Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров динамических систем

Авторы патента:

A61B6 - Приборы для радиодиагностики, например комбинированные с оборудованием для радиотерапии (рентгеноконтрастные препараты A61K 49/04; препараты, содержащие радиоактивные вещества A61K 51/00; радиотерапия как таковая A61N 5/00; приборы для измерения интенсивности излучения, применяемые в ядерной медицине, например измерение радиоактивности живого организма G01T 1/161; аппараты для получения рентгеновских снимков G03B 42/02; способы фотографирования в рентгеновских лучах G03C 5/16; облучающие приборы G21K; рентгеновские приборы и их схемы H05G 1/00)

A61B5/05 - измерение с помощью электрического тока или магнитных полей для диагностических целей (A61B 5/02,A61B 5/04,A61B 5/11 имеют преимущество)

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕПДЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 376981 (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 27.03.69 (21) 1314976/3 1-16 с присоединением заявки №вЂ” (23) ПриоритетвЂ” (43) Опубликовано05.09 75 Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания О2.12.7 (51) М. Кл.

А 61Ь 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 615-777.89:

:6 12.423 (088.8) (72) Автор: изобретения

Н. Г. Горбушин (71) Заявитель

Научно-исследовательский институт медицинской радиологии

Академии медицинских наук СССР (54) РАДИОМЕТРИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО

ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Изобретение относится к технике исследования динамических, замкнутых (рециркуляционных) систем, в частности к радиометрическим устройствам для автоматического измерения и вычисления параметров О динамических систем, состоящих из жидкостных сосудистых замкнутых протоков, с использованием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосуpBcTbIH проток для получения концентрацион-. 10 ной кривой.

Известное устройство содержит необходимое количество радиометрических каналов, Источников питания, операционных,.усилите- )Q лей, блок логических операций, включаюший в себя измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, из- 20 меритель времени задержки. сигнала, блок регулируемого запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок 1 25 деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирующих устройств.

Однако известные устройства ограничивают практические возможности измерения параметров динамических систем.

Цель изобретения вЂ” повысить точность диагностики исключением экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой.

Эта цель достигается тем, что один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через по. следовательно соединенные интегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операцийвЂ” через вторые последовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь и вентиль; другой отвод выхода уз- лового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки вЂ” к соответствующему вхо376981 ду блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством опе-

f рационного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые по:следовательно соединенные дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания, подключен к дополнительному входу операционного усили-. теля узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ вЂ” к соответствующему входу блока деления;.

Для амплитудно-временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов, запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из вы- ходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой вЂ” к входу запуска генератора, а следующий выход шифратораодновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента передачи радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через последовательно соединен-, ные регулятор управл4йия задержки, измеритель времени задержки сигнала, управляемый ключ с блоком регулируемого запаздыва

С целью получения сигнала разрешения для выполнения операций деления выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей. 1

Для получения конечного результата вычислений выход блока деления и выход блока ввода коэффициента калибровки с

1 учетом входной цепи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствующему входу блока и ндика ции.

На чертеже дана блок-схема предлагае мого радиометрического устройства.

Устройство содержит радиометрические каналы PK, PK ...PK i, которые объеди-

1* 2" няются в блок радиометрических каналов

БРК. По своему назначению каждый канал является либо узловым (как PK ), 2 который регистрирует концентрацион кривую в месте объединения сосудистых протоков, либо линейным (как PK ), ко= торый регистрирует прохождение индикатора в неразветвленной части протока. К выходам каналов подключены операционб ные усилители У, У, У блока операI ционных усилителей БОУ. С помощью усилителей У, У и У выполняют операции, 1 умножения сигнала на постоянное число, а также операции сложения и вычитания.

Выходы операционных усилителей подключены к блоку регистрирующих устройств

БРУ типа шлейфовых осциллографов, а также к блоку накопителей БН и к блоку логических операций БЛО.

