RU2631629C2 - Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis - Google Patents

Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis Download PDF

Info

Publication number
RU2631629C2
RU2631629C2 RU2016105140A RU2016105140A RU2631629C2 RU 2631629 C2 RU2631629 C2 RU 2631629C2 RU 2016105140 A RU2016105140 A RU 2016105140A RU 2016105140 A RU2016105140 A RU 2016105140A RU 2631629 C2 RU2631629 C2 RU 2631629C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
applicator
transmitting antenna
control unit
Prior art date
Application number
RU2016105140A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2016105140A (en
Inventor
Александр Анатольевич Лебеденко
Ольга Евгеньевна Семерник
Александр Викторович Демьяненко
Иван Владимирович Семерник
Феруз Сетмерович Топалов
Original Assignee
Александр Анатольевич Лебеденко
Ольга Евгеньевна Семерник
Александр Викторович Демьяненко
Иван Владимирович Семерник
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Анатольевич Лебеденко, Ольга Евгеньевна Семерник, Александр Викторович Демьяненко, Иван Владимирович Семерник filed Critical Александр Анатольевич Лебеденко
Priority to RU2016105140A priority Critical patent/RU2631629C2/en
Publication of RU2016105140A publication Critical patent/RU2016105140A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2631629C2 publication Critical patent/RU2631629C2/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/08Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N22/00Investigating or analysing materials by the use of microwaves or radio waves, i.e. electromagnetic waves with a wavelength of one millimetre or more

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: device for bronchopulmonary system diseases diagnosis contains a controlled high-frequency generator (3), an analog-to-digital converter (9), a control unit (4), a result recording and display unit (2), a generation and measurement unit (1), main (6), reference (7) and receiving (8) channels. In the generation and measurement unit (1), a microwave frequency synthesizer is used as the high-frequency generator (3), the first output of which is connected to the input of a power divider (5) to divide the power of the microwave signal between the main (6) and the reference (7) channel. The main channel (6) is formed by a power amplifier (12) and a transmitting antenna-applicator (13), the reference channel (7) - by an attenuator (15) and a gain meter (16), the receiving channel (8) - by the receiving antenna-applicators array (19), a multiplexing unit (18) and a power amplifier (17). The pressing sensors (14, 20) of the transmitting antenna-applicator (13) and the receiving antenna-applicators array (19) and the optical position sensor (11) of the transmitting antenna-applicator (13) are connected to the control unit (4) which is connected to a computer (21) by means of a data bus via an interface device (10).
EFFECT: determination of changes in the bronchopulmonary system and their localization in patients of all age groups, including children of early age, increased reliability, accuracy and informativeness of the survey results obtained.
4 cl, 1 dwg

Description

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, и найдет применение в пульмонологии, педиатрии, аллергологии и иммунологии и терапии.The present invention relates to medical equipment, and will find application in pulmonology, pediatrics, allergology and immunology and therapy.

Болезни органов дыхания до настоящего времени представляют собой важную социально-медицинскую проблему во всем мире, поскольку по удельному весу в общей смертности населения занимают одно из ведущих мест, а экономический ущерб, наносимый обществу вследствие высокой заболеваемости и инвалидизации больных, огромен. В течение последних 25 лет общая заболеваемость болезнями органов дыхания неуклонно возрастает. На долю органов дыхания по данным официальной статистики приходится около 40% всех случаев заболеваемости, которая превосходит уровни заболеваемости другими классами болезней. В структуре причин обращаемости за медицинской помощью их удельный вес на различных территориях составляет от 29,2 до 43,5% среди взрослых и от 65,4 до 83,8% - среди детей. Наиболее распространенными и тяжелыми формами болезней органов дыхания, сопровождающимися развитием осложнений, являются пневмония и бронхиальная астма (Профилактика заболеваний / Алексеенко С.Н., Дробот Е.В. // Издательство "Академия Естествознания", 2015 г.).Respiratory diseases are still an important socio-medical problem all over the world, since they occupy one of the leading positions in the total mortality rate of the population, and the economic damage caused to society due to the high morbidity and disability of patients is enormous. Over the past 25 years, the overall incidence of respiratory diseases has been steadily increasing. According to official statistics, respiratory organs account for about 40% of all cases of morbidity that exceed levels of morbidity by other classes of diseases. In the structure of the reasons for seeking medical help, their proportion in various territories ranges from 29.2 to 43.5% among adults and from 65.4 to 83.8% among children. The most common and severe forms of respiratory diseases accompanied by the development of complications are pneumonia and bronchial asthma (Disease prevention / Alekseenko S.N., Drobot E.V. // Academy of Natural Sciences Publishing House, 2015).

Следует отметить, что БА является причиной значительного снижения качества жизни людей, ограничивает их социальную и физическую активность, а при тяжелом течении приводит к инвалидизации (Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (GINA). Пер. с англ. под ред. А.Г. Чучалина. Пересмотр 2013 года. - М.: Атмосфера, 2013). Поэтому столь важно диагностировать данные бронхолегочные заболевания на самых ранних этапах и прогнозировать их течение в будущем.It should be noted that AD is the cause of a significant decrease in the quality of life of people, limits their social and physical activity, and in severe cases leads to disability (Global Strategy for the Treatment and Prevention of Asthma (GINA). Transl. From English under the editorship of A.G. Chuchalina, Revision of 2013. - M .: Atmosphere, 2013). Therefore, it is so important to diagnose these bronchopulmonary diseases at the earliest stages and predict their course in the future.

В настоящее время разработано значительное количество современных методик диагностики патологии, как бронхов, так и интерстициальной ткани, и приборов для их осуществелия (спирографы, бодиплетизмографы, рентгенографы, бронхоскопы, аппараты компьютерной и магнитно-резонансной томографии). Однако, большинство из них не позволяют неинвазивно диагностировать заболевание, а зачастую их применение невозможно у пациентов раннего детского возраста.Currently, a significant number of modern diagnostic methods have been developed for pathology, both of the bronchi and interstitial tissue, and devices for their implementation (spirographs, bodyplethysmographs, radiographs, bronchoscopes, computer and magnetic resonance imaging devices). However, most of them do not allow a non-invasive diagnosis of the disease, and often their use is impossible in patients of early childhood.

В связи с этим, проблема разработки неинвазивного устройства, позволяющего диагностировать заболевания бронхолегочной системы у детей начиная с раннего возраста, является особенно актуальной в современной медицине.In this regard, the problem of developing a non-invasive device to diagnose diseases of the bronchopulmonary system in children from an early age is especially relevant in modern medicine.

Согласно «Клиническим рекомендациям по диагностике, лечению и профилактике тяжелой внебольничной пневмонии у взрослых» (под ред. Чучалина А.Г., 2014 г.) и «Федеральным клиническим рекомендациям по диагностике и лечению внебольничной пневмонии у детей» наиболее широко применяемым методом диагностики пневмонии, как у взрослых, так и у детей является проведение обзорной рентгенографии органов грудной клетки в передней прямой и боковой проекциях для выявления инфильтративных изменений в паренхиме легочной ткани.According to the Clinical Recommendations for the Diagnosis, Treatment, and Prevention of Severe Community-Acquired Pneumonia in Adults (edited by A. Chuchalin, 2014) and the Federal Clinical Recommendations for the Diagnosis and Treatment of Community-Acquired Pneumonia in Children, the most widely used diagnostic method for pneumonia In both adults and children, a panoramic x-ray of the chest organs is performed in the anterior direct and lateral projections to detect infiltrative changes in the lung parenchyma.

Недостатком данного метода является то, что для получения рентгенограммы грудной клетки используется один из видов ионизирующего излучения - рентгеновское излучение, способное оказать вредное воздействие на пациента. Средняя индивидуальная доза облучения пациента при пленочной рентгенографии грудной клетки составляет 0,3 миллизиверта (мЗв). Кроме того, данный метод исследования не позволяет полноценно оценить состояние бронхолегочной системы, так как в результате обследования пациента мы получаем статичное изображение, не зависящее от фаз дыхания. Следует также учитывать, что в некоторых случаях рентгенография грудной клетки может быть не информативна (то есть, демонстрировать ложно-отрицательный результат). Такие ситуации могут быть обусловлены проекционным наслоением тени патологического очага на тень нормальной анатомической структуры (например, диафрагмы, средостения), малой интенсивностью очага (например, начальными воспалительными проявлениями), неадекватной проекцией исследования.The disadvantage of this method is that to obtain a chest x-ray, one of the types of ionizing radiation is used - X-ray radiation, which can have a harmful effect on the patient. The average individual patient dose for film chest x-ray is 0.3 millisievert (mSv). In addition, this research method does not allow to fully assess the condition of the bronchopulmonary system, since as a result of examination of the patient we get a static image that is independent of the phases of respiration. It should also be borne in mind that in some cases, chest x-ray may not be informative (that is, demonstrate a false-negative result). Such situations can be caused by projection layering of the shadow of the pathological focus on the shadow of the normal anatomical structure (for example, the diaphragm, mediastinum), low focus of the focus (for example, initial inflammatory manifestations), inadequate projection of the study.

