Устройство для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания. Цель изобретения - расширение-функциональных возможностей путем индикации и коррекции экстремальных параметров дыхания в динамике. Устройство содержит блок 1 первичного преобразования сигнала, первый дифференциальный усилитель 2, нелинейный элемент 3, резистор 4, усилитель 5, блок 6 выделения переменной составляющей сигнала , второй дифференциальный усилитель 7, детектор 8, компаратор 9, блок 10 установки порога, блок 11 индикации и третий дифференциальный усилитель 12. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 61 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 632344 (21) 4399598/14 (22) 28.03.88 (46) 15.04,91. Бюл,¹14 (71) Свердловский институт народного хозяйства (72)..А.M. Поводатор (53) 615.47 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР № 632344, кл. А 61 В 5/08, 1977, (54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ

ПНЕВЧОДИНАМИКИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ. Ы,, 1641274 А2 (57) Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем индикации и коррекции экстремальных параметров дыхания в динамике. Устройство содержит блок 1 первичного преобразования сигнала, первый дифференциальный усилитель 2, нелинейный элемент 3, резистор 4, усилитель 5, блок 6 выделения переменной составляющей сигнала, второй дифференциальный усилитель 7, детектор 8, компаратор 9, блок 10 установки порога, блок 1. 1 индикации и третий дифференциальный усилитель 12, 2 ил.

1641274

30 вход второго дифференциального усилителя 7 35 подключен параллельно нелинейному элемен40

50

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для регистрации параметров внешнего дыхания человека, и является усовершенствованием изобретения по авт.св. М 632344;

Цель изобретения — расширение функциональных возмо>кностей путем индикации M коррекции экстремальных параметров B динамике.

На фиг,1 приведена структурная схема устройства для регистрации пневмодинамики GHBLilHBto дыхания; на фиг,2 — эпюры напряжений в основных узлах устройства.

Устройство для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания содержит блок 1 первичного преобразования сигнала, первый дифференциальный усилитель 2, нелинеиный момент 3, резистор 4, усилитель 5, блок б выделения переменной составляющей сигнала, содер>кащий емкостный фильтр, второй дифференциальный усилитель 7, детектор

0, компаратар 9, блок 10 установки порога, блок I4 индикации и третий дифференциальный усилитель 12, Блок 6 включен между выходом усилителя

5 и общей шиной устройства, вход усилителя 5 соединен с выходом блока 1 первичного преобразова гия сигнала, один выход усилителя 5 соединен с одной из входных шин дифференциального усилителя 2 непосредственно, а второй выход соединен с другой шиной усилителя 2 через нелинейный элемент 3, резистор

4 подключен параллельно входу усилителя 2, ту 3, выход усилителя 7 подключен к одному из входов третьего дифференциального усилителя 12, к другому входу которого подключен выход первого дифференциального усилителя

2, а выход усилителя 12 подключен через детектор 8 к одному из входов компаратора 9, к второму входу которого подключен блок

10 установки порога, а выход компаратора

9 соединен с входом блока 11 индикации, В качестве блока 1 первичного преобразования, резистора 4, дифференциального усилителя 2 может быть использован радиотелеметрический комплекс для регистрации параметров респираторной системы у свободно передвигающегося человека. При этом на обследуемом разме*.цается "прибор пациента" — датчики-электроды, усилительпреобраэователь и передающее устройство канала связи. Остальные блоки находятся на рабочем месте исследователя, Устройство может быть выполнено и без канала связи. При этом блок. 1 представляет собой электроды и усилитель-преобразователь, выход которого. соединен с входом уси10

2Q

25 лителя 5, Такое устройство полностью размещено на обследуемом.

Устройство для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания работает следующим образом.

