Автоматическое устройство для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки и блок измерения и дозированного раздражения

 

Изобретение относится к медицинскому диагностическому оборудованию и может быть использовано в проктологии для диагностики патологии сфинктера. Задача изобретения - обеспечение автоматического снятия характеристик функционального состояния сфинктера, повышение достоверности выявления его патологии, а также обеспечение непрерывного автоматического измерения параметров сигналов с катетера и программной подачи дозированного объема или давления в катетер. Устройство для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки, содержит устройство коммутации и регистрации 1, блок измерения и дозированного раздражения 2 и многоканальный катетер 3 с баллончиками, катетер 4 выполнен с тремя баллончиками, раздражающим и двумя рефлекторными, последние из которых снабжены датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера, а устройство коммутации и регистрации выполнено в виде персональной электронно-вычислительной машины, вход и выход которой соединен с блоком измерения и дозированного раздражения, второй выход которого соединен с раздражающим баллончиком многоканального катетера, а второй вход - с датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера и рефлекторными баллончиками. Блок измерения и дозированного раздражения устройства содержит источник давления, регулятор и измеритель давления, дополнительно снабжен миографическим блоком и аналого-цифровым преобразователем, а источник давления через редуктор соединен с регулятором, образуя блок дозированного раздражения, при этом первый вход блока измерения и дозированного раздражения соединен с блоком дозированного раздражения, который соединен со вторым выходом, а второй вход соединен с блоком измерения давления и миографическим блоком, которые через аналого-цифровой преобразователь соединены с первым выходом. 1 з. п ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицинскому диагностическому оборудованию и может быть использовано в проктологии для диагностики патологии сфинктера.

Известно устройство для оценки функционального состояния толстой кишки, содержащее устройство коммутации и регистрации, блок измерения и дозированного раздражения и многоканальный катетер с баллончиками.

В известном устройстве блок измерения и дозированного раздражения содержит источник давления, регулятор и измеритель давления.

Данные известные устройства при использовании их с соответствующими катетерами для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки не позволяют провести исследования с достаточной достоверностью, ввиду задания параметров раздражения субъективно врачом, и достаточно продолжительны по времени.

Задачей данного изобретения является обеспечение автоматического снятия характеристик функционального состояния сфинктера, повышение достоверности выявления его патологии, а также обеспечение непрерывного автоматического измерения параметров сигналов с катетера и программной подачи дозированного объема или давления в катетер.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки, содержащем устройство коммутации и регистрации, блок измерения и дозированного раздражения и многоканальный катетер с баллончиками, катетер выполнен с тремя баллончиками - раздражающим и двумя рефлекторными, причем рефлекторные баллончики снабжены датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера, а устройство коммутации и регистрации выполнено в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ), вход и выход которой соединен с блоком измерения и дозированного раздражения, второй выход которого соединен с раздражающим баллончиком многоканального катетера, а второй вход - с датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера и рефлекторными баллончиками.

Результат достигается также тем, что блок измерения и дозированного раздражения устройства, содержащий источник давления, регулятор и измеритель давления, дополнительно снабжен миографическим блоком и аналого-цифровым преобразователем, а источник давления через редуктор соединен с регулятором, при этом первый вход блока измерения и дозированного раздражения соединен с блоком дозированного раздражения, который соединен со вторым выходом, а второй вход соединен с блоками измерения давления и миографическим блоком, которые через аналого-цифровой преобразователь соединены с первым выходом.

На фиг. 1 показана функциональная схема всего устройства; на фиг. 2 - схематическое изображение многоканального катетера; на фиг. 3 - функциональная схема блока измерения и дозированного раздражения; на фиг. 4 - схематическое изображение блока дозированного раздражения.

Автоматическое устройство для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки состоит из устройства коммутации и регистрации 1, блока измерения и дозированного раздражения 2 и многоканального катетера 3.