Кроме того, частое применение данного метода обследования в процессе лечения для выявления динамики течения болезни недопустимо, так как суммарное доза облучения и оказанное им вредное воздействие превысит полезный эффект, достигнутый при лечении основного бронхолегочного заболевания.In addition, the frequent use of this method of examination in the treatment process to identify the dynamics of the disease is unacceptable, since the total radiation dose and the harmful effect exerted by it will exceed the beneficial effect achieved in the treatment of the main bronchopulmonary disease.

Наиболее информативным прибором для диагностики бронхолегочной патологии согласно Клиническим рекомендациям является компьютерная и магнитно-резонансная томография органов грудной клетки. Компьютерная томография (КТ) органов грудной клетки - это детальное послойное рентгеновское изображение органов, а также структур грудной клетки. Исследование дает возможность успешно диагностировать заболевания легких.The most informative device for the diagnosis of bronchopulmonary pathology according to the Clinical Recommendations is computed and magnetic resonance imaging of the chest organs. Computed tomography (CT) of the chest organs is a detailed layered x-ray image of the organs, as well as the structures of the chest. The study makes it possible to successfully diagnose lung diseases.

Недостатком данного метода является то, что принцип действия томографа также основан на использовании рентгеновского излучения и все-таки существует небольшая вероятность развития осложнений из-за чрезмерно высокой дозы облучения, полученной пациентом. Так как детский постоянно растущий организм более чувствителен к действию радиации, КТ исследования могут проводиться детям только в случае крайней необходимости для постановки диагноза и не должны повторяться без строгих показаний.The disadvantage of this method is that the principle of operation of the tomograph is also based on the use of x-ray radiation and yet there is a small probability of complications due to the excessively high dose of radiation received by the patient. Since the child’s constantly growing body is more sensitive to the effects of radiation, CT studies can be carried out for children only if absolutely necessary for a diagnosis and should not be repeated without strict indications.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) - метод получения диагностических изображений, основанный на использовании явления ядерно-магнитного резонанса. МРТ позволяет получить детальное изображение органов и мягких тканей.Magnetic resonance imaging (MRI) is a method of obtaining diagnostic images based on the use of the phenomenon of nuclear magnetic resonance. MRI allows you to get a detailed image of organs and soft tissues.

Однако недостатком данного метода является то, что проведение данного обследования невозможно у пациентов с имплантами и имплантированными устройствами, так как имплантированные медицинские устройства, которые содержат металл, могут работать неправильно или испортиться во время исследования. Детям раннего возраста проведение данного исследования возможно только после применения седации (что оказывает негативное влияние на развивающуюся центральную нервную систему ребенка), так как пациент во время исследования должен лежать неподвижно. А также применение данного метода обследования невозможно при острых ситуациях, когда необходима быстрая диагностика и оказание своевременной помощи, так как МРТ занимает достаточно много времени.However, the disadvantage of this method is that this examination is not possible in patients with implants and implanted devices, since implanted medical devices that contain metal may not work correctly or deteriorate during the study. This study is possible for young children only after applying sedation (which has a negative effect on the developing central nervous system of the child), since the patient should lie still during the study. And the use of this examination method is not possible in acute situations, when quick diagnosis and timely assistance is needed, since MRI takes a lot of time.

Кроме того, применение КТ и МРТ предусматривает использование достаточно дорогостоящего оборудования, которое есть в наличии далеко не во всех медицинских учреждениях.In addition, the use of CT and MRI involves the use of rather expensive equipment, which is not available in all medical institutions.

Согласно «Глобальной стратегии лечения и профилактики бронхиальной астмы» (GINA. Пер. с англ. под ред. А.Г. Чучалина. Пересмотр 2013 года. - М.: Атмосфера, 2013) одним из главных методов диагностики бронхиальной астмы является метод спирографии, основанный на измерении объемных во времени и расчете скоростных показателей функции легких и дыхательных путей (Смирнов И.В. Функциональная диагностика. ЭКГ, реография, спирография / И.В. Смирнов, A.M. Старшов. - М.: Эксмо, 2008. - С. 83-130). Спирография выполняется путем регистрации скоростных показателей вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и оценки времени фазы дыхания. Метод основан на применении в качестве регистрирующего устройства турбины, вращение которой регистрируется электромагнитным методом, а также воздуховода, в котором расположена турбина, и персонального компьютера, оснащенного соответствующим программным обеспечением.According to the "Global Strategy for the Treatment and Prevention of Bronchial Asthma" (GINA. Transl. From English under the editorship of AG Chuchalin. Revision 2013. - M .: Atmosphere, 2013) one of the main methods for diagnosing bronchial asthma is the spirography method, based on measuring volumetric in time and calculating speed indicators of lung and respiratory tract function (Smirnov I.V. Functional diagnostics. ECG, rheography, spirography / I.V. Smirnov, AM Starshov. - M .: Eksmo, 2008. - P. 83-130). Spirography is performed by recording the rate of respirable and expiratory air and estimating the time of the respiratory phase. The method is based on the use of a turbine as a recording device, the rotation of which is detected by the electromagnetic method, as well as the duct in which the turbine is located, and a personal computer equipped with appropriate software.

Недостатком способа является низкая информативность: данный метод диагностики предназначен для исследования скоростных и объемных показателей функции внешнего дыхания, что требует выполнения трех дыхательных маневров: максимального вдоха и выдоха для регистрации жизненной емкости легких (ЖЕЛ), теста форсированного выдоха после максимального вдоха - для регистрации кривой поток-объем и определения форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), а также теста минутной вентиляции легких. Выполнение названных тестов предъявляет повышенные требования к резервным возможностям дыхательной системы больного человека, что затруднительно или порой невозможно у тяжелых больных, стариков и детей, что ограничивает область применения метода.The disadvantage of this method is the low information content: this diagnostic method is designed to study the speed and volume indicators of the function of external respiration, which requires three breathing maneuvers: maximum inspiration and expiration for recording vital capacity (VC), forced expiration test after maximum inspiration for recording a curve flow-volume and definitions of forced vital capacity (FVC), as well as a minute ventilation test. The performance of these tests makes increased demands on the reserve capabilities of the respiratory system of a sick person, which is difficult or sometimes impossible in severe patients, the elderly and children, which limits the scope of the method.

Также в научно-медицинской литературе описан способ диагностики функции внешнего дыхания с помощью импедансной спирографии и программно-аппаратный комплекс "биа-лаб спиро" (Мишланов В.Ю. Исследование функции внешнего дыхания путем измерения электрического импеданса легких и дыхательных путей на различных частотах зондирующего переменного тока / В.Ю. Мишланов // Вестник современной клинической медицины. - 2011, Том 4, вып.4 - С. 24-28; Патент РФ №2487662 от 20.07.2013). Для его осуществления используют биполярный метод поличастотной импедансометрии. Определяют модульное значение импеданса (Z) и фазового угла (ϕ) на частотах 20, 98, 1000, 5000, 10000, и 20000 Гц переменного электрического тока малой мощности во время ингаляции 0,9% раствором хлорида натрия. При проведении измерения первый электрод устанавливают в мундштук ультразвукового небулайзера, второй располагается на коже грудной клетки либо в зоне исследования, либо объединяя электроды, установленные на симметричных участках грудной клетки. При отклонении значений Z и/или ϕ менее 5 или более 95 персентилей от нормальных значений диагностируют нарушение функции внешнего дыхания. Программно-аппаратный комплекс включает измерительный блок, мундштук, нейбулазерный ингалятор, электроды.The scientific and medical literature also describes a method for diagnosing the function of external respiration using impedance spirography and the Bia Lab Spiro software and hardware complex (V. Mishlanov. Study of the function of external respiration by measuring the electrical impedance of the lungs and respiratory tract at various frequencies of the probing variable current / V.Yu. Mishlanov // Bulletin of modern clinical medicine. - 2011, Volume 4, issue 4 - P. 24-28; RF Patent No. 2487662 from 07.20.2013). For its implementation using the bipolar method of multifrequency impedancemetry. Determine the modular value of the impedance (Z) and phase angle (ϕ) at frequencies of 20, 98, 1000, 5000, 10000, and 20,000 Hz of an alternating electric current of low power during inhalation with a 0.9% sodium chloride solution. During the measurement, the first electrode is installed in the mouthpiece of an ultrasonic nebulizer, the second is located on the skin of the chest either in the study area or by combining the electrodes installed on symmetrical sections of the chest. If the values of Z and / or ϕ deviate less than 5 or more than 95 percentiles from normal values, a violation of the function of external respiration is diagnosed. The hardware-software complex includes a measuring unit, a mouthpiece, a nebulizer inhaler, electrodes.

