Способ диагностики отека головного мозга и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики отека головного мозга путем импедансометрии. Технический результат состоит в повышении точности диагностики. В способе используют катушку индуктивности, которая является составной частью резонансного колебательного контура, содержащего дополнительно конденсатор, включенный параллельно обмотке катушки, измеряют импеданс колебательного контура на резонансной частоте без биологического объекта и с биологическим объектом, размещенным внутри обмотки измерительной катушки индуктивности, рассчитывают отношение полученных значений и при величине 1,4 и более диагностируют отек головного мозга. Устройство содержит генератор высокой частоты, к выходу которого подключена последовательная цепь, содержащая балластное сопротивление и две клеммы, параллельно которым подключен вход измерительного блока, снабжено резонансным колебательным контуром, содержащим измерительную катушку индуктивности и конденсатор, включенные параллельно, причем выводы контура соединены с клеммами устройства. При проведении измерения импеданса головы пациента бесконтактным способом фиксируются высокочастотные потери всех составляющих. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики отека головного мозга путем импедансометрии.

Для ранней диагностики отека головного мозга и дальнейшего контроля за состоянием больных используют комплекс методов, включающий импедансометрию мозга [1].

При исследовании применяют электроды, что снижает точность измерения параметров. Как показала практика, при лечении черепно-мозговых травм наиболее быстро реагирует импеданс мозга, поэтому необходим динамический контроль за электропроводностью мозга больного (3-5 раз в сутки).

Наличие электродов очень сильно влияет на точность измерения импеданса.

Наиболее близким к заявляемому по сущности и получаемому эффекту является способ диагностики поражения мозга путем импедансометрии, в котором в качестве измерительного датчика использована катушка индуктивности совместно с конденсатором переменной емкости, образующая колебательный контур [2].

Приведенный источник информации может быть использован в качестве прототипа для заявленного устройства.

Известное устройство для импедансометрии содержит генератор высокой частоты, колебательный контур, содержащий измерительную катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, соединенные последовательно, и измерительный блок, подключенный параллельно конденсатору.

Известный способ импедансометрии применяется для определения первичного остеомиелитического очага в костном мозгу длинных трубчатых костей.

В известном устройстве для импедансометрии, содержащем последовательный колебательный контур, у катушки индуктивности оба вывода являются потенциальными и при большом количестве витков у обмотки появляется большая собственная емкость, которая будет влиять на точность измерения.

Задача изобретения - расширение возможностей способа импедансометрии и повышение точности диагностики.

Указанная задача достигается тем, что при способе диагностики отека головного мозга путем импедансометрии, в котором в качестве колебательного контура используют катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, согласно изобретению конденсатор переменной емкости в колебательном контуре подключают параллельно обмотке катушки индуктивности, измеряют импеданс колебательного контура на резонансной частоте без биологического объекта и с биологическим объектом, размещенным внутри обмотки катушки индуктивности, рассчитывают отношение полученных значений и при величине, равной 1,4 и более, диагностируют отек головного мозга.

В устройстве для диагностики отека головного мозга, содержащем генератор высокой частоты, колебательный контур, содержащий измерительную катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, параллельно которому подключен измерительный блок, согласно изобретению измерительная катушка индуктивности и конденсатор переменной емкости в колебательном контуре включены параллельно, причем выходы генератора высокой частоты соединены с колебательным контуром через балластное сопротивление.

Сущность изобретения заключается в том, что при диагностике отека головного мозга путем электромагнитно-резонансной импедансометрии при помощи колебательного контура, содержащего измерительную катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, катушка индуктивности включена параллельно конденсатору переменной емкости. При такой схеме собственная емкость обмотки измерительной катушки включается параллельно конденсатору переменной емкости и является частью емкости колебательного контура.

При проведении исследований измеряется импеданс параллельного колебательного контура на резонансной частоте без биологического объекта и с биологическим объектом, размещенным внутри обмотки измерительной катушки.

Как известно, эквивалентная электрическая схема биологического объекта может быть представлена в виде двухполюсника, состоящего из параллельно соединенных резистора и емкости [3].

Эквивалентная электрическая схема реального параллельного колебательного контура имеет вид двухполюсника, содержащего параллельно включенные индуктивность, емкость и резистор, который характеризует добротность параллельного контура и зависит от высокочастотных потерь в обмотке индуктивности и емкости. Двухполюсник имеет соответствующий импеданс. На резонансной частоте импеданс параллельного колебательного контура равен резонансному сопротивлению, которое является чисто активным.

При наличии биологического объекта внутри отмотки измерительной катушки эквивалентная схема будет иметь вид двухполюсника, состоящего из параллельно соединенных индуктивности, емкости контура, резистора и импеданса биологического объекта, состоящего из параллельно соединенных внесенного активного сопротивления /резистора/ и внесенной емкости.

На резонансной частоте импеданс колебательного контура с биологическим объектом состоит из параллельно включенных резонансного сопротивления параллельного контура и внесенного активного сопротивления биологического объекта на резонансной частоте.

