Устройство для пульмофонографического исследования

 

Использование: в медицине для локального исследования легких активным акустическим методом. В частности устройство найдет применение в пульмонологии-, фтизиатрии , реаниматологии. Сущность изобретения: Устройство содержит „систему подачи звуковых колебаний в верхние дыхательные пути, выполненную в виде излучателя звука, размещенного в герметичном кожухе и соединенного со звуковым генератором , соединенный с кожухом трубопроводом узел подключения к пациенту с установленным в нем контрольным микрофоном , электрически соединенным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки. Согласно изобретения в устройство введены последовательно соединенные блок фильтров, блок электронных ключей и блок управления и обработки. Звуковой генератор выполнен в виде последовательно соединенных задатчика частот, цифро-аналогового преобразователя, и усилителя с управляемым коэффициентом усиления . 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 5/08

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

Е1ЕДОМСТВО СССР (10СПАТЕНТ СССР) :в .ь

1 л (ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ПАТЕНТУ

1 (21) 4865796/14 (2 ) ) 3.09.90 (46) 23.08.93. Бюл, ¹ 31 (76) Л.И. Немеровский (56) Авторское свидетельство СССР

199328, кл. А 61 В 5/08, 1967. (5 1) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУЛЬМОФОНОГР ФИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ (5 ) Использование: в медицине для локальн го исследования легких активным акустич ским методом. В частности устройство н йдет применение в пульмонологии; фтизиатрии, реаниматологии. Сущность изоб етения; Устройство содержит систему и дачи звуковых колебаний в верхние дыхат льные пути, выполненную в виде излучаПредлагаемое устройство для пульмоф нографического исследования относится к безделиям медицинской техники, предназн ченным для локального исследования легких активным акустическим методом и н йдет применение в различных отраслях м дицины, например, в пульмонологии, фтизиатрии, педиатрии, реаниматологии.

Целью изобретения является расширение диагностических возможностей путем регистрации амплитудно-частотных характеристик ветвей бронхиального дерева..

Указанная цель достигается тем, что ус тройство для пульмофонографического иссладования, содержащее систему подачи звуковых колебаний в верхние дыхательные пути, выполненную в виде излучателя звука, размещенного в герметичном кожухе и электрически соединенного со звуковым генЕратором, соединенного с кожухом трубопроводом узла подключения к пациентус. 5О 1836050 А3 теля звука, размещенного в герметичном ко-. жухе и соединенного со звуковым генератором, соединенный с кожухом трубопроводом узел подключения к пациенту с установленным в нем контрольным микрофоном, электрически соединенным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки. Согласно изобретения в устройство введены последовательно соединенные блок фильтров, блок электронных ключей и блок управления и обработки.

Звуковой генератор выполнен в виде последовательно соединенных задатчика частот, цифро-аналогового преобразователя и усилителя с управляемым коэффициентом усиления. 1 ил.

Ф установленным в нем контрольным микро фоном, электрически соединенным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки, включающую измерительные 2 микрофоны, электрически связанные с блоком усилителей, дополнительно введены последовательно соединенные подключенный к выходам блока усилителей блок фильтров, блок электронных ключей и блок управления и обработки со средством отображения О" информации и средством ввода в виде кла- C) виатуры, при этом звуковой генератор вы- (Я полнен в виде последовательно О) соединенных эадатчика частот, цифро-аналогового преобразователя и усилителя с управляемым коэффициентом усиления, Ы» выход которого является выходом звукового генератора, первый выход блока управления и обработки соединен со входом задатчика частот, второй его выход связан с и

1836050 управляющим входом усилителя с управляемым коэффициентом усиления, а третий вход. подключен к управляющим входам блока электронных ключей и блока фильтров. 5

Схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1. Пациент с помощью загубника (маски, интубационной трубки — при проведении ИВЛ) 1 подключается к узлу 2 присоединения, содержащему звукопровод

3 с атмосферным отводом 4 и контрольным микрофоном 5, Звукопровод 3 соединен с герметичным кожухом 6, в котором установлен излучатель 7 звука.

На грудной клетке пациента установлен с помощью средств крепления блок 8 измерительных микрофонов. Измерительные микрофоны блока 8 и контрольный микро,, фон 5 электрически связаны с блоком 21 усилителей.