Недостатком способа является отсутствие возможности определения локализации изменений в паренхиме легких, что необходимо, например, при пневмонии у пациентов, то есть способность измерить только интегральные показатели, характеризующие общее состояние бронхолегочной системы.The disadvantage of this method is the inability to determine the localization of changes in the lung parenchyma, which is necessary, for example, in pneumonia in patients, that is, the ability to measure only integral indicators characterizing the general condition of the bronchopulmonary system.

В патенте РФ №2122344 (27.11.1998 г.) описан «Способ дистанционного исследования функции дыхания и устройство для его осуществления». Способ заключается в помещении обследуемого в пространство электромагнитного поля и измерении параметров этого поля с помощью матрицы датчиков. При задержке дыхания или в режиме спокойного дыхания производят процедуру калибровки с использованием особого средства калибровки, представляющего собой пакет с возможностью нагнетания в него шприцем заменителя крови. При этом время прихода в рабочее состояние составляет от 5 до 15 минут. Получают таблицы зависимости параметров поля от перемещения матрицы датчиков для каждого датчика, выполняют объем датчика, суммарный объем группы датчиков и всей совокупности датчиков. В режиме измерения матрицу датчиков устанавливают в калибровочном пространстве и регистрируют изменение объема человека во время проведения процедуры обследования в режимах жизненной емкости легких, форсированной жизненной емкости легких, минутного объема дыхания, максимальной вентиляции легких.In the patent of the Russian Federation No. 21232344 (11/27/1998) described "A method for remote study of respiratory function and a device for its implementation." The method consists in placing the examined person in the space of an electromagnetic field and measuring the parameters of this field using a matrix of sensors. When holding the breath or in the mode of calm breathing, the calibration procedure is performed using a special calibration tool, which is a package with the possibility of injection of a blood substitute into it with a syringe. At the same time, the time of coming into operation is from 5 to 15 minutes. The tables of the dependence of the field parameters on the displacement of the sensor matrix for each sensor are obtained, the sensor volume, the total volume of the sensor group and the entire set of sensors are performed. In the measurement mode, the sensor matrix is installed in the calibration space and the change in the person’s volume is recorded during the examination procedure in the modes of vital capacity, forced vital capacity, minute respiratory volume, maximum ventilation.

Недостатком данного способа является то, что выполнение данного обследования невозможно у детей раннего возраста, так как они не могут выполнить полноценный дыхательный маневр при проведении калибровки, а, следовательно, результаты измерений будут недостоверны. Кроме того, разрешающая способность прибора определяется количеством датчиков, которое невозможно увеличить выше определенного значения вследствие конечного минимального размера датчиков, определяемого рабочим диапазоном частот устройства.The disadvantage of this method is that the performance of this examination is impossible in young children, since they cannot perform a full breathing maneuver during calibration, and, therefore, the measurement results will be unreliable. In addition, the resolution of the device is determined by the number of sensors, which cannot be increased above a certain value due to the final minimum size of the sensors, determined by the operating frequency range of the device.

В полезной модели «Устройство для комплексной оценки устьев долевых и сегментарных бронхов» описанной в патенте РФ №79026 (20.12.2008), прибор содержит последовательно соединенные устройство, получающее видеоинформацию (бронхоскоп), видеозаписывающий блок, адаптер преобразования видеозаписи, фиксирующий блок, блок регистрации данных, блок анализирующих данных и устройство вывода данных. Данное устройство относится к устройствам для преобразования кодов и предназначено для определения данных (площадь поперечного сечения устьев бронхов) полученных результатов и сравнения этих показателей со средним, с последующим выведением заключений на основании полученных результатов. Необходимость определения и сравнения этих данных для устьев долевых и сегментарных бронхов возникает из-за увеличения патологии легких.In the utility model “Device for a comprehensive assessment of the mouths of the lobar and segmental bronchi” described in RF patent No. 79026 (12/20/2008), the device contains a series-connected device that receives video information (bronchoscope), a video recording unit, a video conversion adapter, a fixing unit, a registration unit data, an analysis data unit and a data output device. This device relates to devices for converting codes and is intended to determine the data (cross-sectional area of the mouths of the bronchi) of the results and compare these indicators with the average, with the subsequent conclusion based on the results. The need to determine and compare these data for the mouths of the lobar and segmental bronchi arises due to an increase in lung pathology.

Недостатком данного устройства является то, что методика его использования является инвазивной, так как предусматривает проведение предварительной премедикации, что затрудняет его применение у детей, особенно раннего возраста.The disadvantage of this device is that the method of its use is invasive, as it involves preliminary sedation, which makes it difficult to use in children, especially young children.

В полезной модели к патенту РФ №150778 (27.02.2015) описано «Автоматизированное устройство для диагностики бронхо-легочных заболеваний, инфицированных бактериями, содержащими ген ndm-1». Автоматизированное устройство содержит модуль фиксации исследуемых образцов двух типов с возможностью их поочередной смены, причем первый тип образцов выполнен в виде стандартных стеклянных пластинок с мазками крови, достоверно не инфицированной бактериями, содержащими ген NDM-1, второй тип образцов выполнен в виде стандартных стеклянных пластинок с мазками крови обследуемого больного бронхолегочными заболеваниями; две группы оптических волокон, группу управляемых источников оптических воздействий, спектрометр, персональную ЭВМ. Автоматизированное устройство позволяет обнаруживать инфицированность бактериями содержащими ген ndm-1, в реальном режиме времени.The utility model for RF patent No. 150778 (02.27.2015) describes an "Automated device for the diagnosis of bronchopulmonary diseases infected with bacteria containing the ndm-1 gene." The automated device contains a module for fixing the studied samples of two types with the possibility of alternating them, the first type of samples made in the form of standard glass plates with blood smears that are not significantly infected with bacteria containing the NDM-1 gene, the second type of samples made in the form of standard glass plates with blood smears of the examined patient with bronchopulmonary diseases; two groups of optical fibers, a group of controlled sources of optical effects, a spectrometer, a personal computer. An automated device allows you to detect infection with bacteria containing the ndm-1 gene in real time.

Недостатком данного устройства является узконаправленность и специфичность применения исключительно к диагностике заболеваний бронхолегочной системы, вызванным бактериями, содержащими ген NDM-1, при этом затруднительна верификация диагноза у каждого конкретного пациента (невозможно провести дифференциальную диагностику между различными видами пневмонии или бронхита, локализовать изменения в бронхолегочной системе, а также установить диагноз неинфекционного заболевания, например, такого, как бронхиальная астма).The disadvantage of this device is the narrow focus and specificity of application exclusively to the diagnosis of diseases of the bronchopulmonary system caused by bacteria containing the NDM-1 gene, while it is difficult to verify the diagnosis in each individual patient (it is impossible to conduct differential diagnosis between different types of pneumonia or bronchitis, to localize changes in the bronchopulmonary system , and also to establish a diagnosis of a non-communicable disease, such as bronchial asthma).

Наиболее близким к заявленному техническому решению является «Прибор для исследования регионального кровенаполнения и вентиляции легких», описанный в патенте РФ №2185093 (20.07.2002 г.)Closest to the claimed technical solution is the "Device for the study of regional blood supply and ventilation" described in the patent of the Russian Federation No. 2185093 (07.20.2002)

Прибор содержит управляемый генератор высокой частоты, излучатель, матрицу датчиков, которая устанавливается напротив задней поверхности грудной клетки, детектор, аналого-цифровой преобразователь, блок регистрации измеренных данных, два мультиплексора и два канала обратной связи. Каждый канал состоит из регистра, цифроаналогового преобразователя и усилителя. Выходы усилителей подключены к входам управления частотой и амплитудой сигнала генератора. Блок регистрации измеренных данных выполнен на элементах, которые представляют данные в виде кривых дыхания во времени и осуществляют оценку кровенаполнения и вентиляции по каждому из шести регионов легких.The device contains a controlled high-frequency generator, an emitter, a sensor matrix, which is installed opposite the rear surface of the chest, a detector, an analog-to-digital converter, a unit for recording measured data, two multiplexers and two feedback channels. Each channel consists of a register, a digital-to-analog converter, and an amplifier. The outputs of the amplifiers are connected to the inputs for controlling the frequency and amplitude of the generator signal. The unit for recording the measured data is made on elements that represent data in the form of respiration curves over time and evaluate blood supply and ventilation for each of the six regions of the lungs.

Недостатком данного прибора является невозможность оценки изменений непосредственно в бронхолегочной системы, а, следовательно, диагностики заболеваний. А также его недостаточная информативность, обусловленная небольшим количеством датчиков.The disadvantage of this device is the inability to assess changes directly in the bronchopulmonary system, and, therefore, the diagnosis of diseases. As well as its lack of information, due to the small number of sensors.

Указанные недостатки устраняются в заявленном изобретении.These disadvantages are eliminated in the claimed invention.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение является разработка устройства, позволяющего неинвазивно диагностировать заболевания бронхолегочной системы у пациентов различных возрастных групп, в том числе - у детей раннего возраста.The problem to which the invention is directed is the development of a device that allows non-invasively diagnose diseases of the bronchopulmonary system in patients of various age groups, including in young children.

