Устройство для измерения локального мозгового кровотока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< 1176657?

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 181278 (21) 2697749/28-13

{51}М. Нп.3 с присоединением заявки Ì9 (23) Приоритет

A 61 В 5/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 3009,80. Бюллетень É9 36

Дата опубликования описания 300980 (53} УДК 615 ° 475 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е. Ф. Лунец, A. И. Драпеза и В. М. Борздов

Белорусский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет им. В. И. Ленина (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЛОКАЛЬНОГО

МОЗГОВОГО КРОВОТОКА

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, Известно устройство для измерения локального мозгового кровотока, пред- 5 ставляющее собой изотермический потокоме, где поток определяется путем измерения теплопроводности ткани в окрестности подогреваемого термистора, поддерживаемого при фиксированной более высокой . емпературее чем температура контрольного термистора, измеряющего температуру ткани и находящегося на расстоянии около пяти миллиметров от подогреваемого термис- 5 тора для исключения взаимовлияния.

Кроме того, в известном устройстве поддерживается постоянной фиксированная небольшая разность температуры между данными термодатчика, а поток, следовательно, определяется при помощи рассеваиия подогреваемого термистора, для чего в схеме имеется устройство умножения тока, текущего через подгреваемый термистор, на падение напряжения на нем.

Недостатком устройства является то, что для измерения потока крови в перфузированной ткани в нем используется два термодатчика, Это делает трудоемким изготовление датчика для проведения локальных измерений кровотока, а также снижает объективность таких измерений с" количественной точки зрения, так как при этом происходи т через мери ая травмати э аци я т к ани .

Особенно это сказывается при измерении локального кровотока в глубоких структурах мозга, так как размеры измерительного датчика за счет наличия в нем двух термодатчиков не удается сделать такими, чтобы обеспечить минимальную травматизацию этого кровного метода измерения.

Известно также устройство для измерения локального мозгового кровотока, содержащее датчик температуры, генератор греющего тока, усилитель, блок управления генератором греющего тока и регистрирующий блок. Это устройство основано на использовании метода теплового клиренса, т.е. на определении интервала времени полувыведения тепла от подогреваемой термопары с последующим расчетом скорости кровотока по форМуле.

Однако известное устройство также имеет недостаточную точность измерения локального кровотока в глубоких

?бб577 структурах головного мозга и вызыва ет травматиэацию ткани головного моэга.

Целью изобретения является уменьшение травматизации ткани головного мозга и повышение точности измерения ло,ального кровотока в глубоких структурах головного мозга.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержацее датчик температуры, генератор греющего тока, усилитель, блок управления генератором греюцего тока и регистрирующий блок дополнительно введены аналоговый коммутатор, генератор измерительного тока, блок управления ге- I5 нератором измерительного тока, прерыватель греющего тока, управляемый повторитель импульсов и две схемы выборки и хранения. При этом одна клемма термодатчика через аналоговый;ф коммутатор соединен а с генераторами греющего и измерительного тока, а также с э апомин ающими входами схем выборки и хранения, а другая клемма термодатчика предназначена для сое— динения с землей, причем другие входы схем выборки и хранения через управляемый повторитель импульсов соединены с выходом блока управления генератором измерительного тока, вход

KOTOPOI O lIO+KTlRBPH K BEdXOg бЛОКа jjIIравления генератором греющего тока, другие выходы блоков управления генераторами греющего и измерительного токов подключены Ко входам аналогового коммутатора, к другому входу ко- З5 торого подключены неинвертирующий выход прерывателя греющего тока и один из входов управляемого повторителя импульсов, другой вход которого соединен с инвертируюцим выходом прерыва 4Q теля греющего тока. Один из выходов аналогового коммутатора соединен со своим управляющим входом, а выходы схем выборки и хранения через усилитель подключены к регистрирующему блоку .

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения локального мозгового кровотока.

Устройство для измерения локально- О го мозгового кровотока содержит термодатчик 1,одна клемма которого через аналоговый коммутатор 2 соединена с генераторами 3 измерительного и 4 греющего тока, а также с запоминаюцими входами схем 5 и б выборки и хранения. Другая клемма термодатчика

1 соединена с шиной земли. Другие входы схем 5 и б выборки и хранения через управляемый повторитель 7 импульсов соединены последовательно @) с блоками управления генераторов

8 измерительного и 9 греющего тока выходы которых соединены с аналого-, вым коммутатором 2. Неинвертирующий .выход прерывателя 10 импульсов греющего тока соединен с одним из входов управляемого повторителя 7 импульсов другой вход которого соединен с ин- вертирующим входом прерывателя 10 импульсов греющего тока. Один из выходов аналогового коммутатора- 2 соединен с одним иэ своих входов.

Выходы схем 5 и б выборки и хранения через усилитель 11 соединены с регистрирующим .блоком 12.

Устройство работает следующим образом.

