Устройство для контроля дыхания новорожденного

 

Изобретение относится к медицинской технике Устройство для контроля дыхания новорожденного содержит электретный преобразователь 1 перемещений, усилитель-ограничитель 2, пороговый элемент 3, управляемый генератор 4 тока, индикатор 5 дыхательных движений, реле времени 6 с перезапуском, элемент И 7, RS-триггер 8, одновибратор 9 и звуковой сигнализатор 10. Цель изобретения - повышение достоверности регистрации прекращения дыхания путем исключения /гэжных срабатываний 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А8ТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4624175/14 (22) 21.12.88 (46) 15.05.91. Бюл. %18 (71) Научно-производственное объединение по радиоэлектронной медицинской аппаратуре "РЭМА" (72) Я,Е,Загрийчук, А.П.Либерзон. А.Е,Пилюк и А.М.Шерман (53) 615.47 (088.8) (56) Патент США М 4438771, кл, А 61 В 5/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЫХАНИЯ НОВОРОЖДЕННОГО

„„5Q„„1648363 А1 (57) Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для контроля дыхания новорожденного содержит электретный преобразователь 1 перемещений, усилитель-ограничитель 2, пороговый элемент 3, управляемый генератор 4 тока, индикатор 5 дыхательных движений, реле времени 6 с перезапуском, элемент И 7, RS-триггер 8, одновибратор 9 и звуковой сигнализатор 10.

Цель изобретения — повышение достоверности регистрации прекращения дыхания путем исключения ложных срабатываний.

2 ил, 1648363

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для контроля дыхания новорожденного и обнаружения внезапного прекращения дыхания (апноэ).

Цель изобретения .— повышение достоверности регистрации прекращения дыхания путем исключения ложных срабатываний.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 — эпюры сигналов, поясняющие работу устройства, Устройство для контроля дыхания новорожденного содержит преобразователь 1 перемещений, подключенный к входу усилителя-ограничителя 2, к входу порогового элемента 3 и к выходу управляемого генератора 4 тока высокой частоты. Выход усилителя-ограничителя 2 подключен к индикатору 5 дыхательных движений и к входу реле 6 времени с перезапуском, который соединен с первым входом элемента И

7, S-входом RS-триггера 8 и входом одновибратора 9, Выход одновибратора 9 подключен к входу управляемого генератора 4 тока высокой частоты. К выходу порогового элемента 3 подключен R-вход RS-триггера, выход которого соединен с вторым входом элемента И 7. Выход элемента И 7 подключен к входу звукового сигнализатора 10.

Устройство работает следующим образом, Преобразователь 1 перемещений помещается под матрац или под простыню из электродного материала, помещенную между двумя электродами, Свободное пространство между электродами и электре.гом заполнено материалом, обладающим упругими свойствами. Электретная пленка, являясь источником постоянного электрического поля, индуцирует на электродах преобразователя 1 заряд.

Изменения давления тела новорожденного на электретный преобразователь 1, возникающие во время его дыхательных движений, вызывают периодические изменения зазора между электретом и подвижным электродом преобразователя 1 перемещений. Изменение расстояния в преобразователе становится причиной изменения плотности индуцированных на электродах зарядов, что в свою очередь вызывает переменный ток во входных цепях усилителя-ограничителя 2 низкой частоты.

Полученный таким образом сигнал дыхательных движений усиливается усилителем-ограничителем 2 до уровня ограничения. Положительная полуволна сигнала, сформированная усилителем-ограничителем 2, несущая информацию о имевшем ме10

55 сто дыхательном движении, осуществляет запуск реле 6 времени. Одновременно выходной сигнал усилителя-ограничителя 2 осуществляет включение индикатора 5, который может быть выполнен, например, на светоизлучающем диоде любого типа. Индикатор 5 дыхательных движений включается на время, соответствующее длительности выходного сигнала усилителяограничителя 2. Происходящие регулярно дыхательные движения новорожденного ребенка (временные интервалы: от 0 до т1 и от t2 до тз) обеспечивают появление выходных сигналов преобразователя 1, которые поддерживают реле 6 времени в исходном состоянии. На выходе реле 6 времени в этом случае имеется выходное напряжение, соответствующее уровню лог."0". Выходной сигнал одновибратора 9 имеет при этом также выходное напряжение, соответствующее лог."0". Этот уровень обеспечивает удержание управляемого генератора 4 тока высокой частоты в режиме отсутствия генерации, т.е, отсутствия выходного высокочастотного тока, подаваемого в качестве тест-сигнала на выходные электрические контакты преобразователя 1 перемещений.

