Устройство для измерения дыхательного объема

 

Изобретение предназначено для измерения объема вдоха и минутного объема дыхания в аппаратах искусственной вентиляции легких Устройство содержит переключатель диапазонов, триггер, хронирующий блок, формирователи импульсов, бистабильный мультивибратор, блоки задержки , счетчики программируемые 4-декадные реверсивные, две группы вентилей, инверторы, транзисторы, дешифратор, резистор , цифровой индикатор (табло), блок распознавания вдоха. Цель изобретения - повышение точности измерения. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю А 61 В 5/091

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) DD 256224 (21) 7774249/14 (22) 05.08.86 (31) И/Р А 61 М/281542 (32) 09,10.85 (33) DD (46) 15.11.91. Бюл. % 42 (71) Лейпцигский народный комбинат медицинской и лабораторной техники (DD) (72) Манферд Абендрот, Штеффен Зайферт, Ралф Шнейдер, Юрген Хоффманн, Франк

Штиглер, Маттиас Циглер и Иоханнес

Шмидт (OD) (53) 615.47(088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ДыХАТЕЛЬНОГО ОБЬЕМА

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения объема вдоха и минутного объема дыхания в аппаратах искусственной вентиляции легких, Наиболее близким к известному является устройство, содержащее несколько счетчиков, запоминающих устройств, дешифраторов, задающих каскадов и индикаторных блоков, (Хозяйственный патент

OD Р$229266, А 61 M 16/00, 1985).

Недостаток известного устройства состоит в том, что на точность измерения вли- . яет техническое умножение при определении минутного объема.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит переключатель 1 диапазонов, триггер 2, хронирующий блок

3, первый формирователь 4 импульсов, бистабильный мультивибратор 5, второй фор„„Я „„1690682 А1 (57) Изобретение предназначено для измерения объема вдоха и минутного объема дыхания в аппаратах искусственной вентиляции легких, Устройство содержит переключатель диапазонов, триггер, хронирующий блок, формирователи импульсов, бистабильный мультивибратор, блоки задержки, счетчики программируемые 4-декадные реверсивные, две группы вентилей, инверторы, транзисторы, дешифратор, резистор, цифровой индикатор (табло), блок распознавания вдоха. Цель иэобретения— повышение точности измерения, 1 ил; мирователь 6 импульсов, первый блок 7 задержки, второй блок 8 задержки, первый и второй счетчики 9 и 10 программируемые

4-декадные реверсивные, первая и .вторая группы вентилей 11-17 и 18-24 соответственно, инверторы 25-28, транзисторы 29, 30 и 31, дешифратор 32, резистор 33, третий, четвертый и пятый транзисторы 34, 35 и 36 мультиплексные, цифровой индикатор, включающий индикаторное табло 37 (знака числа) индикаторные табло 38 и 39 и блок 40 распознавания вдоха. Связи между блоками устройства осуществляются s соответствии с формулой изобретения и чертежом.

Устройство позволяет управление и индикацию объема входа и минутного объема дыхания, которые осуществляются выборочно путем переключения клавиши переключателя 1 диапазонов триггером 2. При использовании микроэлектронных функциональных блоков. содержащихся в схеме, т.е, блоке 3 хронирования блоков 4,6 формирования импульсов и блоков 7, 8 задержки, 1690682 проходящие импульсы поступают на два программируемые 4-декадные реверсивные счетчики 9, 10. На стороне выхода оба счетчика 9 и 10 связаны через две группы задающих вентилей 11-24, которые из-за своих выходов с тремя состояниями особенно пригодны для взаимного соединения счетчиков 9 и 10. Chip enable- входы задающих вентильных схем 11-24 для управления через клавишу переключателя 1 диапазонов и триггера 2 подключены к бистабильному мультивибратору 5. Выходы с тремя состояниями задающих вентилей 11-24, через ин. верторы 25-28 и дешифратор 32 и через мул ьтиплексн ые транзисторы 34-36 соединены с цифровым индикатором. Для управления десятичной запятой в измеренном значении, а также определенными сегментами или составляющими сегментами в знаке числа индикаторные табло 37-39 цифрового индикатора через транзисторы.