Для измерения локального мозгового кровотока используется всего один термодатчи к 1, который в водит ся в соответствующую область мозга. При этом блоки управления генераторами измерительного и греюцего тока обеспечивают подачу на термодатчик 1 импульсов тока в следующей последовательности. Сначала на термодатчик

1 подается практически постоянный . греюций ток с генератора 4 греющего тока, который сигналом со схемы блока управления генератором греющего тока прерывается на очень короткое время с периодом T >ю 4 . Этот ток разогревает термодатчик 1 на несколько градусов больше температуры окружаюцей ткани, В паузах импульсов греющего тока с генератора 3 измерительного тока подается короткий измерительный импульс длительностью (, что обеспечивается блоком 8 управления генератора измерительного тока. Этот ток Служит для определения температуры разогрева термодатчика 1. Кроме этого, греющий ток дополнительно прерывается импульсами со скважностью, равной двум, с прерывателя 10 импульсов греющего тока, причем длительностью прерывания .ъ 7 и определяется инерционными возможкостями используемого термодатчика

1 в исследуемой среде, С выхода блока 8 управления генератором измерительного тока на один из входов схем

5 и б выборки и хранения через управл яемый повторитель 7 импуль сов подается импульс хранение с длительностью с4, расположенный в середине импульса . При этом при подаче на аналоговый коммутатор 2 и на один из входов сдвоенного управляемого повторителя 7 импульсов уровня логической единицы с неинвертируюцего выхода прерывателя 10 импульсов на выходе схемы б выборки и хранения запоминается напряжение на разогретом термодатчике 1;обусловленное прохождением через него измерительного тока с генератора 3 измерительного тока в моменты прихода импульсов хранения с длительностями с4

Импульсы хранения с4 на вход схеьж 5 выборки и хранения не поступают, так как управляемый повторитель

7 импульсов будет закрыт уровнем логического нуля с инвертирующего выхо766 577 да прерывателя 10 импульсов греюще.го тока. Поэтому на выходе схемы 5 выборки и хранения на время паузы 7Э будет запоминаться предыдущая амплитуда напряжения на нераэогретом термодатчике 1. При подаче на управляеmN повторитель 7 импульсов и аналоговый коммутатор 2 уровня логического нуля с нейнвертирующего выхода прерывателя 10 импульсов, что соответст- . вует поступлению с его инвертирующего выхода уровня логической единицы 10 на вход управляемого повторителя 7 импульсов, на термодатчик 1 будут про ходить только короткие измерительные импульсы, так как греющий ток будет прерван, На выходе схемы 5 выбор- 1$ ки и хранения будет запоминаться амплитуда н а не раз огре том термодатчи ке

1 в моменты прихода импульсов ь . На выходе схемы 6 выборки и хранения на время паузы Гэ запоминается предыдущая амплитуда напряжения на разогретом термодатчике 1. После чего напряжение с выходов схем 5 и 6 выборки и хранения, которые соответствуют температурам разогретого и охлажденного термодатчика 1, поступают на вход усилителя 11, где они постоянно вычитаются, исключая тем саум влияние температуры перфузированной ткани на измерение потока и, после зтого поступают на регистрирующий блок 30

12, Так как скорость измерения локального мозгового кровотока на много порядков меньше, чем длительность прерывания греющего тока 7э, регистрирующий блок 12 будет с достаточно 35 высокой точностью измерять локальный мозговой кровоток.

Таким образом, предлагаемое устройство может найти применение в тех областях науки и техники, где необ- 40 ходимо измерять локальный расход жидкости или газа. При этом возможности измерения изменений локально.го расхода жидкости или газа данным устройством при больших градиентах скорости течения жидкости или газа ограничены практически инерционными возможностями измерительного термодатчика 1. В резульrare такого выполнения устройства уменьшается травма» тизация ткани головного мозга н повышается точность измерения кровотоRa °

Формула изобретения

Устройство для измерения локального мозгового кровотока, содержащее датчик температуры, генератор греющего тока, усилитель, блок управления генератором греющего тока, регистрирующий блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения травматиэации ткани головного мозга и повышения точности измерения локального кровотОКВ в глубоких структурах головного мозга, в устройство введены аналоговый коммутатор, генератор измерительного тока, блок управления генератором измерительного тока, прерыватель греющего тока, управляемый повторитель импульсов и две схемы выборки и хранения, при этом одна клемма термодатчика через аналоговый коммутатор соединена с генераторами греющего и измерительного тока,а также запоминающими входами схем выборки и хранения, а другая клемма термодатчика предназначена для соедннения с землей, причем другие входы схем выборки и хранения через управляемый повторитель импульсов соединены с выходом блока управления генератором измерительного тока, Вход которого подключен к выходу блока управления генератором греющего тока, другие выходы блоков управления ° генераторами измерительного и греющего токов подключены ко входам аналогового коммутатора, к другому входу которого;подключены неинвертирующий выход прерывателя греющего тока и один из входов УЬравляемого повторителя импульсов, другой вход которого соединен с инвертирующим выходом прерывателя греющего тока, один из выходов аналогового коммутатора соепинен со своим управляющим входом, а выходы схем выборки и хранения через усилитель подключены к регистрирующему блоку.

766577

Составитель В. Головин

Редактор Г. Прусова Техред О. Легеза

Корректор В. Бутяга

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4

Заказ 7036/2 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушскай наб., д. 4/5