На выходе порогового элемента 3, реализованного, например, по схеме триггера

Шмитта, в этом случае присутствует сигнал, соответствующий уровню лог."1", который определяет начальное состояние RS-триггера 8, На его выходе установлен сигнал, соответствующий уровню лог."1". На выходе элемента И 7 присутствует сигнал, соответствующий уровню лог."0", удерживающий сигнализатор 10 в выключенном состоянии, Отсутствие сигнала на выходе усилителя-ограничителя 2(временные интервалы от11до

t2 и от t3 до t4), причиной которого могут быть либо отсутствие дыхательных движений ребенка, т.е, отсутствие информативного сигнала, либо отсутствие сигнала, вызванное переносом ребенка с кроватки, в которой под матрацем размещен преобразователь 1 перемещений, в другое место, В обоих случаях это вызывает срабатывание реле 6 времени с перезапуском. На выходе реле 6 времени появляется сигнал, соответствующий уровню nor,"1". Этот сигнал появляется спустя время Трв от момента появления на выходе преобразователя перемещений сигнала. соответствующего последнему дыхательному движению, воспринятому преобразователем 1. Одновременно запускается одновибратор 9, который генерирует импульс положительной полярности длительностью порядка 10 — 20 мс. Выбор такой длительности импульса практически исключает задержку момента подачи тре1648363

"ском подключен к S-входу RS-тр: rrepa, пер— Ф— важного сигнала. В выходной цепи управляемого генератора 4 тока появляется в это время с соответствующей длительностью радиоимпульс стабильной амплитуды тока с частотой порядка нескольких килогерц. Нагрузкой генератора 4 тока служит электретный преобразователь 1 перемещений, Электретный преобразователь 1, обладая свойствами плоского конденсатора, имеет электрический импеданс, определяемый из соотношения

36 (L+I) гос го.к. S где и — круговая частота(и = 2 л f );;

e — относительная диэлектрическая проницаемость материала, которым заполнен зазор между электродами;

S — площадь взаимного перекрытия электродов;

L + i — величина зазора между электродами.

Величина зазора изменяется в зависимости от давления, приложенного к рабочей плоскости электретного преобразователя 1.

Соответственно изменяется значение электрического импеданса электретного преобразователя 1 перемещений и это приводит к изменению выходного напряжения генератора 4 тока на практически постоянное, Чем больше постоянное давление на поверхность преобразователя (например, когда на нем размещен новорожденный ребенок), тем меньше зазор и соотве..ственно меньше величина электрического импеданса. следовательно, меньше и величина выходного напряжения генератора 4. При удалении ребенка с матраца электрический импеданс преобразователя возрастает и выходное напряжение Ua также увеличивается.

Таким образом, если включение управляемого генератора 4 тока высокой частоты, вызванное отсутствием сигналов преобразователя 1 перемещений. совпадает с тем случаем, когда ребенок размещен на преобразователе и его вес воздействует на упругую прослойку преобразователя 1 перемещений, то на выходе порогового устройства 3 появляется радиоимпульс амплитудой 0г1, меньшей, чем уровень U> срабатывания порогового устройства (интервал времени t1 — тг). В этом случае выходные сигналы порогового элемента 3 и

RS-триггера 8 остаются без изменений. Выходной сигнал реле 6 времени с перезапуском пропускается логическим элементом

И 7. Сигнал логического элемента И 7, соответствующий уровню лог."1", включает зву5

40 ковой сигналиэатор 10, При переносе ребенка с кроватки (временной интервал lg—

t4), под матрацем которой размещен преобразователь 1 перемещений, существенно уменьшается давление на него. Упругий элемент (прокладка) возвращается в несжатое состояние, в результате возрастает расстояние между электродом и электретом преобразователя. Это приводит к уменьшению электрической емкости между обкладками преобразователя и соответственно K возрастанию величины электрического импеданса на высокой частоте. Амплитуда радиоимпульса, появляющегося на выходе управляемого генератора 4 тока высокой частоты, после срабатывания реле 6 времени с перезапуском возрастает (интервал времени tz — тф Превышение амплитуды радиоимпульса порога срабатывания порогового элемента 3 приводит к появлению на его выходе пачки импульсов. С появлением на

R-входе RS-триггера 8 сигнала, соответствующего уровню,лог,"0", RS-триггер опрокидывается. На его выходе устанавливается сигнал. соответствуюгций уровню лог."0", блокирующий прохождение выходного сигнала реле 6 времени чеаез огический элемент И 7. Сигнал :.затор 10 в этом случае остается в выключенном ":оложении. Этим самым обеспечиваетс надежное исключение ложной тревожной сигнализации при временном отсутствии новорожденного ребенка в кроватке или кузове, где размещен преобразователь перемещений.

Применение устройства в медицин:ком центре по выхаживанию недоношенных новорождеккых детей, в палатах интенсивной терапии роддомов позволяет повысить достоверность обнаружения внезапного прекращения дыхания ребенка, благода, я этому уменьшить смертность среди недоношенных или травмированных в радах детей.

Формула изобретения

Устройство для контроля дыхания новорожденного, содержащее последовательно соединенные преобразователь перемещений, усилитель-ограничитель и реле времени с перезапуском, индикатор дых тельных движений, подключенный к выходу:;силителя-ограничителя, и звуковой сигкализатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности регистрации прекращения дыхания путем исключения ложных срабатываний, в кгго введен-; управляемый генератор тока, пороговый элемент, RS-триггер, or,.íîeèáðàòoð и элемент

И, причем выход реле времени с переэапу1648363 вому входу элемента И и входу одновибратора, выход которого соединен с входом уп равления управляемого генератора тока, выход которого подключен к преобразователю перемещений и входу порогового элемента, дух. 2

I

I !

Юд фОГ 2

Составитель А. Сазонов

Редактор Н. Киштулинец Техред М.Моргентал Корректор И, Муска

Заказ 1473 Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Нее. 9

8 . 4 г

Вих.З д

8пх. 6

Ж дух.7

Д выход которого соединен с R-входом RSтриггера, прямой выход которого подключен к второму входу элемента И, выход которого соединен с входом звукового сиг5 нализатора.