30, 31 связаны с бистабильным мультивибратором 5, а индикаторное табло 39 допол-----нительно связано с выходам блока 40 распознавания входа через транзистор 29.

Кроме того, резистор 33 жестко соединен с корпусом и гарантирует, что Йри имеющемся объемном потоке, т.е. при последовательно переключенном,транзисторе 29 и включенном диапазоне измерений "объем вдоха" высвечивается верхний сегмент знака "+". При включенном диапазоне измерений "минутный объем -дыхания" дополнительно регулируется транзистор 30, так что высвечивается также нижний сегмент знака "+". С помощью этой предложенной схемы, в которой для предоставления заданных" пбтенциалов на управляющих входах и для сброса показаний, предназначены для объема входа. счетчик 9 на стороне входа связан с блоком 40 распознавания вдоха, блоком 4 формирования импульсов и блоком 7 задержки, а счетчик 10 связан на

1 ( стороне входа с хронирующим блоком 3, блоком 6 формирования имйульсов и бло.ком 8 задержки и предназначен для минутного объема дыхания, благодаря выбранному переключению . двух циклов программирования работает как суммирую.: щий счетчик и удваивает каждый поступающий импульс, при этом реализуются следующие функции.

Измерение объема входа.

Импульсы (точка Е), пропорциональные объемному потоку вдоха, поступают на вход

IN1 счетчика 9 и на вход блока 40 распознавания вдоха и при поступлении серии импульсов с Н-сигналом на выходе через блок

4 формирования импульсов загружают управляющие входы LM1 и LM2 Н-сигналом, 15 ющих вентилей 11-17 имеется 1=сигнал. Последний генерируется бистабильным мультивибратором 5. который после нажатия клавиши переключателя 1 диапазонов через триггер 2 создает попеременно на обоих вы20 ходах 1.- и Н-потенциал. Показание хранимого в памяти обьема вход актуализируется, если в конце следующего входа со скачком

Н/L на выходе 40 распознавания вдоха в блоке 4 формирования импульсов в течение

25 примерно 1 мс генерируется L-сигнал и последний подается на входы LM и LM2 счетчика 9. В результате этого кратковременно действует режим работы 11, т.е. новое фактическое показание счетчика перенимается

30 на запоминающее устройство опроса. Только после этого на входах LM1 и LM2 вновь появляется Н-сигнал, что ведет к повторному включению режима работы 1 и тем самым к запоминанию и индикации нового показа35 ния счетчика до конца следующего вдоха.

Счетчик 9 после передачи результата запоминающему устройству опроса сбрасывает.ся посредством того, что иэ кратковременного L-сигнала блоком 7 за40 держки с временной задержкой относительно LM1 и LM2 формируется Н-импульс и подается на RES-вход.

Измерение минутного объема дыхания.

Счетчик 10 работает как суммирующий

50 счетчик вследствие следующей загрузки входов программирования: Р1 "Открыт" (тем самым внутренний Н), на Р2 имеется L.

Поэтому вследствие соединения входов Ю и 2/P 5 он удваивает каждый импульс. поступающий иэ точки Е. Блок 3:хронирования создает каждые 30 с скачок Н/, который подается на управляющие входы LM1 и

LM2 счетчика 1. Тем самым, как у счетчика

9, сначала включен режим работы i и каждые

30 с кратковременно включается режим ра-. боты II; в то время как через блок 8 задержки осуществляется внутренний сброс счетчика 10. Показание счетчика 10 на двоично-кодированных десятичных выходах че55 так что с наличием стойкого L-потенциала на входах программирования Р3, Р4 устанавливается режим работы 1, Тем самым в запоминающем устройстве опроса и на двоично -кодированных десятичных выходах имеется хранимое в памяти от предыдущего вдоха число импульсов. С помощью использованных цифровых выходов DO, 01, 02, допускающих индикацию максимально

10 999 импульсов, что соответствует объему вдоха 9,99л, может известным способом осуществляться индикации хранящейся в запо-минающем устройстве счетчика 9 информации, если на chip enable входах зада1690682 рез 30 с в результате удвоения импульсов соответствует дыхательному объему за 1 мм.