Устройство снабжено блоком 9 управления и обработки, содержащем, например, соединенные между собой вычислительконтроллер 10, постоянное запоминающее устройство 11, оперативное запоминающее устройство 12, таймер 13, аналого-цифровой преобразователь 14 и связной адаптер

15. Блок 9 управления и обработки снабжен также средством 25 отображения информации и средством 24 ввода в виде клавиатуры, Звуковой генератор 16 устройства, соединенный с излучателем 7 звука„содер-. жит последовательно соединенные задатчи к 17 частот, цифра-аналоговый преобразователь 18 и усилитель 19 с управляемым коэффициентом усиления. Выход последнего является выходом звукового генератора. Задатчик 17 частоты и усилитель

19 с управляемым коэффициентом усЬления связаны с выходами блока 9 управления и обработки.

Устройство снабжено последовательно соединенными блоком 22 фильтров и блоком 23 электронных ключей, составляющими с блоком 21 усилителей блок 20 усилителей-фильтров. Последний связан с информационным входом блока 9 управления и обработки. Выход блока 9 управления и обработки соединен с управляющими входами блока 22 фильтров и блока 23 электронных ключей.

Г

Работа предлагаемого устройства со-. стоит в следующем, B процессе настройки оператор задает режим работы устройства, вводя в блок 9 управления и обработки команды в виде текстов, набираемых с помощью средства 24 ввода и контролируемых с помощью средства 25 отображения информации. Одновременно на экран средства 25 отображения информации выводятся инструкции оператору и сигналы о корректности задания режима и готовности аппаратуры, Блок 9 управления и обработки выбирает конкретную программу исследования в соответствии с командой оператора, устанавливает ячейки ОЗУ 12 в исходное состояние, загружает таймер 13. с помощью которого ведется отсчет отрезков времени в процессе исследования.

В режим исследования устройство вводится по команде оператора, подаваемой им с помощью. средства 24 ввода.

Для генерации звуковых колебаний блок 9 управления и обработки циклически изменяет код адреса на входе задатчика 17 частот звукового генератора 16. На выходе задатчика 17 частот соответственно циклически изменяется код синусоидального сигнала, поступающий на вход цифра-аналогового преобразователя 18. На выходе последнего при этом формируется аналоговый синусоидальный сигнал, частота которого определяется частотой изменения када адреса на входе звдатчика 17 частот звукового генератора 16. Усиленный усилителем 19 с управляемым коэффициентом усиления синусоидальный сигнал подается на излучатель 7. звука, который . формирует в звукопроводе 3 звуковые колебания, поступающие на вход в верхние дыхательные пути исследуемого. Последний . свободно дышит через отвод 4 в атмосферу (при исследовании в процессе проведения искусственной вентиляции легких к этому отводу присоединяется аппарат ИВЛ).

Звуковой сигнал на входе в верхние дыхательные пути пациента воспринимается контрольным микрофоном 5, установленным в узле 2 присоединения, передающим сигнал через блок 20 усилителей-фильтров и блок 9 управления и обработки, который сравнивает его с сигналом, заложенным программой в постоянное запоминающее устройство 11 блока 9, В случае отклонения параметров контрольного сигнала от заданного блок 9 управления и обработки корректирует коэффициент усиления усилителя 19 звукового генератора 16 таким образом, что. амплитуда звукового сигнала остается постояйной в процессе исследования.

В режиме подачи импульсного звукового сигнала в верхние дыхательные пути пациента сигнал контрольного микрофона 5 включает таймер 13 блока 9 управления и обработки для отсчета времени прохождения импульса звуковых колебаний по воздушному тракту легких и для измерения временных характеристик собственных колебаний участков легких. этих параметров во времени путем программируемого управления; в возможности запоминания сигналов на входе и выходе исследуемой системы (дыхательного аппарата человека) с последующим амплитудным, частотным, фазовым и временным анализом этих сигналов и получением количественной информации о состоянии воздушного тракта легких; в полном исключении ручной обработкй результатов исследования и аналитических расчетов, Генерация постоянного по частоте и интенсивности звукового сигнала в ваздушамплитудной модуля ции сигнала ня поверхности грудной клетки в процессе дыхания позволяет сделать расчет локальной удельной вентилируемости легочной паренхимы.

