Способ локального исследования вентиляции легких и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для исследования дыхательной системы человека. Целью изобретения является повышение точности измерения вентиляционной компоненты межэлектродного импеданса исследуемого участка легких за счет учета изменения межэлектродного расстояния . Для осуществления способа локального исследования вентиляции легких на пациента накладывают электродную систему фокусирующего реоплетиэмографа 1 в местах проекции заданного участка легких на поверхность грудной клетки, вовремя дыхания пациента, одновременно с измерениечмежзлектродного импеданса непрерывно измеряют величину межэлектродного расстояния и показатель относительной вентиляции легких вычисляют по формуле: у(%) (-т-г)-гса Контроль межэлектродного расстояния осуществляется блоком 4 измерения межэлектродного расстояния с помощью ультразвука, причем излучатель и приемник ультразвука расположены соосно с фокусирующими электродами электродной системы реоплетизмографа 1, а поверхность приемника и излучателя, обращенная к пациенту, покрыта электропроводящим материалом и является центральным (измерительным) электродом реоплетизмографа 1. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. Qs Ы ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 61 В 5/08, 5/085

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ у(%) = (-у- — — р- ) 1И>.

Л Л( (21) 4103953/63 (22} 26.05,86 (46} 07.03.91. Бюл.%9 (71) Белорусский государственный университет им. В,И.Ленина (72)В.И.Ярмолинский, В.M.ÁîëüøoB, С,П.Антонович, А.П.Гришанович, В.К.Милькаманович и А.Е.Сухов (53) 615.47 (088.8) (56) Искандер M.Ô., Дерни К.Х. Электромагнитные методы. медицинской диагностики.

Обзор.-ТИИЭР, т,69, М1, 1980, с,148 — 150.

54) СПОСОБ ЛОКАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕНТИЛЯЦИИ ЛЕГКИХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57)Изобретение относится к медицине и предназначено для исследования дыхательной системы человека. Целью изобретения является повышение точности измерения вентиляционной компоненты межэлектродного импеданса исследуемого участка легких за счет учета изменения межэлектроднога расстояния. Для осуществления способалокального исследования вентиляции легких на Ж„, 1632417 А1 пациента накладывают электродную систему фокусирующего реоплетизмографа 1 в местах проекции заданного участка легких на поверхность грудной клетки, вовремя дыхания пациента, одновременно с измерениеммежэлектродного импеданса непрерывно измеряют величину межэлектродного расстояния и показатель относительной вентиляции легких вычисляют по формуле:

Контроль межэлектродного расстояния осуществляется блоком 4 измерения межэлектродного расстояния с помощью ультразвука, причем излучатель и приемник ультразвука расположены соосно с фокусирующими электродами электродной системы реоплетизмографа t, а поверхность приемника и излучателя, обращенная к пациенту. покрыта электропроводящим материалом и является центральным (измерительным) электродом реоплетизмографа 1. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1632417

35.

55

Изобретение относится к медицинской диагностике и предназначено для исследования дыхательной системы человека, Цель изобретения — повышение точности измерения вентиляционной компоненты межэлектрадного импеданса исследуемого участка легких за счет учета изменения межэлектродного расстояния.

На фиг.1 изображена структурная блоксхема устройства для осуществления способа; на фиг.2 — схема наложения электродов на пациента.

Способ локального исследования вентиляции легких осуществляют следующим образом.

8 местах проекции заданного участка легких на поверхность грудной клетки пациента накладывают электродную систему факусирующего реоплетизмографа и регистрируют межэлектродный импеданс. Одновременно с измерением межэлектроднаго импеданса непрерывно измеряют величину межэлектроднаго расстояния и показатель относительной вентиляции легких вычисляют по формуле у(%) =(-у- -- ) 1М, ЛЕ Л1 где Z — значение базового межэлектродного импеданса, Ом;

Л Z— - амплитудаа дыхательных колебаний импеданса, Ом;

f- значение базового межэлектродного расстояния, мм;

h,f — значение изменения межэлектродного расстояния при дыхании, мм.

Для осуществления способа локального исследования вентиляции легких используется устройство, содержащее фокусирующий реоплетизмограф 1 с электродной системой

2, первый блок 3 деления для вычисления отношения переменной составляющей импеданса к его базовому значению, блок 4 измерения межэлектроднога расстояния, второй блокбделениядля вычисления отношения переменной составляющей межэлектроднаго расстояния к его базовому значению и дифференциальный усилитель 6, причем вход первого блока Зделения подключен к выходу фокусирующего реоплетизмографа 1, вход второго блока 5 деления соединен с выходом блока 4 измерения межэлектродного расстояния, выходы обоих блоков 3 и 5 деления подключены к входам дифференциального усилителя 6, выход которого соединен с индикатором 7, блок 4 измерения межэлектродного расстояния выполнен в виде последовательно соединенных генератора 8 тактовых импульсов, излучателя 9 ультразвука, приемника 10 ультразвука и блока 11 измерения временных интервалов, второй вход которого соединен с выходом генератора 8 тактовых импульсов, причем излучатель 9 и приемник 10 ультразвука расположены соосно с фокусирующими электродами 12.1 и 12.2 электродной системы 2 реоплетизмаграфа 1, а поверхность приемника 10 и излучателя 9, обращенная к пациенту, покрыта электропроводящим материалам и является центральным (измерительным) электродом 13.1 и 13.2 реаплетизмаграфа 1.