Путем использования цифровых выхо- . дов 01, 02 и 03 счетчика 10 можно иэвест- 5 kblt4 образом индицировать максимально

9999 импульсов, что соответствует 99,9 л мин. Предпосылкой зто также является сигнал на chip enable-входах задающих вентилей 18-24, который поступает из 10 бистабильного мультивибратора 5.

Оптическое различение обоих диапазонов измерения и распознавания вдоха.

Оптическое различение включенного диапазона измерений осуществляется с по- 15 мощью переключения десятичной запятой индикатора и высвечивания., вертикальных частей сегмента знака числа на индикаторном табло 39. В диапазоне "Объем вдоха" инверсный вход бистабильного мультивиб- 20 ратора 5 проводит Н-сигнал,. в результате чего задающий транзистор 31 проводит и эа цифрой на индикаторном табло 37 высвечивается десятичная запятая. Одновременно во время вдоха Н-сигнал. на выходе блока 25

40 распознавания вдоха последовательно переключает транзистор 29, в результате . чего высвечивается только верхняя половина вертикальной части сегмента на индивидуальном табло 39, так как через резистор 30

33 имеется прочное соединение с корпусом.

Так как Н-сигнал на стороне выхода блока 40 распознавания вдоха имеется только ! во время вдоха, высвечивание верхней час- 35

1 ти сегмента одновременно является оптической сигнализацией имеющегося объемного потока;

В диапазоне "Минутными объем дыха- 40 ния" неинверсный выход бистабильного мультивибратора 5 проводит Н-сигнал, который последовательно переключает транзистор 30, что обуславливает. высвечивание десятичной запятой позади цифры на инди- 45 каторном табло 38 и обеих вертикальных частей сегмента знака числа на индикаторном табло во время вдохов.

Формула изобретения

Устройство для измерения дыхательного объема, содержащее два счетчика с интегрирующим промежуточным запоминающим блоком, N задающих вентилей с управляющими входами, дешифратор, дискретный цифровой индикатор, транзисторные ключи, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него вве-: дены резистор, четыре инвертора, последовательно соединенные блок распознавания вдоха, первый формирователь импульсов и первый блок задержки, вход которого подключен к LM1- и LM2-входам первого счег чика, а инвесрный выход — к RES-входу первого счетчика, также последовательно соединенные хронирующий блок, второй формирователь импульсов и второй б ок задержки, выходы которого подключен к LM1u LM2-входам, а инвесрный выход — к. RESвходу второго счетчика, также последовательно соединенные переключатели диапазонов, триггер и бистабильный мультивибратор, неинвертирующий и инвертирующий выход которого соответственно соединен с управляющими входами первой и второй групп вентилей и через первый и второй ключевые транзисторы — с цифровым индикатором, при этом информационные входы первой и второй групп вентилей подключены соответственно к выходам первого и второго счетчиков, а выходы первого, второго итретьего вентилей объединены соответственно с выходами восьмого. девятого и десятого вентилей и подключены через третий, четвертый и пятый транзисторные ключи к цифровому индикатору, выход четвертого, пятого, шестого и седьмого вентилей соединен соответственно с выходом одиннадцатого, двенадцатого, тринадцато.о и четырнадцатого вентилей и через инверторы и дешифратор подключены к цифровому индикатору, который через транзистор соединен с.выходом блока распознавания вдоха и через резистор — с земляной. шиной.

1690682

l

Составитель А.Дмитриева

Техред M,Mîðãåíòàë Корректор Н.Король

Редактор А.Дол инич

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

Заказ 3872 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР ,. 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5