Устройство коммутации и регистрации 1 выполнено в виде персональной электронной вычислительной машины (ПЭВМ, например, IBM РС) в стандартной комплектации, а именно процессор 4, накопитель на магнитном диске 5, клавиатура 6, видеомонитор 7, печатающее устройство 8. Функциональное назначение этого блока заключается в регистрации, запоминании и хранении информации о функциональном состоянии запирательного аппарата прямой кишки, поступающей в него с первого выхода блока 2, а именно с аналого-цифрового преобразователя, визуализации этой информации на экране видеомонитора или на печатающем устройстве, анализе этой информации, формировании и распечатке диагноза по унифицированной форме. ПЭВМ выдает управляющие сигналы на первый вход блока 2 - блока измерения и дозированного раздражения. Автоматическое устройство содержит многоканальный катетер с баллончиками (фиг. 2), который, в свою очередь, состоит из собственно катетера 9, снабженного тремя баллончиками 10, 11, 12, выполненными из тонкой пленки, причем баллончик 10 имеет полный объем 200-300 мл и является раздражающим, баллончики 11, 12 являются рефлекторными. В надутом состоянии их диаметр лишь на 1-3 мм превышает диаметр собственно катетера. Каждый из этих баллончиков независимо один от другого сообщается с эластичными трубочками 13, выходящими из торца катетера, образуя три независимых контура для измерения давления. Рефлекторные баллончики имеют датчики электрической активности мускулатуры сфинктера (фиг. 2), выполненные в виде металлических электродов 14, по четыре электрода на каждый баллончик, расположенные равномерно по окружности, и электрические провода 15, соединенные с ними и выходящие из торца катетера. Блок измерения и дозированного раздражения 2 (фиг. 3) содержит блок измерения давления 16, который представляет собой совокупность из трех независимых преобразователей давления 17 (например, можно взять ПДП-1000МА(В, С) и усилителей постоянного тока 18, миографический блок 19, представляющий собой многоканальный калиброванный усилитель низкой частоты. Поскольку частотные спектры электрических сигналов, поступающих на вход этого блока, различны для наружного и внутреннего сфинктеров, возможно построение этого блока в виде двух независимых устройств 20 и 21. В качестве блока 20 используется, например, "Устройство для исследования биоэлектрических потенциалов мышц" типа МГ-42 (объединение заводов "Медикор"). В качестве блока 21 используется, например "High Gain DC Amplifier, RDH-2", который входит в состав прибора Multipurpose Poligraph производства NIHON KOHDEN KDGYO CO. , LTD, Токио, Япония. Блок 19 может содержать также аналоговые преобразователи выходных сигналов усилителей, например, миоинтеграторы.

Пневматические вводы в блок 16 и электрические вводы в блок 19 образуют второй вход блока 2 (фиг. 1).

Блок измерения и дозированного раздражения содержит также аналого-цифровой преобразователь 22 и блок дозированного раздражения 23. Аналого-цифровой преобразователь 22 трансформирует аналоговые сигналы, поступающие в него от блоков 16 и 19, в цифровой код для ввода в ПЭВМ. Выход этого блока является первым выходом всего блока 2 (фиг. 1).

Блок дозированного раздражения 23 (фиг. 1) состоит из регулятора 24, редуктора 25 и источника давления 26. Блоки 24, 25 и 26 выполнены, соответственно, в виде: 24 - шагового двигателя, воспринимающего команды от ПЭВМ на поворот вала "а" на определенный угол по или против часовой стрелки; 25 - редуктора типа "винт-гайка", в котором имеется вал "b", жестко соединенный с валом двигателя "а". Этот вал с помощью резьбового соединения сопряжен со шпилькой "с", которая другим своим концом жестко соединена с дном сильфона - источника давления 26; 26 - сильфон ("гармошка" из эластичного материала), к которому с одной стороны крепится резьбовая шпилька, а с другой стороны имеется патрубок для подсоединения трубочки, ведущей к раздражающему баллончику 10 (фиг. 1).