Электродная система 2 устройства содержит конструктивна обьединенный с центральным электродам 13,1 и 13.2 приемник

10 и излучатель 9 ультразвука. Факусирующие электроды 12.1 и 12.2 выполнены в виде кольцевога наружного электрода, отделенного изолирующим зазором от центрального электрода 13.1 и 13.2, представляющего собой пьезокерамический диск. внешняя поверхность которого покрыта электропровадящим материалом.

Пьезакерамический диск приемника 10 и излучателя 9 электрически соединен с входами блока 4 измерения межэлектродного расстояния и, в зависимости от подключения, является рабочим элементом излучателя 9 или приемника 10..

Пример. Электродная система 2 факусирующега реоплетизмографа 1, выполненного на базе промышленного реаплетизмографа

РПГ 2-03, у которого центральный электрод фокусирующей электродной системы заменен на пьезокерамический диск с сохранением размеров центральнага электрода, а поверхность покрыта серебром и соединена с входом измерительного канала реоплетизмаграфа 1, накладывается в местах проекций исследуемого участка легкого на грудь и спину пациента, Фокусирующий реаплетизмограф

1 формирует сигнал, пропорциональный базовому значению импеданса и. его изменениям при дыхании. Блок 3 вычисления отношения переменной составляющей импеданса к его базовому значению формирует сигнал, пропорциональный отношению переменной составляющей импеданса к его базовому значению. Контроль межэлектродного расстояния осуществляется на основе ультра1632417 звуковой локации грудной клетки блоком 4 измерения межэлектродного расстояния. Излучатель 9 и приемник 10 блока 4 измерения межэлектродного расстояния работают в трансмиссионном режиме, а измерение межэлектродного расстояния между излучателем 9 и приемником 10 осуществляется по времени прохождения сигнала через грудную клетку, Блок 5 формирует сигнал. пропорциональный 10 отношению переменной составляющей межэлектродного расстояния к его базовому значению. С помощью дифференциального усилителя 6 производится вычитание сигнала, пропорционального относительным изменениям межэлектродного расстояния, из сигнала, пропорционального относительным изменениям межэлектродного импеданса, Разностный сигнал с выхода диффеоенциального усилителя 6 поступает на индикатор 7 для количественного контроля величины относительной вентиля ции исследуемого участка легких, а также на звуковой индикатор (телефон), тональность звучания которого за- 25 висит от амплитуды разностного сигнала, определяющего глубину наполнения воздухом исследуемого участка легкого.

Измерения; проведенные на здоровых и больных с легочной патологией (в частности, односторонней), показали, что предлагаемый способ локального исслед:: вания вентиляции легких позволяет более точно охарактеризовать процесс воздушного на- 35 полнения легких, изучить характер распределения вдыхаемого воздуха (топографию вдоха и выдоха). Параметр, регистрируемый предлагаемым устройством, в меньшей сте-. пени чувствителен к механическим я влениям, происходящим в грудной клетке (например, к растяжению легочной ткани без наполнения ее воздухом), по сравнению с классическим импедансным показателем, регистрируемым обычным реоплетизмографом. В результате использования предлагаемого устройства точность исследования вентиляционных процессов возрастает не менее чем на 30 . Появляется возможность точнее указать область поражения легкого, где вообще отсугствует альвеолярная вентиляция.

Формула изобретения

1,Способ локального исследования вентиляции легких, включающий в себя наложение электродов в местах проекции заданного участка легких иа поверхность грудной клетки, регистрацию межэлектродного импеданса с последующим анализом амплитудно-временных показателей импедансной пневмограммы, отл ича ю щи йс ятем,что, с целью повышения точности измерения вентиляционной компоненты межэлектродного импеданса исследуемого участка легких за счет учета изменения межэлектродного расстояния, одновременно с измерением межэлект" родного импеданса непрерывно измеряют величину межэлектроднага расстояния и показатель относительной вентиляции легких вычисляют по формуле уС/} =(=у- --у-} 1ОО, ЬЕМ где Z — значение базового межэлектродного импеданса, Ом;

AZ — амплитуда дыхательных колебаний импеданса, Ом:

Л 3 — значение величины изменения межэлектродного расстояния при дыхании, hriM;

1 — значение базового межэлектродного расстояния, мм.

2. устройство для . охального исследования вентиляции легких. a .держащее фокусирующий реоплетизмограф с электродной системой и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительно введены первый блок деления, второй блок деления, дифференциальный усилитель, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, излучатель ультразвука, приемник ультразвука и блок измерения временных интервалов, причем излучатель и приемник ультразвука расположены соосно с фокусирующими электродами электродной системы реоплетизмографа, а поверхность приемника и излучателя, обращенная к пациенту, покрыта электропровадящим материалом и является центральным (измерительным) электродом реоплетизмографа, при этом второй вход блока измерения временных интервалов соединен с выходом генератора тактовых импульсов, вход первого блока деления подключен к выходу фокусирующего реоплегизмографа, вход второго блока деления соединеч с выходом блока измерения временных интервалов, выход. обоих блоков деления подключен к входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с индикатором.

1632417

Составитель А.Селиверстов

Техред Э.Цаплюк Корректор Л.Алексеенко

Редактор И.Горная

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ$67/g1 Тираж, 459 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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