запоминается значение уровня первого выдоха. В конце каждого выдоха, начиная со второго, в элементе 9 сравнения вырабатывается сигнал разности уровня выдоха и уровня стабилизации, который поступает на один из входов широтно-импульсного модулятора 11. Модулятор 11 подает на электромагнитный клапан 13 импульс, когда уровень выдоха меньше уровня стабилизации, причем ширина этого импульса пропорциональна измеренному отклонению от уровня стабилизации. В дыхательную систему 1 через клапан 13 производится подача кислорода.

Ограничитель 12 длительности импульса обеспечивает ограничение максимального количества кислорода, подаваемого за один цикл дыхания, уменьшая влияние нестабильности дыхания. Одновременно импульс с модулятора 11 поступает на один вход эле,мента 18 совпадения, на второй вход которого с генератора 17 поступают импульсы калиброванной частоты. На вход счетчика

19 потребленного кислорода через элемент

18 совпадения проходят импульсы с генератора 17 в количестве, пропорциональном длительности импульса модулятора 11,. а следовательно, и объему поданного кислорода. После этого элемент 21 деления производит деление числа, находящегося в счетчике 19, на число, находящееся в счетчике

20, т.е. количества потребленного кислорода на время, за которое произошло потреб1 ление, и на блоке 22 высвечивается результат — скорость потребления кислорода.

Время измерения сокращается за счет того, что измерение скорости потребления кислорода производится в каждом цикле дыхания, а индикация ведется непрерывно, что

20 позволяет судить о характере процесса дыхания и потребления кислорода и фиксировать момент установившегося дыхания.