Таким образом, поворот вала шагового двигателя на определенный угол преобразуется в определенный объем воздуха, нагнетаемый в (или забираемый из) раздражающий (его) баллончик (а).

Вход на шаговый двигатель является первым входом всего блока 2 (фиг. 1), а пневматический выход сильфона - вторым выходом этого блока.

Устройства работают следующим образом.

Производят электрическое и пневматическое соединение катетера 3 с блоком измерения и дозированного раздражения 2, а последнего - с устройством коммутации и регистрации 1 (ПЭВМ). Включают автоматическое устройство. Устанавливают вручную или по программе с магнитного диска ПЭВМ предварительное начальное давление в рефлекторных баллончиках и по видеомонитору 7 ПЭВМ производят контроль.

Вводят катетер 3 в анальное отверстие пациента и производят исследования сократительной и нервно-рефлекторной деятельности ано-ректальной области по медицинской методике, включающей: запись фоновых сигналов, волевое сокращение сфинктера, покашливание, штриховка, напряжение брюшной стенки, дозированное раздражение, которое представляет собой нагнетание воздуха в раздражающий баллончик 10 (фиг. 1, 2) катетера и сброс в последовательно увеличивающихся объемах.

В каждом фрагменте сигналы давления и миографические сигналы поступают в блок 2, где происходит их измерение, т. е. преобразование и оцифровка; из блока 2 эти сигналы в виде цифрового кода поступают в блок 1 - ПЭВМ, в котором происходит их запоминание и дальнейшие визуализация и анализ. Возможна и одновременная визуализация на экране видеомонитора. Во фрагменте "дозированное раздражение" выполняют несколько циклов, каждый из которых заключается в подаче команды на определенное дозированное раздражение, выполнение этой команды и измерение реакции сфинктеров.

После отработки медицинской методики ПЭВМ производят анализ находящихся в ее памяти данных, сравнение их с параметрами нормы и формирование диагноза по некоторой заданной форме. Эта форма может быть распечатана печатающим устройством ПЭВМ и визуализирована на экране видеомонитора. Устройство позволяет вызвать на видеомонитор данные исследования, проанализировать их и внести уточнения в "автоматический диагноз" с последующей распечаткой.

Автоматическая обработка сигналов с катетера 3, автоматическая же подача дозированных объемов воздуха в раздражающий баллончик по программе, заложенной в память ЭВМ, а следовательно, очень хорошая, недостижимая ручным способом воспроизводимость всех параметров исследования, автоматическая обработка всего цикла исследований при непрерывной визуализации физиологической активности сфинктера, а также автоматизированная установка диагноза позволяют значительно ускорить исследования и значительно повысить достоверность выявления патологии. (56) Авторское свидетельство СССР N 1281245, кл. А 61 В 5/00, 1981.

Формула изобретения

1. Автоматическое устройство для исследования функционального состояния запирательного аппарата прямой кишки, содержащее устройство коммутации и регистрации, блок измерения и дозированного раздражения и многоканальный катетер с баллончиками, отличающееся тем, что катетер выполнен с тремя баллончиками - раздражающими и двумя рефлекторными, последние из которых снабжены датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера, а устройство коммутации и регистрации выполнено в виде персональной электронной вычислительной машины, вход и выход которой соединены с блоком измерения и дозированного раздражения, второй выход которого соединен с раздражающим баллончиком многоканального катетера, а второй вход - с его рефлекторными баллончиками и датчиками электрической активности мускулатуры сфинктера.

2. Блок измерения и дозированного раздражения, содержащий источник давления, регулятор и измеритель давления, отличающийся тем, что, он дополнительно снабжен миографическим блоком и аналого-цифровым преобразователем, а источник давления через редуктор соединен с регулятором, образуя блок дозированного раздражения, при этом первый вход блока измерения и дозированного раздражения соединен с блоком дозированного раздражения, который соединен со вторым выходом, а второй вход его соединен с блоком измерения давления и миографическим блоком, которые через аналого-цифровой преобразователь соединены с первым выходом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5