Поставленная задача решается за счет того, что заявленное устройство содержит генератор высокой частоты, излучатель, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, блок регистрации и отображения результатов измерений, усилитель, при этом генератор высокой частоты выполнен управляемым, введены блок генерации и измерения, основной, опорный и приемный каналы, в блоке генерации и измерения в качестве генератора высокой частоты применен синтезатор частот СВЧ диапазона, формирующий гармонический сигнал сверхвысокочастотного диапазона, первый выход которого соединен с входом делителя мощности, разделяющего мощность сверхвысокочастотного сигнала между основным и опорным каналами, основной канал образован усилителем мощности, вход которого соединен с первым выходом делителя мощности, и передающей антенной-аппликатором, вход которой соединен с выходом усилителя мощности, передающая антенна-аппликатор, осуществляющая передачу энергии сверхвысокочастотного сигнала из основного канала в открытое пространство, опорный канал образован аттенюатором, вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, и измерителем коэффициента усиления, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора, приемный канал содержит приемную матрицу антенн-аппликаторов, выход которой соединен с первым входом блока мультиплексирования, второй вход которого соединен с третьим выходом блока управления, выход блока мультиплексирования соединен с входом усилителя мощности, выход которого соединен со вторым входом измерителя коэффициента усиления, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом блока управления, второй выход синтезатора частот СВЧ диапазона соединен с первым входом блока управления, датчики нажима передающей антенны-аппликатора и приемной матрицы антенн-аппликаторов, соединены с четвертым и пятым входами блока управления, соответственно, вход оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора соединен со вторым выходом блока управления, третий вход которого соединен с входом оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора, шестой выход блока управления связан с третьим входом электронно-вычислительной машины с помощью шины данных через устройство сопряжения.The problem is solved due to the fact that the claimed device contains a high-frequency generator, emitter, analog-to-digital converter, control unit, a unit for recording and displaying measurement results, an amplifier, while the high-frequency generator is made controllable, the generation and measurement unit, the main one, reference and receiving channels, a microwave synthesizer is used as a high-frequency generator in the generation and measurement unit, generating a harmonic signal in the microwave range , the first output of which is connected to the input of a power divider that separates the power of the microwave signal between the main and reference channels, the main channel is formed by a power amplifier, the input of which is connected to the first output of the power divider, and a transmitting applicator antenna, the input of which is connected to the output of the power amplifier, transmitting an applicator antenna transmitting microwave energy from the main channel to the open space, the reference channel is formed by an attenuator, the input of which is connected nen with the second output of the power divider, and a gain meter, the first input of which is connected to the output of the attenuator, the receiving channel contains a receiving matrix of antenna applicators, the output of which is connected to the first input of the multiplexing unit, the second input of which is connected to the third output of the control unit, the output of the unit multiplexing is connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the second input of the gain meter, the output of which is connected to the input of an analog-to-digital converter, the output of which is connected to the second input of the control unit, the second output of the microwave frequency synthesizer is connected to the first input of the control unit, the pressure sensors of the transmitting antenna applicator and the receiving matrix of antenna applicators are connected to the fourth and fifth inputs of the control unit, respectively, the input of the optical position sensor transmitting antenna-applicator connected to the second output of the control unit, the third input of which is connected to the input of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator, the sixth output of the block control is connected to the third input of the electronic computer using the data bus through the interface device.

Кроме того, блок регистрации и отображения результатов измерений выполнен на основе персонального компьютера.In addition, the unit for recording and displaying measurement results is based on a personal computer.

Кроме того, перемещение передающей антенны-аппликатора по поверхности грудной клетки обследуемого пациента может осуществляться как автоматизированной системой перемещения и позиционирования, так и вручную врачом-оператором.In addition, the transfer of the transmitting antenna-applicator on the surface of the chest of the examined patient can be carried out both by an automated system of movement and positioning, or manually by the operator.

Кроме того, приемная антенна-аппликатор может быть выполнена как в виде одиночной антенны-аппликатора, так и в виде матрицы антенн-аппликаторов.In addition, the receiving antenna applicator can be made in the form of a single antenna applicator, or in the form of a matrix of antenna applicators.

Кроме того, блок регистрации и отображения результатов измерений может быть выполнен на оперативном и постоянном запоминающим устройствах, входы и выходы каждого из которых связаны через шину данных с входами-выходами процессора и интерфейса ввода-вывода, вход и выход которого подключены соответственно к клавиатуре и к устройству отображения результатов измерений, а дополнительные входы-выходы, являются шиной связи с внешним накопителем.In addition, the unit for recording and displaying measurement results can be performed on operational and read-only memory devices, the inputs and outputs of each of which are connected via the data bus to the inputs and outputs of the processor and the input-output interface, the input and output of which are connected respectively to the keyboard and to a device for displaying measurement results, and additional inputs and outputs are a bus for communication with an external drive.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является определение наличия изменений в бронхолегочной системе и их локализации у пациентов всех возрастных групп, в том числе детей раннего возраста, повышение достоверности, точности и информативности получаемых результатов обследования.The technical result provided by the given set of signs is to determine the presence of changes in the bronchopulmonary system and their localization in patients of all age groups, including young children, to increase the reliability, accuracy and information content of the obtained examination results.

Возможность реализации устройства в виде портативного прибора позволяет использование его врачами скорой помощи для более точной постановки предварительного диагноза, а также в домашних условиях для оценки состояния больного хроническими заболеваниями бронхолегочной системы. При этом, использование более высокочастотного зондирующего излучения позволяет уменьшить габаритные размеры передающей антенны-аппликатора и элементов приемной матрицы антенн-аппликаторов.The possibility of implementing the device in the form of a portable device allows its use by ambulance doctors for a more accurate preliminary diagnosis, as well as at home to assess the condition of a patient with chronic diseases of the bronchopulmonary system. At the same time, the use of higher-frequency probing radiation makes it possible to reduce the overall dimensions of the transmitting antenna applicator and the elements of the receiving matrix of antenna applicators.

Меньшие габариты передающей антенны-аппликатора и элементов приемной матрицы антенн-аппликаторов позволяют существенно увеличить разрешающую способность устройства.The smaller dimensions of the transmitting antenna applicator and the elements of the receiving matrix of the antenna applicators can significantly increase the resolution of the device.

Перемещение передающей антенны-аппликатора по поверхности грудной клетки осуществляемое как автоматизированной системой перемещения и позиционирования, так и вручную врачом-оператором, позволяет также существенно увеличить разрешающую способность устройства по сравнению с прототипом.The transfer of the transmitting antenna-applicator on the surface of the chest carried out both by an automated system of movement and positioning, and manually by a doctor-operator, can also significantly increase the resolution of the device compared to the prototype.

Измерение коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента на двух частотах позволяет существенно увеличить точность результатов обследования.Measuring the coefficient of transmission of the microwave signal through the patient’s chest at two frequencies can significantly increase the accuracy of the examination results.

В качестве опорного калибровочного значения используются результаты измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку самого пациента, таким образом, устраняется необходимость применения специального калибровочного комплекта. Выбор результатов измерений с координатами, соответствующими центральным частям легких обследуемого пациента, которые выступают в роли опорного калибровочного значения, соответствующего здоровому состоянию, так как центральные части легкого, вследствие того, что здесь расположены главным образом бронхи крупного калибра, менее всего подвержены изменению вследствие действия того или иного заболевания дыхательных путей. Данный факт позволяет проводить исследования изменений в бронхолегочной системе без применения дополнительных средств калибровки при сохранении высокой точности и информативности исследования.As a reference calibration value, the results of measuring the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest of the patient himself are used, thus eliminating the need for a special calibration kit. The choice of measurement results with coordinates corresponding to the central parts of the lungs of the patient being examined, which act as a reference calibration value corresponding to a healthy state, since the central parts of the lung, due to the fact that the bronchi are mainly located here, are less likely to change due to or other respiratory disease. This fact allows us to conduct studies of changes in the bronchopulmonary system without the use of additional calibration tools while maintaining high accuracy and information content of the study.

Отсутствие необходимости применения специального калибровочного комплекта существенно сокращает время обследования, что может быть важно в случае острого приступа болезни.The absence of the need to use a special calibration kit significantly reduces the examination time, which can be important in case of an acute attack of the disease.

Отсутствие необходимости применения специального калибровочного комплекта упрощает использование устройства, таким образом, устройство может быть использовано медицинским персоналом, в том числе младшим медицинским персоналом, после краткого ознакомления с руководством пользователя.The absence of the need to use a special calibration kit simplifies the use of the device, thus, the device can be used by medical personnel, including junior medical personnel, after a brief review of the user manual.

