Устройство для исследования гемодинамики

 

Союз Советским

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<щ858768 47 т"4 ф г

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16,0878 (21}2688210/28-13 с присоединением заявки ¹(51)М Кл 3

A 61 В 5/02

I осударственный комитет СССР но делам изобретений н открытн и (23) Приоритет—

Опубликовано 300881. Бюллетень HB 32

Дата опубликования описания 300881 (53} УДК 6 15 ° 4 7 1 (088. 8) В.10., Сизов дережмийй, (72) Авторы изобретения

В.Я. Эскин, В.Г. Странин, В.В. Барматунов

Д. И. Каплунович, В. A. Училихин и Л. Б. Но!

Московский областной ордена Трудового Красного Зна научно-исследовательский клинический институт .. им. M. Ф. Владимирского мени — — - - - - 1 (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕМОДИНЛМИКИ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам.

Известно устройство для исследования гемодинамики, которое содержит

5 последовательно соединенные датчик температуры, преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирующий прибор (1 ).

Однако из-за нелинейной температурной характеристики датчика известное устройство не обеспечивает высокую точность измерения скорости кровотока при изменении температуры тела человека от нормальной до глубокой 15 гипотермий, что затрудняет диагностику.

Цель изобретения — повышение точности измерения скорости кровотока при вменении температуры тела чело- 20 века от нормальной до глубокой гипотермии.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для исследования гемодинамики, содержащее последователь- 25 но соединенные датчик температуры, преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирующий прибор, введен сумматор, выполненный с возможностью работы в режиме генератора то- 30 ка, выход которого через дополнительно введенные ограничительный резистор соединен с источником питания, а выход через разделительный резистор соединен параллельно с датчиком температуры и входом преобразователя.

При этом преобразователь выполнен в виде дифференциального операционного усилителя, охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи — одной постоянной через масштабный резистор на инвертирующий вход и второй коммутируемой через последовательно соединенные коммутатор, усилитель и реэисторный делитель на инвертируемый вход, причем выход усилителя ком-..— мутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительный резистор со входом сумматора.

При этом сумматор выполнен в виде операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью.

На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования гемодинамики.

Устройство содержит последовательно соединенные датчик 1 температуры, преобразователь, усилитель 2, блок обработки и регистрирукщий прибор 3 .

Причем преобразователь выполнен в

85В768 виде дифференциального операционного усилителя 4, охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи — одной постоянной через масштабный резистор

5 на инвертирующий вход и второй коммутируемой через последовательно соединенные коммутатор 6, усилитель 7

5 и резисторный делитель, образованный резисторами 8 и 9, на инвертируемый вход.

Выход усилителя 7 коммутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительный резистор 10 с вышеуказанным сумматором, выполненным в виде операционного усилителя 11 с цепью отрицательной обратной связи. Причем сумматор выполнен с 15 возможностью работы в режиме генератора тока и его вход через ограничительный резистор 12 соединен с источником питания. А ныход сумматора через разделительный резистор 13 соединен параллельно с датчиком 1 температуры и входом преобразователя.

Кроме того, вышеуказанный блок с брабетки включает B себя масштабный блок 14, интегратор 15, «о лмутатор

16, комваратор 17 и блок 18 памяти.

Устройство работает следующим образом.

На термисторный датчик 1, введенный в кровеносное русло, воздействует изменение температуры крони. Происходящее при этом изменение сопротивления термистора влечет за собой изменение коэффициента передачи усилителя 4 н соответствии с формулами 35

Ra. c

y RT

Й о.с. ку = + где Ку- и Ку+ — коэффициент передачи усилителя соответственно для иннертирующего и неиннертирующего 45 входов;

R о.с; сопротивление масштабного резистора 5 в цепи отрицательной обратной связи; 5Î, Вт — сопротивление термистора.

Преобразонатель изменений температуры н напряжение имеет два режима работы — режим автоматической подстройки нуля и режим измерения.

Прб замкнутом ключе коммутатора 6 (режим автоподстройки нуля) напряжение разбаланса с выхода усилителя 4 поступает на вход операционного усилителя 7 и непрерывно отслеживается им 60 таким образом, что на неинвертирующем входе усилителя 4 появляется напряжение, равное по величине и сонпадающее по фазе с напряжением на инвертирующем входе усилителя 4. В этом режиме на выходе усилителя 4 поддерживается устойчивый нуль, независимо от изменений температуры вокруг термистора.

При переходе н режим измерения . ключ коммутатора б размыкается, а операционный усилитель 7 реализует па- мять, удерживая напряжение компенсации на прежнем уровне в течение всего периода измерения. При этом изменение сопротивления термистора датчика 1 под нлиянием изменений температуры крови после введения его н организм сопровождается появлением на выходе преобразователя электрического напряжения, пропорционального изменению температуры крови в сосуде, где нахоДится термистор. Эти изменения напряжения подвергаются н блоке обработки аналоговой обработке сигнала. Часть тока, отнетвляющаяся через резистор 10, обеспечивает ком". пенсацию небольшой остаточной нелинейности.

По окончании периода измерения ключ коммутатора б вновь замыкается и операционный усилитель 7 обеспечивает автоматическую подстройку нуля до следующего измерения.

В устройстве обеспечивается линейная зависимость между выходным сигналом (напряжением на выходе усилителя) и входным сигналом (изменением температуры среды вокруг датчика-термистора) во всем рабочем диапазоне температур путем автоматического регулирования коэффициента передачи усилительного тракта благодаря использованию такой схемы отрицательной обратной связи, при которой глубина ее однозначно определяется сопротивлением термистора.

Таким образом, устройство позволяет исследовать параметры гемодинамики с меньшей погрешностью при температуре тела больного, отличающейся от нормальной как в сторону более высокой (до 40 С),так и в сторону низких температур (до 20 С), например, при гипотермии.

Вычисление параметров гемодинамики производится предлагаемым устройством автоматически, н реальном масштабе времени, т.е. непосредственно н момент исследования. Повторные замеры могут производиться многократно через короткие интерналы времени.

Формула изобретения

1. Устройство для исследования гемодинамики, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости кровотока при изменении температуры тела человека от

858768

Составитель Л. Сбловьев

Редактор Н. Кешеля Техред 3. Фанта Корректор у. Пономаренко

Заказ 7392/10 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIII "патент", г. Ужгород, ул. проектная, 4 нормальной до глубокой гипотермии, в него введен сумматор, выполненный с воэможностью работы в режиме генератора тока, выход которого через дополнительно введенные ограничительный резистор соединен с источником питания, а выход через разделительный резистор соединен параллельно с датчиком температуры и входом преобразо- вателя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что преообраэователь выполнен в виде дифференциального операционного усилителя, охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи - одной постоянной через масштабный резистор на ин- 15 вертирующий вход и второй коммутируемой, через последовательно соединенные коммутатор, усилитель и резисторный делитель на неинвертируемый вход, причем выход усилителя коммутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительный резистор со входом сумматора.

3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что сумматор выполнен в виде операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Патент США М 4015593, кл. А 61 В 5/02, опублик. 1977.