Сигнал на выходе блока 1 первичного преобразования сигнала отражает дыхание обследуемого, например, в виде импедансной пневмограммы (спирограммы), обладающей характерной нелинейностью, в частности, при экстремальных дыхательных объемах. На выходе усилителя 5 при помощи блока 6 выделения переменной составляющей сигнала выделяется квазипостоянная составляющая и подается на нелинейный элемент 3, обеспечивая его работу при нулевом смещении. Сигнал на нелинейном элементе 3, показанный на осциллограмме а (фиг,2), и на резисторе 4, показанный на осциллограмме б, отличается на величину падения апряжения в. Сигнал в появляется при экстремальных дыхательных обьемах, Применение s качестве нелинейного элемента диодов обеспечивает выделение минимальных дыхательных объемов вследствие снижения проводимости нелинейного элемента 3 для малых сигналов (ограничение сигнала снизу). При использовании в качестве нелинейного элемента 3 указанного двухполюсника на основе полевого транзистора обеспечивается выделение максимальных сигналов (ограничение сверху), соответствующих максимальным или предельным дыхательным объемам, т.е. выделяется верхняя граница оптимальных дыхательных объемов. Сигнал в подается на детектор 8, выделяющий огибающую, выходной сигнал детектора 8, обозначенный осциллограммой r, подается на один из входов компаратора 9, порог которого snop устанавливается по другому входу при помощи блока 10 установки порога. Выбор порога U

11 индикации исследователь имеет дистанционно полученную информацию о дыхании обследуемого, например, что оно неглубокое, поверхностное. При массовых групповых обследованиях может быть сделан вывод, что при данной нагрузке у ряда обследуемых дыхание глубокое и эффективное, т.е, оптимальное, а у некоторых — явно недостаточное. Неэффективность работы респира1641274 торной системы при получении организмом кислорода вынуждена быть компенсирова.. на возрастанием частоты сердечных сокращений, что подтверждено данными о компенсаторном характере соотношений параметров дыхания и работы сердца.

Известно. что более "физиологично" нагружать дыхание и щадить сердце.

Учитывая, что дыхание поддается тренировке и управлению (это широко применяется в спорте), а приучить сердце работать с высокой нагрузкой трудно и небезопасно, становится очевидной целесообразность выявления неоптимального дыхания, Применив дополнительно канал связи от исследователя (или блока 11 индикации) к обследуемому, можно оперативно в реальном масштабе времени корректировать дыхание обследуемого, Аналогично может быть оценена. как сигнал тревоги, при другой передаточной ха ра ктеристике нелинейного элемента 3 предельная глубина дыхания, т.е, другой экстремальный случай.

При этом дальнейшее углубление дыхания ограничено эластичностью легких и размером грудной клетки. В этом случае необходимо снизить уровень нагрузки или снять ее вообще. Таким же путем можно выделить зону оптимального дыхания или иные характерные точки.

При выполнении устройства в портативном варианте без канала связи обследуемый может получить сигнал о необходимости коррекции дыхания или нагрузки при GBMQKQHTроле внешнего дыхания.

Таким образом, применение устройства для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания позволяет получить в процессе выполнения обследуемым физической нагрузки в

5 естественных условиях, в процессе труда или спортивных соревнований данные по оперативному выявлению отклонений режимов дыхания от оптимальных и путем подач соответствующих рекомендаций обследуемо10 му либо получения им сигналов при самоконтроле корректировать режим дыхания в реальном масштабе времени, в том числе предупредить возникновение ситуаций, угрожающих здоровью.

15 Формула изобретения

Устройство для регистрации пневмодинамики внешнего дыхания по авт.св. М 632344, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей

20 путем индикации и коррекции экстремальных параметров в динамике, в него введены дополнительно три дифференциальных усилителя, детектор, компаратор, блок установки порога и блок индикации, при этом входы

25 первого и второго дифференциальных усилителей подключены параллельно соответственно линейному резистору и . нелинейному элементу, а выходы — к входам третьего дифференциального усилителя, выход

30 которого подключен к последовательно соединенным детектору, компаратору и блоку индикации, причем к второму входу компаратора подключен выход блока установки порога.

1641274

Составитель А. Сазонов

Техред 3,Цаплюк Корректор M.Êoáûëÿíñêàÿ

Редактор И.Горная

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

Заказ 1098 Тираж 453 Подписное .ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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