Простота использования устройства позволяет использовать прибор для диагностики заболеваний бронхолегочной системы в отдаленной местности в условиях недостатка квалифицированного персонала.The ease of use of the device allows you to use the device for the diagnosis of diseases of the bronchopulmonary system in a remote area in the absence of qualified personnel.

Отсутствие вредного ионизирующего воздействия допускает частое применение устройства для наблюдения состояния пациента и анализа динамики болезни.The absence of harmful ionizing effects allows frequent use of the device for monitoring the patient's condition and analyzing the dynamics of the disease.

Возможность частого использования устройства для анализа динамики течения болезни позволяет осуществлять более гибкий и верный подбор стратегии лечения и лекарственных средств.The possibility of frequent use of the device for analyzing the dynamics of the course of the disease allows for a more flexible and accurate selection of treatment strategies and drugs.

Возможность сохранения результатов обследования и накопления данных обследования пациента в ходе течения болезни позволяет осуществлять анализ динамики заболевания и своевременно реагировать на изменение состояния.The ability to save the results of the examination and the accumulation of patient examination data during the course of the disease allows the analysis of the dynamics of the disease and timely response to changes in state.

Возможность работы в автономном режиме и выполнения корреляционного анализа результатов обследования за определенный период времени позволяет лечащему врачу полностью контролировать течение болезни и принимать своевременные меры в случае возникновения кризиса либо отсутствия положительной динамики.The ability to work offline and perform a correlation analysis of the examination results for a certain period of time allows the attending physician to fully control the course of the disease and take timely measures in the event of a crisis or lack of positive dynamics.

Возможность вывода результатов текущего обследования и ранее сохраненных данных на печать и сохранения на внешний носитель позволяет лечащему врачу просматривать и анализировать результаты обследования и динамику заболевания в любое время и наиболее удобным способом.The ability to output the results of the current examination and previously saved data to print and save it to an external medium allows the attending physician to view and analyze the results of the examination and the dynamics of the disease at any time and in the most convenient way.

Правильность выполнения процедуры обследования полностью контролируется программным обеспечением, что сводит к минимуму ошибку, возникающую вследствие наличия человеческого фактора.The correctness of the examination procedure is fully controlled by software, which minimizes the error resulting from the presence of the human factor.

Ход процедуры обследования полностью контролируется программным обеспечением, ключевые моменты процедуры сопровождаются текстовыми и графическими подсказками, облегчающими работу с устройством.The course of the examination procedure is fully controlled by the software, the key points of the procedure are accompanied by textual and graphic prompts that facilitate the work with the device.

Наблюдение за положением антенны-аппликатора на экране устройства отображения позволяет врачу-оператору устройства контролировать правильность выполнения процедуры.Monitoring the position of the antenna applicator on the screen of the display device allows the doctor-operator of the device to control the correctness of the procedure.

Высокая тактовая частота блока управления и высокая скорость работы комплектующих устройства позволяет осуществлять большое число измерений в единицу времени, что позволяет существенно повысить точность результатов обследования и разрешающую способность устройства при сохранении того же количества времени, требуемого для выполнения процедуры обследования.The high clock frequency of the control unit and the high speed of operation of the component parts of the device allows for a large number of measurements per unit time, which can significantly increase the accuracy of the survey results and the resolution of the device while maintaining the same amount of time required to complete the examination procedure.

Возможность ведения карты пациента, в которой сохранены паспортные и антропометрические сведения о пациенте, результаты всех обследований, результаты прочих анализов и тестов, комментарии лечащего врача по ходу течения заболевания и прочая информация облегчают контроль динамики заболевания и хода лечения.The ability to maintain a patient card, which contains passport and anthropometric information about the patient, the results of all examinations, the results of other analyzes and tests, the comments of the attending physician during the course of the disease and other information facilitate the monitoring of the dynamics of the disease and the course of treatment.

Сущность изобретения поясняется фиг. 1 - на которой изображена структурная схема устройства для диагностики заболеваний бронхолегочной системы.The invention is illustrated in FIG. 1 - which shows a structural diagram of a device for diagnosing diseases of the bronchopulmonary system.

Подробное описание устройства.Detailed description of the device.

Устройство содержит блок генерации и измерения 1, блок регистрации и отображения результатов измерений 2.The device comprises a unit for generating and measuring 1, a unit for recording and displaying measurement results 2.

Блок генерации и измерения 1 состоит из синтезатора частот СВЧ диапазона 3, блока управления 4, делителя мощности 5, основного канала 6, опорного канала 7, приемного канала 8, аналого-цифрового преобразователя 9, устройства сопряжения 10, оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11.The generation and measurement unit 1 consists of a microwave frequency synthesizer 3, a control unit 4, a power divider 5, a main channel 6, a reference channel 7, a receiving channel 8, an analog-to-digital converter 9, an interface device 10, an optical position sensor of the transmitting antenna-applicator eleven.

Основной канал 6 состоит из усилителя мощности 12, передающей антенны-аппликатора 13, датчика нажима передающей антенны-аппликатора 14.The main channel 6 consists of a power amplifier 12, a transmitting antenna applicator 13, a pressure sensor of the transmitting antenna applicator 14.

Опорный канал 7 состоит из аттенюатора 15, измерителя коэффициента усиления 16.The reference channel 7 consists of an attenuator 15, a gain meter 16.

Приемный канал 8 состоит из усилителя мощности 17, блока мультиплексирования 18, приемной матрицы антенн-аппликаторов 19, датчика нажима приемной матрицы антенн-аппликаторов 20.The receiving channel 8 consists of a power amplifier 17, a multiplexing unit 18, a receiving matrix of antenna applicators 19, a pressure sensor of the receiving matrix of antenna applicators 20.

Блок регистрации и отображения результатов измерений 2 включает в себя электронно-вычислительную машину 21, устройство отображения 22, клавиатуру 23. Дополнительные входы-выходы 2 блока регистрации и отображения результатов измерений 2 являются шиной связи с внешним накопителем.The unit for recording and displaying the results of measurements 2 includes an electronic computer 21, a display device 22, a keyboard 23. Additional inputs and outputs 2 of the unit for recording and displaying the results of measurements 2 are a communication bus with an external storage device.

Вход синтезатора частот СВЧ диапазона 3 соединен с выходом 1 блока управления 4, выход 2 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 соединен с входом 1 блока управления 4. Выход 1 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 соединен с входом делителя мощности 5. Выход 1 делителя мощности 5 соединен с входом основного канала 6, который является входом усилителя мощности 12. Выход 2 делителя мощности 5 соединен с входом 1 опорного канала 7. Выход усилителя мощности 12 соединен с входом передающей антенны-аппликатора 13. Выход передающей антенны-аппликатора 13 является выходом 1 основного канала 6. Выход датчика нажима передающей антенны-аппликатора 14 является выходом 2 основного канала 6, который соединен с входом 4 блока управления 4. Вход 1 приемного канала 8 является входом приемной матрицы антенн-аппликаторов 19. Выход приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 соединен с входом 1 блока мультиплексирования 18. Вход 2 блока мультиплексирования 18, который является входом 2 приемного канала 8, соединен с выходом 3 блока управления 4. Выход блока мультиплексирования 18 соединен с входом усилителя мощности 17. Выход усилителя мощности 17 является выходом 1 приемного канала 8, который соединен с входом 2 опорного канала 7. Выход датчика нажима приемной матрицы антенн-аппликаторов 20 является выходом 2 приемного канала 8, который соединен с входом 5 блока управления 4. Вход 1 опорного канала 7 является входом аттенюатора 15. Выход аттенюатора 15 соединен с входом 1 измерителя коэффициента усиления 16. Вход 2 измерителя коэффициента усиления 16 является входом 2 опорного канала 7. Выход измерителя коэффициента усиления 16 является выходом опорного канала 7, который соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 9. Выход аналого-цифрового преобразователя 9 соединен с входом 2 блока управления 4. Выход 2 блока управления 4 соединен с входом оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11. Выход оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 соединен с входом 3 блока управления 4. Вход-выход 6 блока управления 4 соединен шиной данных с входом-выходом 1 устройства сопряжения 10. Вход-выход 2 устройства сопряжения 10 является входом-выходом 1 блока генерации и измерения 1, который соединен шиной данных с входом-выходом 1 блока регистрации и отображения результатов измерений 2. Вход-выход 1 блока регистрации и отображения результатов измерений 2 является входом-выходом 1 электронно-вычислительной машины 21. Выход 1 электронно-вычислительной машины 21 соединен с входом устройства отображения 22. Вход 2 электронно-вычислительной машины 21 соединен с выходом клавиатуры 23. Дополнительный вход-выход 3 электронно-вычислительной машины 21 является входом-выходом 2 блока регистрации и отображения результатов измерений 2 и является шиной связи с внешним накопителем.The input of the microwave frequency synthesizer 3 is connected to the output 1 of the control unit 4, the output 2 of the microwave frequency synthesizer 3 is connected to the input 1 of the control unit 4. Output 1 of the microwave frequency synthesizer 3 is connected to the input of the power divider 5. Output 1 of the power divider 5 is connected to the input of the main channel 6, which is the input of the power amplifier 12. The output 2 of the power divider 5 is connected to the input 1 of the reference channel 7. The output of the power amplifier 12 is connected to the input of the transmitting antenna applicator 13. The output of the transmitting antenna applicator 13 is output ode 1 of the main channel 6. The output of the pressure sensor of the transmitting antenna applicator 14 is the output 2 of the main channel 6, which is connected to the input 4 of the control unit 4. The input 1 of the receiving channel 8 is the input of the receiving matrix of the antenna applicators 19. The output of the receiving matrix of the antenna applicators 19 is connected to the input 1 of the multiplexing unit 18. The input 2 of the multiplexing unit 18, which is the input 2 of the receiving channel 8, is connected to the output 3 of the control unit 4. The output of the multiplexing unit 18 is connected to the input of the power amplifier 17. The power output power amplifier 17 is the output 1 of the receiving channel 8, which is connected to the input 2 of the reference channel 7. The output of the pressure sensor of the receiving matrix of the antenna applicators 20 is the output 2 of the receiving channel 8, which is connected to the input 5 of the control unit 4. Input 1 of the reference channel 7 is the attenuator input 15. The attenuator 15 output is connected to the input 1 of the gain meter 16. The input 2 of the gain meter 16 is the input 2 of the reference channel 7. The output of the gain meter 16 is the output of the reference channel 7, which is connected with the input of the analog-to-digital converter 9. The output of the analog-to-digital converter 9 is connected to the input 2 of the control unit 4. The output 2 of the control unit 4 is connected to the input of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11. The output of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 is connected to input 3 of the control unit 4. The input-output 6 of the control unit 4 is connected by a data bus to the input-output 1 of the interface device 10. The input-output 2 of the interface device 10 is the input-output 1 of the generation and measurement unit 1, which data bus with input-output 1 of the unit for recording and displaying measurement results 2. Input-output 1 of the unit for registering and displaying measurement results 2 is input-output 1 of electronic computer 21. Output 1 of electronic computer 21 is connected to the input of the display device 22. The input 2 of the electronic computer 21 is connected to the output of the keyboard 23. The additional input-output 3 of the electronic computer 21 is the input-output 2 of the unit for recording and displaying the measurement results 2 and is other communication with an external drive.

Устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы работает следующим образом.A device for diagnosing diseases of the bronchopulmonary system works as follows.

При подключении устройства к USB порту компьютера блок управления 4 производит инициализацию оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11, синтезатора частот СВЧ диапазона 3 и переводит устройство в режим ожидания запуска, характеризующийся отсутствием СВЧ сигнала на выходе синтезатора частот СВЧ диапазона 3. После запуска ЭВМ 21 и управляющего программного обеспечения происходит опрос устройства о готовности к работе путем отправки специальной команды-запроса. После получения положительного ответа от устройства и установки врачом-оператором начала обследования ЭВМ 21 отправляет команду запуска. После этого блок управления 4 переводит устройство в режим ожидания начала режима измерений. После прикладывания передающей антенны-аппликатора 13 и приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 к груди и спине обследуемого пациента, соответственно, датчик нажима передающей антенны-аппликатора 14 и датчик нажима приемной матрицы антенн-аппликаторов 20 информируют блок управления 4 о возможности запуска режима измерения. После этого с выхода 1 блока управления 4 на вход синтезатора частот СВЧ диапазона 3 поступает команда запуска, содержащая информацию о требуемых значениях частоты и мощности СВЧ сигнала. С выхода 2 блока управления 4 на вход оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 также поступает команда запуска, которая обнуляет значения относительных координат, содержащиеся в регистрах памяти оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11.When connecting the device to the USB port of the computer, the control unit 4 initializes the optical position sensor of the transmitting antenna applicator 11, the microwave frequency synthesizer 3 and puts the device into standby mode, characterized by the absence of the microwave signal at the output of the microwave frequency synthesizer 3. After starting the computer 21 and control software, the device is polled for readiness for work by sending a special request command. After receiving a positive response from the device and setting the doctor-operator to begin the examination, the computer 21 sends a start command. After that, the control unit 4 puts the device into standby mode the beginning of the measurement mode. After applying the transmitting antenna applicator 13 and the receiving matrix of the antenna applicators 19 to the chest and back of the patient being examined, respectively, the pressure sensor of the transmitting antenna applicator 14 and the pressure sensor of the receiving matrix of the antenna applicators 20 inform the control unit 4 about the possibility of starting the measurement mode. After that, from the output 1 of the control unit 4 to the input of the frequency synthesizer microwave range 3 receives a start command containing information about the required values of the frequency and power of the microwave signal. From the output 2 of the control unit 4, the trigger command is also received at the input of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11, which resets the relative coordinates contained in the memory registers of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11.

В случае успешного установления требуемых частоты и мощности генерируемого СВЧ сигнала на выходе 1 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 с выхода 2 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 на вход 1 блока управления 4 поступает сообщение об успешном запуске. При отсутствии сообщения об успешном запуске осуществляется повторная отправка команды запуска синтезатора частот СВЧ диапазона 3. В случае отсутствия сообщения об успешном запуске после третьей отправки команды запуска синтезатора частот СВЧ диапазона 3 блок управления 4 отправляет на ЭВМ 21 через устройство сопряжения 10 сообщение о неисправности устройства, которое выводится на устройство отображения 22.In the case of successful establishment of the required frequency and power of the generated microwave signal at the output 1 of the microwave frequency synthesizer 3 from the output 2 of the microwave frequency synthesizer 3 to the input 1 of the control unit 4, a successful start message is received. If there is no message about the successful start, the command to start the microwave frequency synthesizer is sent again. 3. If there is no message about the successful start after the third sending the start command of the microwave frequency synthesizer 3, the control unit 4 sends a message about the device malfunction to the computer 21 through the interface device 10, which is output to the display device 22.

Далее СВЧ сигнал с выхода 1 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 поступает на вход делителя мощности 5, который осуществляет равномерное деление мощности СВЧ сигнала между основным каналом 6 и опорным каналом 7. С выхода 1 делителя мощности 5 СВЧ сигнал поступает на вход основного канала 6, который является входом усилителя мощности 12, осуществляющего усиление мощности СВЧ сигнала до требуемого уровня. С выхода усилителя мощности СВЧ сигнал поступает на вход передающей антенны-аппликатора 13, которая осуществляет излучение СВЧ сигнала в открытое пространство.Next, the microwave signal from the output 1 of the frequency synthesizer of the microwave range 3 is fed to the input of the power divider 5, which performs a uniform division of the power of the microwave signal between the main channel 6 and the reference channel 7. From the output 1 of the power divider 5, the microwave signal is fed to the input of the main channel 6, which is the input of a power amplifier 12, which amplifies the power of the microwave signal to the desired level. From the output of the power amplifier, the microwave signal is fed to the input of the transmitting antenna-applicator 13, which emits the microwave signal into the open space.

С выхода 2 делителя мощности 5 СВЧ сигнал поступает на вход 1 опорного канала 7, который является входом аттенюатора 15, осуществляющего ослабление мощности СВЧ сигнала до необходимого уровня мощности опорного сигнала. С выхода аттенюатора 15 СВЧ сигнал поступает на вход 1 измерителя коэффициента усиления 16.From the output 2 of the power divider 5, the microwave signal is fed to the input 1 of the reference channel 7, which is the input of the attenuator 15, which attenuates the power of the microwave signal to the required power level of the reference signal. From the output of the attenuator 15, the microwave signal is fed to input 1 of the gain meter 16.