Генерация звукового сигнала с программноизменяемой по определенному закону частотой, интенсивностью делает возможным вычисления соответствующих функциональных характеристик различных по глубине проходимости ветвей бронхиального дерева. Генерация импульсных сигналов с программна-изменяемой частотой, интенсивностью и длительностью импульса, вычисление временных параметров входного и выходного сигналов с расчетом спектральных характеристик возбужденных собственных колебаний участков легких дают возможность оценить состояние участка воздушного тракта легких.

45 ным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки, включающую из-. связанные с блоком усилителей, о т л и ч а ющ е е.с я тем, чта, с целью расширения

5 1836050 6 ! ! Прошедшие по воздушному тракту легки звуковые сигналы регистрируются на по ерхности грудной клетки блоком 8 измери ельных микрофонов преобразующих ко1 лебания участков грудной клетки в 5 эл ктрические сигналы. Последние передаются через блок 20 усилителей-фильтров в бл к 9 управления и обработки, где информа: ия накапливается и обрабатывается в со тветствии с программой, заложенной в 10 то же блоке 9.

В зависимости от выбранного режима ре оты блок 9 управления и обработки пора ному управляет звуковым генератором

16 блоком 22 фильтра и блоком 23электрон- 15 ном тракте легких с определением глубины н ы кл ючей.

В ре>киме пульмофонографии блок 9 упра ления и обработки включает фильтры бл кэ 22, настроенные на частоту, выбранну исследователем и введенную через 20 ср дство 24 ввода; с помощью блока 23 эл ктронных ключей осуществляется сбор ин армэции со всех измерительных микрофо ов блока 8. В режиме измерения амплиту но-частотных характеристик ветвей 25 слоевлегких, прилежащихкгруднойстенке, бр нхиального дерева блок 9 управления и с одновременным определением степени об абатки последовательно переключает фильтры блока 22 различных частот в соответствии с программой, предусматривающей порядок синхронной подачи звуковых 30 ко ебаний различных частот в верхние дыха ельные пути пациента; блок 23 электронны ключей управляется аналогичйо выше

on санному, В режиме пульмоноперкуссии пр импульсной подаче звуковых сигналов 35 бл к 9 управления и обработки полностью от лючает фильтры блока 22, обеспечивая ш ракаполаснае усиление сигналов со всех Формула изобретения из ерительных микрофонов блока 8 для Устройство для пульмофонографическопр ведения спектрального анализа собст- га исследования, содержащее систему падве ных колебаний участков легких, ачи звуковых колебаний в верхние

Обработ! а результатов производится дыхательные пути, выполненную в виде изпа ле завершения исследования которое лучателя звука, размещенного в герметичмо ет продолжаться в течение одного или нам кожухе и электрически соединеннога не кольких дыхательных циклов. Накоплен- . со звуковым генераторам, соединенного с ны в процессе исследования в блоке 9 уп- ° кожухом трубопроводом узел подключения ра ления и обработки данные и результаты к пациенту с установленным в нем контрольпр межуточных вычислений обрабатывают- ным микрофоном, электрически соединенся том же блоке па алгоритмам, изложенным, например, в монографии Л. И. 50

Не еровского "Пульмонаграфия" (Москва, „"Медицина", 1981 г,); результаты обработки мерительные микрофоны, электрически вы одятся на экран средства 25 отображени информации.

Благодаря признакам, отличающим от 55 диагностических воэмо>кностей путем регипр тотипа предложенное устройство, у по- страции амплитудно-частотных характерисл днего появляются новые свойства, за- стик ветвей бронхиального дерева, в него клк>чающиеся в вазмо>кности генерации введены последовательно соединенные звуковых сигналов различной частоты, ин- подключенный к выходам блока усилителей тенсивнасти, длительности, и изменений блок фильтров, блок электронных ключей и

1836050

Составитель Л, Немеровский

Редактор М.Кузнецова Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор М,Шароши

Заказ 2989.. Тираж 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, yn,Гагарина, 101 блок управления и обработки со средством отображения информации и средством ввода в виде клавиатуры, при этом звуковой генератор выполнен в виде последовательно соединенных задатчика частот, цифроаналогового преобразователя и усилителя с управляемым коэффициентом усиления, выход которого является выходом звукового генератора, первый выход блока управления и обработки соединен с входом задатчика частот, второй его выход с управляющим входом усилителя с управ5 ляемым коэффициентом усиления, а третий выход подключен к управляющим входами блока электронных ключей и блока фильтров.