Устройство для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта

 

Изобретение относится к медицине, а именно гастроэнтерологии, конкретно к устройствам для исследования моторной функции желудочно-кишечного тракта. Технический результат изобретения состоит в повышении точности и помехозащищенности измерений, а также удобства использования. Это достигается тем, что в устройстве датчик представляет собой инфракрасную оптоэлектронную пару, в которой излучатель и приемник разделены между собой светонепроницаемой перегородкой, а в цепь согласующего блока, состоящего из согласующего усилителя, активного фильтра низкой частот и оконечного усилителя, последовательно подключен двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала. Датчик вводят в пищевод, желудок и т.п. на заранее выбранную глубину. Излучаемый сигнал, отраженный от внутренней стенки исследуемого органа, воспринимается приемником. Во время прохождения перистальтической волны по органу изменение расстояния между стенкой исследуемого органа и датчиком приводит к изменению освещенности приемника. Вырабатываемый сигнал отражает моторную деятельность исследуемого органа. По общеизвестным нормам (скорость прохождения перистальтической волны, периодичность сокращений, частота следования сокращений) производят определение вида двигательных нарушений ЖКТ. 3 ил.

Изобретение относится к области медицины, а именно гастроэнтерологии, конкретно к устройствам для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта.

Известно устройство для исследования моторной функции органов желудочно- кишечного тракта (ЖКТ), состоящее из электродов для снятия биоэлектрических потенциалов с тела пациента, сложной системы фильтров, выделяющих полезную составляющую электрического сигнала, регистрирующего устройства Гастрограф ЭГС-4М [1].

Данное устройство обладает очень низкой чувствительностью, плохой помехозащищенностью, слабой селекцией полезного сигнала, сложной конструкцией систем фильтров.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности следует считать устройство, состоящее из защитной трубки, в которую помещен датчик давления (тензорезистор) Гастрополиграф ПЖ-64 [2].

Данное устройство также не лишено недостатков, а именно: 1) Низкая чувствительность датчиков давления, для повышения которой необходимо увеличить геометрические размеры самого датчика (тензорезистора), что нецелесообразно при проведении исследования на живых организмах, т.к. введение в исследуемый орган (желудок, пищевод) датчика с большими геометрическими размерами вызывает неадекватную реакцию мышечных волокон стенки исследуемого органа, что приводит к значительному снижению точности измерения; 2) Недостаточно высокая помехозащищенность; 3) Неудобная форма выходного сигнала для обработки регистрирующим устройством.

Технический результат изобретения состоит в повышении точности и помехозащищенности измерений, а также удобстве использования устройства. Это достигается тем, что в устройстве для исследования моторной функции органов ЖКТ, которое состоит из датчика, соединенного проводником с регистрирующим устройством через согласующий блок, включающий согласующий усилитель, активный фильтр низкой частоты и оконечный усилитель, датчик представляет собой инфракрасную оптоэлектронную пару, в которой излучатель и приемник разделены между собой светонепроницаемой перегородкой, а в цепь согласующего блока последовательно с оконечным усилителем включен двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства для изучения моторной функции органов ЖКТ, содержащая датчик 1, представляющий собой инфракрасную оптоэлектронную пару, согласующий блок 2, включающий в себя согласующий усилитель 3, активный фильтр низкой частоты 4, оконечный усилитель 5, двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала 6, регистрирующее устройство 7.

На фиг.2 изображен датчик 1, представляющий собой инфракрасную оптоэлектронную пару, содержащую в себе следующие элементы: прозрачную силиконовую трубку 8, внутри которой помещается инфракрасный излучатель 9 и ИК-приемник 10 разделенные между собой светонепроницаемой перегородкой 11.

В качестве излучателя и приемника может быть использован ИК-диод, например АЛ 107б.

Устройство работает следующим образом: напряжение снимается с опорного источника напряжения, собранного на интегральной схеме, например К142ЕН12, поступает на излучатель 9, который в свою очередь вырабатывает ИК-излучение, радиально направленное с телесным углом 90-100 градусов, ИК-излучение попадает на приемник 10, отражаясь от внутренней стенки 12 исследуемого органа-пищевода, желудка (см. фиг.3).

Интенсивность принимаемого сигнала зависит от расстояния между излучателем 9, стенкой исследуемого органа 12 и приемником 10.

Сигнал, вырабатываемый приемником 10, поступает на согласующий блок 2 (см. фиг. 1), а именно на согласующий усилитель 3, затем на активный фильтр низкой частоты 4 с частотой среза 30 Гц.

Далее сигнал усиливается оконечным усилителем 5, выпрямляется двухполупериодным выпрямителем среднего значения сигнала 6, собранного на интегральной схеме, например К157ДА1, и поступает на регистрирующее устройство 7 (самописец, компьютер с принтером).

Устройство работает следующим образом.

Датчик 1 вводят в пищевод, желудок и т.п. на заранее выбранную глубину (фиг. 3). До прохождения перистальтической волны к излучателю 9 и приемнику 10 тесно прилегает стенка исследуемого органа 12. Соответственно излучаемый сигнал с излучателя 9 не может попасть на приемник 10, электрический сигнал на выходе приемника 10 минимален. Во время прохождения перистальтической волны стенка исследуемого органа отдаляется на некоторое расстояние, а значит появляется возможность прохождения ИК-излучения от излучателя 9 к приемнику 10, за счет отражения от стенки исследуемого органа 12 на выходе приемника появляется электрический сигнал.

Вырабатываемый сигнал отражает моторную деятельность исследуемого органа и далее по общеизвестным нормам (частота следования сокращений, скорость прохождения волны, длительность, периодичность) производят определение вида двигательных нарушений органов ЖКТ [1;2].

С помощью данного устройства обследовано 65 пациентов, достоверность метода в подтверждении диагноза составила 85-90%, в результате применения данного устройства точность измерения повышается в среднем на 50-60%.

Вследствие того, что данное устройство способно регистрировать минимальные двигательные сокращения исследуемого органа, такую точность и чувствительность не позволяют достичь устройства, содержащие датчик, выполненный на основе тензорезистора. Причем внешний вид сигнала, получаемый с согласующего блока с использованием двухполупериодного выпрямителя среднего значения сигнала, более удобен для восприятия регистрирующим устройством, облегчается процесс обработки получаемой информации врачом.

Источники информации 1. Собакин М. А. Клинико-физиологическая методика электрогастрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении. Бюллетень экспериментальной биологии, 1954, с. 12-14.

2. Арбинский В.М. Физиология и патология двигательной функции пищевода. М., Наука, с. 27-31.

Формула изобретения

Устройство для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта, содержащее датчик, помещенный в защитную оболочку, соединенный проводником с регистрирующим устройством через согласующий блок, включающий согласующий усилитель, активный фильтр низкой частоты и оконечный усилитель, отличающийся тем, что датчик представляет собой инфракрасную пару, в которой излучатель и приемник разделены светонепроницаемой перегородкой, а в цепь согласующего блока последовательно с оконечным усилителем введен двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3