Прошедший через легкие обследуемого пациента СВЧ сигнал принимается приемной матрицей антенн-аппликаторов 19. С выхода приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 СВЧ сигнал поступает на вход 1 блока мультиплексирования 18, осуществляющего выбор одного элемента из приемной матрицы антенн-аппликаторов 19. С выхода блока мультиплексирования 18 СВЧ сигнал поступает на вход усилителя мощности 17, осуществляющего усиление мощности СВЧ сигнала до уровня, попадающего в динамический диапазон измерителя коэффициента усиления 16. С выхода усилителя мощности 17, который является выходом 1 приемного канала 8, СВЧ сигнала поступает на вход 2 опорного канала 7, который является входом 2 измерителя коэффициента усиления 16. Измеритель коэффициента усиления 16 осуществляет сравнение мощностей СВЧ сигналов, поступающих на входы 1 и 2, то есть сравнение уровней мощности принятого и опорного СВЧ сигналов. На выходе измерителя коэффициента усиления 16 формируется напряжение постоянного тока, уровень которого определяется соотношением мощностей СВЧ сигналов на входах 1 и 2. С выхода измерителя коэффициента усиления 16 напряжение постоянного тока поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 9, преобразующего напряжение постоянного тока, несущего информацию о коэффициенте прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента, в цифровой код. С выхода аналого-цифрового преобразователя 9 полученная цифровая комбинация поступает на вход 2 блока управления 4 и сохраняется в регистре памяти.The microwave signal passed through the lungs of the examined patient is received by the receiving matrix of antenna applicators 19. From the output of the receiving matrix of antenna applicators 19, the microwave signal is fed to input 1 of multiplexing unit 18, which selects one element from the receiving matrix of antenna applicators 19. From the output of multiplexing unit 18 The microwave signal is fed to the input of a power amplifier 17, which amplifies the power of the microwave signal to a level that falls into the dynamic range of the gain meter 16. From the output of the amplifier Article 17, which is the output 1 of the receiving channel 8, the microwave signal is fed to input 2 of the reference channel 7, which is the input 2 of the gain meter 16. The gain meter 16 compares the power of the microwave signals received at inputs 1 and 2, i.e., a comparison power levels of the received and reference microwave signals. A direct current voltage is generated at the output of the gain factor meter 16, the level of which is determined by the ratio of the microwave signal powers at inputs 1 and 2. From the output of the gain factor meter 16, the direct current voltage is supplied to the input of an analog-to-digital converter 9 that converts the direct current voltage that carries information about the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest of the patient, in a digital code. From the output of the analog-to-digital Converter 9, the resulting digital combination is fed to input 2 of the control unit 4 and stored in the memory register.

Для повышения точности результатов обследования необходимо измерения проводить не на единственной частоте, а как минимум на двух частотах. Поэтому после получения цифровой комбинации блок управления 4 отправляет синтезатору частот СВЧ диапазона 3 команду установки второй частоты.To improve the accuracy of the survey results, it is necessary to carry out measurements not at a single frequency, but at least at two frequencies. Therefore, after receiving the digital combination, the control unit 4 sends the second frequency frequency setting command to the microwave frequency synthesizer 3.

В случае успешного установления требуемого значения частоты и мощности генерируемого СВЧ сигнала на выходе 1 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 с выхода 2 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 на вход 1 блока управления 4 поступает сообщение об успешной установке второй частоты. При отсутствии сообщения об успешной перестройке осуществляется повторная отправка команды установки второй частоты на вход синтезатора частот СВЧ диапазона 3. В случае отсутствия сообщения об успешной установки второй частоты после третьей отправки команды перестройки синтезатора частот СВЧ диапазона 3 блок управления 4 отправляет на ЭВМ 21 через устройство сопряжения 10 сообщение о неисправности устройства, которое выводится на устройство отображения 22.In case of successful establishment of the required frequency and power of the generated microwave signal at the output 1 of the microwave frequency synthesizer 3 from the output 2 of the microwave frequency synthesizer 3 to the input 1 of the control unit 4, a message is received about the successful installation of the second frequency. If there is no message about the successful tuning, the second frequency setting command is sent again to the input of the microwave frequency synthesizer 3. In the absence of a message about the successful second frequency setting after the third sending of the tuning command of the microwave frequency synthesizer 3, the control unit 4 sends to the computer 21 through the interface device 10 message about the malfunction of the device, which is displayed on the display device 22.

Измеритель коэффициента усиления 16 осуществляет оценку коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента на второй частоте. Напряжение постоянного тока, пропорциональное отношению мощностей СВЧ сигнала, преобразуется в цифровой код с помощью аналого-цифрового преобразователя 9, поступает на вход блока управления 4 и сохраняется в его регистре памяти.The gain meter 16 evaluates the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest of the patient at the second frequency. The DC voltage, proportional to the ratio of the microwave power, is converted into a digital code using an analog-to-digital converter 9, fed to the input of the control unit 4 and stored in its memory register.

Полученные цифровые комбинации, содержащие результаты измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку на двух частотах, через устройство сопряжения 10 отправляются в ЭВМ 21 по шине данных и сохраняется в ПЗУ ЭВМ 21.The resulting digital combinations containing the results of measuring the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest at two frequencies, through the interface device 10 are sent to the computer 21 via the data bus and stored in the ROM of the computer 21.

Для определения положения передающей антенны-аппликатора 13 и управления блоком мультиплексирования 18 используется оптический датчик положения передающей антенны-аппликатора 11, который определяет смещение текущего положения передающей антенны-аппликатора относительно момента предыдущего опроса оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11. Блок управления 4 инициирует отправку запроса положения оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 относительно положения в момент предыдущего опроса, после этого значения смещений оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 в регистрах памяти обнуляются. Положение передающей антенны-аппликатора 13 в момент начала обследования выбирается за точку с нулевыми координатами.To determine the position of the transmitting antenna-applicator 13 and to control the multiplexing unit 18, an optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 is used, which determines the offset of the current position of the transmitting antenna-applicator relative to the moment of the previous survey of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11. The control unit 4 initiates sending query the position of the optical position sensor of the transmitting antenna applicator 11 relative to the position at the time of the previous survey, according le this offsets the optical position sensor transmitting antenna applicator 11 in the memory registers are reset. The position of the transmitting antenna applicator 13 at the time of the start of the survey is selected for the point with zero coordinates.

После получения цифровых комбинаций, содержащих результаты измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку, ЭВМ 21 отправляет посредством устройства сопряжения 10 на вход блока управления 4 сообщение об успешном получении результатов измерений. После этого блок управления 4 отправляет синтезатору частот СВЧ диапазона 3 команду установки первой частоты.After receiving digital combinations containing the results of measuring the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest, the computer 21 sends through the device 10 to the input of the control unit 4 a message about the successful receipt of the measurement results. After that, the control unit 4 sends the frequency synthesizer microwave range 3 command to set the first frequency.

В случае успешного установления требуемого значения первой частоты генерируемого СВЧ сигнала на выходе 1 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 с выхода 2 синтезатора частот СВЧ диапазона 3 на вход 1 блока управления 4 поступает сообщение об успешной установке первой частоты. При отсутствии сообщения об успешной перестройке осуществляется повторная отправка команды установки первой частоты на вход синтезатора частот СВЧ диапазона 3. В случае отсутствия сообщения об успешной установке первой частоты после третьей отправки команды перестройки синтезатора частот СВЧ диапазона 3 блок управления 4 отправляет на ЭВМ 21 через устройство сопряжения 10 сообщение о неисправности устройства, которое выводится на устройство отображения 22.In the event of successful establishment of the required value of the first frequency of the generated microwave signal at the output 1 of the microwave frequency synthesizer 3 from the output 2 of the microwave frequency synthesizer 3 to input 1 of the control unit 4, a message is received about the successful installation of the first frequency. If there is no message about the successful tuning, the command to set the first frequency is repeated to the input of the microwave frequency synthesizer 3. In the absence of a message about the successful installation of the first frequency after the third sending the tuning command of the microwave frequency synthesizer 3, the control unit 4 sends to the computer 21 through the interface device 10 message about the malfunction of the device, which is displayed on the display device 22.

После получения сообщения об успешной перестройке синтезатора частот СВЧ диапазона 3 блок управления 4 отправляет на вход оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 команду-запрос наличия сдвига передающей антенны-аппликатора 13 относительно положения в момент предыдущего опроса. Оптический датчик положения передающей антенны-аппликатора 11 отправляет на вход 3 блока управления 4 сообщение, содержащее информацию о наличии или отсутствии сдвига передающей антенны-аппликатора 13 относительно положения в момент предыдущего опроса оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11. При отсутствии сдвига передающей антенны-аппликатора 13 устройство переходит в режим ожидания продолжения обследования, характеризующийся тем, что в данном режиме работы устройство не осуществляет аналого-цифровое преобразование результатов измерений и блок управления 4 проводит периодический опрос оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11.After receiving a message about the successful reconstruction of the microwave frequency synthesizer 3, the control unit 4 sends to the input of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 a command requesting the presence of a shift in the transmitting antenna-applicator 13 relative to the position at the time of the previous survey. The optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 sends to the input 3 of the control unit 4 a message containing information about the presence or absence of a shift of the transmitting antenna-applicator 13 relative to the position at the time of the previous survey of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11. If there is no shift of the transmitting antenna- applicator 13, the device goes into standby mode for continuing the examination, characterized in that in this mode of operation, the device does not perform an analog-to-digital conversion vanie measurement results and the control unit 4 conducts periodic polling of the optical position sensor transmitting antenna 11-applicator.

После получения сообщения о наличии сдвига передающей антенны-аппликатора 13 от оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 блок управления 4 запрашивает относительные координаты оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 и сохраняет их в регистрах памяти. Далее осуществляется процедура измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента на двух частотах, описанная выше.After receiving a message about the presence of a shift in the transmitting antenna-applicator 13 from the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11, the control unit 4 requests the relative coordinates of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 and stores them in the memory registers. Next, the procedure for measuring the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest of the patient at two frequencies is described above.