Накопительные элементы представляют собой аналоговые интеграторы И, И, но в случае дискретного сигнала накопитель

20 в олняют в виде дискретного сумматора.

Блок логических операций состоит из логических, измерительных и исполнительных блоков. К ним относятся дифференциальные усилители ДУ и ДУ, собранные

25 по балансной схеме, выходы которых через формирователи Ф, Ф и вентили В

В подключены к входу 1 регистра Р, 2 выполненного из ряда бистабильных элементов. Выходы 2, 3, 4 регистра соединены с входами 5, 6, 7 шифратора Ш, выполненного из элементов по схеме "И",, "HE", который вырабатывает команды для 35 управления генератором Г, ключом УК

ИИЯ. и вентилем УВ, а также для переключения

"коэффициента передачи канала PK . Выход генератора подключен к входу измерителя, 40 с 1 времени >>Аер Н рециркуляции, выполненного по дискретной схеме пересчета с преобразованием в десятичный код.

Вход измерителя времени задержки

2 сигнала, схема которого аналогична схеме измерителя ., через управляемый ключ

f5. .подключен к генератору, а через регулятор управления задержки РУЗ вЂ” к ком- мутирующему входу .блока регулируемой задержки БРЗ. Выход БРЗ соединен с дополнительным входом У а вход через

2 вентиль УВ соединен с выходом У . К

1 выходам усилителей У и У подключен

1 3 компаратор К, выход которого соединен с управляемыми входами УК, УК . Выходы

2 3 интеграторов И, И через соответствую1 2 шие управляемые ключи УК, УК под2 3

376981 торый соответственно переключает коэффи- J циенты передачи в блок БРЗ. !

Начало появления потока рециркуляции, действующего на детектор, канала PK

1 образует на его выходе сигнал, который .,по цепочке y,:.ДУ, Ф В поступает на

1 регистр P. Последний вместе с шифратором Ш вырабатывает команду для останов- ки генератора Г, для переключения коэффициента передачи канала PK и переклю-

1 1 ,чения вентиля УВ При этом сигнал с уси- лителя У направляется уже не на интег-1 ° ратор И, а через блок БРЗ вЂ” на допол1 нительный вход усилителя У .2

В момент установления равномерной концентрации по всей системе сигналы усилителей У и У становятся равными, что вызывает срабатывание компаратора К, сигнал с выхода которого открывает ключи УК и УК . После этого момент в блоке БД производится операция деления, а в блоке БУ вЂ” операция умножения с учетом коэффициента калибровки, изменяемого внешним органом управления БОУ.

Затем результат постугает в блок индикации.

После прекращения измерения и вычис,ления логические и измерительные элементы возвращаются в исходное состояние с помощью кнопки KH подключением напряжения сброса.

1. Радиометрическое устройство для автоматического измерения и вычисления параметров ди на мических систем, сост оящих из жидкостных сосудистых замкну- тых протоков, с использОванием индикаторных количеств радиоактивных веществ, вводимых в сосудистый проток для получения концентрационной кривой, содержащее необходимое количество радиометрических каналов, источников питания, операционных усилителей, блок логических операций, включающий измерительные и логические элементы: регистр, шифратор, управляемый генератор, управляемые ключи, компаратор, блок ввода коэффициента калибровки, измеритель времени задержки сигнала, блок регулируемorо запаздывания, регулятор управления задержки и измеритель времени задержки потока рециркуляции, блок накопителей, блок управляемых ключей, блок деления, блок умножения, блок индикации и блок регистрирую5 соединены к входам блока деления БД, выход которого соединен с одним из вхо-: дов блока умножения БУ, а другой вход последнего через блок ввода коэффициента калибровки БВКК, с учетом ввода от внеш- 5 него органа управления ВОУ, подключен к выходу усилителя У . Выход БУ подключен к соответствующему входу блока индикации

БИ, другой вход которого соединен с выходом измерителя времени задержки рециркупяции.

Устройство работает следующим образом.