При постоянной частоте генератора вносимая емкость биологического объекта компенсируется изменением /уменьшением/ емкости конденсатора колебательного контура. Изобретение осуществляется следующим образом. Измерительную катушку индуктивности колебательного контура подключают к клеммам устройства. Конденсатором переменной емкости контура производят настройку контура в резонанс /по максимуму/ с частотой генератора, которая является постоянной. Фиксируют величину напряжения на контуре, которое пропорционально величине активного сопротивления /резонансного сопротивления/ параллельного колебательного контура. Фиксируют величину емкости по шкале конденсатора переменной емкости. Размещают измерительную катушку на голове пациента. Конденсатором переменной емкости колебательного контура производят настройку контура в резонанс с частотой высокочастотного генератора. Фиксируют величину напряжения на контуре с внесенными потерями биологического объекта и величину емкости конденсатора переменной емкости по его шкале. Вычисляют величину отношения напряжения на контуре без биологического объекта к напряжению на контуре с биологическим объектом, размещенным внутри обмотки измерительной катушки. Если величина отношения равна 1,4 и более, диагностируют отек головного мозга. При измерении импеданса головы измерительную катушку помещают на голову пациента таким образом, чтобы каркас катушки располагался по линии, соединяющей лобные бугры, височные области и затылочные бугры.

Величина вносимой емкости определяется по шкале конденсатора переменной емкости колебательного контура при ее компенсации во время настройки контура в резонанс с частотой генератора.

Величина вносимой емкости является дополнительной информацией и необходима при лечении больного.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства, осуществляющая предлагаемый способ диагностики.

На фиг. 2 приведена эквивалентная электрическая схема двухполюсника, подключаемого к клеммам генератора без биологического объекта; на фиг. 3 - двухполюсника с биологическим объектом.

Предлагаемое устройство содержит высокочастотный генератор 1, к выходу которого подключено балластное сопротивление 2, выполненное в виде постоянного резистора или постоянного конденсатора.

Второй вывод балластного сопротивления 2 соединен с клеммой 3.

Клемма 4 соединена с общей шиной устройства. К клеммам 3 и 4 подключены конденсатор переменной емкости 5, измерительная катушка 6 и вход измерительного блока 7, который может быть выполнен в виде высокочастотного милливольтметра с большим входным сопротивлением и малой входной емкостью /аналогичным по схеме, например, милливольтметру типа В-3 - 55/.

В устройстве должно быть выполнено условие, когда величина балластного сопротивления должна быть значительно больше величины измеряемого импеданса /резонансного сопротивления/.

Колебательный контур образован индуктивностью обмотки измерительной катушки 6 и суммарной емкостью, состоящей из емкости конденсатора переменной емкости 5, собственной емкости измерительной катушки 6 и входной емкости измерительного блока 7.

В случае с биологическим объектом параллельно клеммам 3 и 4 подключаются вносимое активное сопротивление объекта P_об и вносимая емкость объекта C_об. При размещении биологического объекта внутри обмотки измерительной катушки емкость конденсатора переменной емкости 5 необходимо уменьшить на величину C_об.

При исследованиях желательно иметь катушку индуктивности, у которой диаметр каркаса будет равен 1,05 - 1,1 наибольшего диаметра головы.

Практически устройство комплектуется набором измерительных катушек, имеющих разные диаметры каркасов.

При измерении импеданса головы катушку помещают на голову пациента таким образом, что окружность катушки располагается по линии, соединяющей лобные бугры, височные области и затылочные бугры. При данном способе импедансометрии отсутствует гальванический контакт измерительной схемы с телом пациента. Имеется только индуктивная и емкостная связь.

Источники информации 1. Т. М. Сергиенко и др. Дифференциальная диагностика и лечение отека и набухания головного мозга путем импедансометрии. Вопросы нейрохирургии, 1990, вып. 4, с. 6 - 8.

2. Патент РФ N 1827160 А1, кл. 5 А 61 В 5/00. Опубл. 15.07.93. Бюл. N 26.

3. Методы клинической нейрофизиологии. Под редакцией В. Б. Гречина. Л.: Наука, 1977, с. 211, рис. 11.1.

Формула изобретения

1. Способ диагностики отека головного мозга путем импедансометрии, в котором в качестве колебательного контура используют катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, отличающийся тем, что переменный конденсатор в колебательном контуре подключают параллельно обмотке катушки индуктивности, измеряют импеданс колебательного контура на резонансной частоте без биологического объекта и с биологическим объектом, размещенным внутри обмотки катушки индуктивности, рассчитывают отношение полученных значений и при величине, равной 1,4 и более, диагностируют отек головного мозга.

2. Устройство для диагностики отека головного мозга, содержащее генератор высокой частоты, колебательный контур, содержащий измерительную катушку индуктивности и конденсатор переменной емкости, параллельно которому подключен измерительный блок, отличающийся тем, что измерительная катушка индуктивности и конденсатор переменной емкости в колебательном контуре включены параллельно, причем выходы генератора высокой частоты соединены с колебательным контуром через балластное сопротивление.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3