Индикаторное вещество, инъектируемое в сосудистый проток, перемешивается вместе с жидкостью и происходит с ней по руслу, действуя на детектор первого радиометрического канала PK .. В РК;,.выра1

1 1 "" батывается сигнал, пропорциональный кон|центрации вещества. Сигнал усиливается 20 усилителем У, откуда он поступает дпя

1 записи на бумажную ленту и через управ ляемый вентиль УВ вЂ” на интегратор И

Этот же сигнал после усиления в дифферен- циальном усилителе ДУ, формирования в

1 формирователе Ф создает импульс кото-

l рый через вентиль В поступает на вход 1

1 регистра P. С помощью регистра и шифра-, тора вырабатывается и запоминается команда дпя запуска генератора Г, кото рый работает в режиме ударного возбуждения и выдает импульсы определенной ча-, . стоты. Эти импульсы отсчитываются измерителем Х и через открытый ключ УК

1 1 измерителем 3» . С измерителя Х

2 1 сигнал поступает в блок индикации БИ.

Дальнейшее прохождение индикаторного вещества по протоку вырабатывает на вы-, ходе канала PK сигнал, который поступа-

2 ет на входы усилителей У и У . С вы2 3 ходов усилителей сигналы поступают для 45, записи на бумажную ленту блока БРУ, и адин из них интегрируется на и нтеграторе,

И, а другой через блок; БВКК передается на блок БУ. Начальное появление сигнала с усилителя У после усиления в уси2 лителе ДУ, формирования в формировате2 пе Ф2 создает импульс, который через вентиль В поступает на вход регистра P. 55

Посредством регистра и шифратора выраатывается команда дпя зайирайия ключа

УК После этого измеритель выдает сиг,нал в регулятор управления задержки, ко- .I 60

Предмет изобретения

376981 ших устройств, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности диагностики посредством исключения метода экспоненциальной экстраполяции нисходящей части концентрационной кривой, один из отводов выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к соответствующему входу блока деления через последовательно соединенные ин- )p тегратор блока накопителей, управляемый ключ и к входу регистра блока логических операций вЂ” через вторые последоватецьно соединенные дифференциальный усилитель,: формирсеатель и вентиль; другой от- 15 вод выхода узлового радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к одному из входов компаратора и через блок ввода коэффициента калибровки . вЂ” к соответствую- 20 щему входу блока умножения, а выход линейного радиометрического канала посредством операционного усилителя одновременно подключен к входу регистра через первые последовательно соединенные 25

I дифференциальный усилитель, формирователь, вентиль, к одному из входов коммутатора и коммутируемому входу управляемого вентиля, один из входов которого через блок регулируемого запаздывания подключен ЗО к дополнительному входу операционного усилителя узлового радиометрического канала, а другой выход вентиля, через последовательно соединенные интегратор и управляемый ключ вЂ” к соответствуюшему входу блока деления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью амплитудно- временного согласования сигналов радиометрических каналов, а также измерения временных интервалов запаздывания и рециркуляции, выходы регистра подключены к соответствующим входам шифратора, у которого один из выходов подключен к коммутирующему входу первого ключа, другой вЂ” к входу запуска генератора, а следующий выход шифратора вЂ” одновременно к входу выключения генератора, к входу переключения коэффициента переда-

«н радиометрического канала и к входу переключения управляемого вентиля, при этом выход генератора соединен с одним ( из входов блока индикации через блок измерения времени задержки потока рециркуляции и через .,Последовательно соединенные регулятор управления задержки, из,меритель времени задержки сигнала, уп ..« равляемый ключ вЂ” с блоком регулируемого запаздывания.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю-:. щ е е с я тем, что, с целью получения сигнала разрешения для выполнения операции деления, выход компаратора подключен к управляемым входам второго и третьего управляемых ключей.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а юш е е с я тем, что, с целью получения конечного результата вычислений, выход блока деления и выход блока ввода. коэффициента калибровки с учетом входной це пи от внешнего органа управления соединены соответствующими входами блока умножения, выход которого подключен к соответствуюшему входу блока индикации.