Полученные цифровые комбинации, содержащие информацию о относительных координатах оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 и результатах измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента, блок управления 4 отправляет посредством устройства сопряжения 10 на вход ЭВМ 21, которые сохраняются в ПЗУ ЭВМ 21.The received digital combinations containing information on the relative coordinates of the optical position sensor of the transmitting antenna applicator 11 and the results of measuring the transmission coefficient of the microwave signal through the chest of the patient, the control unit 4 sends via the interface device 10 to the input of the computer 21, which are stored in the ROM of the computer 21.

После получения данных ЭВМ 21 отправляет в блок управления 4 команду о успешном приеме и устройство переходит в режим ожидания продолжения обследования (ожидания сдвига передающей антенны-аппликатора 13). После получения сообщения от оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 процедура измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку пациента на двух частотах повторяется. Измеренные данные и новые координаты передающей антенны-аппликатора блок управления 4 передает посредством устройства сопряжения 10 в ЭВМ 21, которые сохраняются в ПЗУ ЭВМ 21.After receiving the data, the computer 21 sends a successful reception command to the control unit 4 and the device enters the standby mode for continuing the examination (waiting for the shift of the transmitting antenna applicator 13). After receiving a message from the optical sensor of the position of the transmitting antenna-applicator 11, the procedure for measuring the transmission coefficient of the microwave signal through the chest of the patient at two frequencies is repeated. The control unit 4 transmits the measured data and the new coordinates of the transmitting antenna-applicator via the interface device 10 to the computer 21, which are stored in the ROM of the computer 21.

Для получения результатов обследования перемещение передающей антенны-аппликатора 13 осуществляется по всей поверхности грудной клетки пациента. При этом для удобства контроля процедуры обследования на устройство отображения 22 в графическом виде выводится информация о всей совокупности положений передающей антенны-аппликатора 13 в моменты осуществления измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала обновляемая в реальном времени. При этом принятые СВЧ сигналы принимаются каждым элементом приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 и поступают на вход 1 блока мультиплексирования 18, который осуществляет подключение выхода определенного элемента приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 ко входу усилителя мощности 17. Выбор элемента приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 осуществляется блоком управления 4 в соответствии с текущим положением передающей антенны-аппликатора 13.To obtain the results of the survey, the movement of the transmitting antenna-applicator 13 is carried out over the entire surface of the chest of the patient. At the same time, for the convenience of monitoring the inspection procedure, information on the entire set of positions of the transmitting antenna-applicator 13 at the moments of measuring the transmission coefficient of the microwave signal is updated in real time on the display device 22 in graphical form. In this case, the received microwave signals are received by each element of the receiving matrix of the antenna applicators 19 and are fed to the input 1 of the multiplexing unit 18, which connects the output of a certain element of the receiving matrix of the antenna applicators 19 to the input of the power amplifier 17. The element of the receiving matrix of the antenna applicators 19 is selected the control unit 4 in accordance with the current position of the transmitting antenna-applicator 13.

Таким образом, в процессе обследования в ПЗУ ЭВМ 21 накапливаются результаты измерений в виде таблицы «Относительные координаты датчика - Коэффициент прохождения СВЧ сигнала» для двух частот, на которых производились измерения. Процедура обработки полученных данных и вывода результатов обследования происходит после окончания процедуры обследования, для чего врач-оператор убирает передающую антенну-аппликатор 13 от грудной клетки пациента и вводит соответствующую команду в управляющем ПО ЭВМ 21. После окончания процедуры обследования ЭВМ 21 осуществляет преобразование относительных координат оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора 11 в абсолютные значения и формирует данные в виде таблицы «Положение датчика - Коэффициент прохождения СВЧ сигнала» для двух частот, на которых производились измерения.Thus, in the process of examination in the computer ROM 21, the measurement results are accumulated in the form of a table “Relative sensor coordinates - Microwave signal transmission coefficient” for the two frequencies at which measurements were made. The procedure for processing the obtained data and displaying the results of the examination occurs after the end of the examination procedure, for which the operator removes the transmitting antenna applicator 13 from the patient’s chest and enters the appropriate command in the control computer software 21. After the examination procedure, the computer 21 converts the relative coordinates of the optical the position sensor of the transmitting antenna-applicator 11 in absolute values and generates data in the form of a table "Sensor position - Microwave transmission coefficient signal ”for the two frequencies at which measurements were made.

ЭВМ 21 осуществляет выбор результатов измерений с координатами, соответствующими центральным частям легких обследуемого пациента, которые выступают в роли опорного калибровочного значения, соответствующего здоровому состоянию, так как центральные части легкого, вследствие того, что здесь расположены главным образом бронхи крупного калибра, менее всего подвержены изменению вследствие действия того или иного заболевания дыхательных путей. Данный факт позволяет проводить исследования изменений в бронхолегочной системе без применения дополнительных средств калибровки при сохранении высокой точности и информативности исследования. После определения опорного значения коэффициента прохождения СВЧ сигнала, соответствующего здоровому состоянию, производится оценка всей совокупности измеренных данных «Положение датчика - Коэффициент прохождения СВЧ сигнала» для каждой из частот, на которой производилось измерение. В результате обработки данных каждому значению таблицы «Положение датчика - Коэффициент прохождения СВЧ сигнала» присваивается определенное цветовое значение, определяемое в соответствии со степенью расхождения текущего коэффициента прохождения СВЧ сигнала для точки с данными координатами с опорным значением коэффициента прохождения СВЧ сигнала, соответствующего здоровому состоянию.Computer 21 selects measurement results with coordinates corresponding to the central parts of the lungs of the patient being examined, which act as a reference calibration value corresponding to a healthy state, since the central parts of the lung, due to the fact that the bronchi are mainly located here, are least affected due to the action of a particular respiratory tract disease. This fact allows us to conduct studies of changes in the bronchopulmonary system without the use of additional calibration tools while maintaining high accuracy and information content of the study. After determining the reference value of the coefficient of transmission of the microwave signal corresponding to a healthy state, the entire set of measured data “Sensor position - coefficient of transmission of the microwave signal” is evaluated for each frequency at which the measurement was performed. As a result of data processing, each value of the table “Sensor Position - Microwave Transmittance” is assigned a certain color value, determined in accordance with the degree of discrepancy of the current microwave transmittance for a point with these coordinates with a reference value of the microwave transmittance corresponding to a healthy state.

На основе полученных данных управляющее ПО на ЭВМ 21 осуществляет анализ полученных результатов: определяет наличие изменений в бронхолегочной системе, степень локализации изменений в бронхолегочной системе при их наличии, степень отклонения значения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через пораженный участок относительно здорового состояния и исходя из результатов измерения и данных анализа осуществляет определение предполагаемого диагноза: бронхиальная астма, пневмония, наличие инородного тела в бронхолегочной системе и др. Предварительный диагноз, результаты анализа и результаты измерения выводятся на экран в графическом виде с помощью устройства отображения 22. На основе результатов измерений, предварительного анализа и предварительного диагноза, которые выведены на экран устройства отображения 22, врач-оператор определяет окончательный диагноз.Based on the obtained data, the control software on the computer 21 analyzes the results: it determines the presence of changes in the bronchopulmonary system, the degree of localization of changes in the bronchopulmonary system, if any, the degree of deviation of the coefficient of transmission of the microwave signal through the affected area relative to a healthy state and based on the measurement results and The analysis data determine the estimated diagnosis: bronchial asthma, pneumonia, the presence of a foreign body in the bronchopulmonary system, etc. dvaritelny diagnosis, analysis results and measurement results are displayed in graphic form via display device 22. Based on the measurement results, the advanced analysis and the preliminary diagnosis which are displayed on the display screen 22, the physician operator determines the final diagnosis.

При необходимости сохранить результаты обследования, с помощью клавиатуры 23, вводятся паспортные и антропометрические данные обследуемого пациента: возраст, пол, рост и вес, указывается дата проведения обследования. Указанные данные вместе с результатами исследования сохраняются в постоянном запоминающем устройстве ЭВМ 21 и при необходимости могут быть сохранены на внешнем накопителе, подключаемом к входу-выходу 2 блока регистрации и отображения результатов измерений 2.If necessary, save the results of the examination, using the keyboard 23, passport and anthropometric data of the patient being examined are entered: age, gender, height and weight, the date of the examination is indicated. These data along with the results of the study are stored in a permanent memory of the computer 21 and, if necessary, can be stored on an external drive connected to the input-output 2 of the unit for recording and displaying the measurement results 2.

МЕТОДИКА ОБСЛЕДОВАНИЯSURVEY METHODOLOGY

Процесс проведения обследования осуществляется следующим образом:The survey process is as follows:

1. Врач-оператор подготавливает пациента к обследованию: пациент раздевается сверху до пояса, принимает положение сидя, в данном случае пациент плотно прижимается спиной к приемной матрице антенн-аппликаторов 19, размещенной в кресле, или лежа на спине, в данном случае пациент ложится спиной на приемную матрицу антенн-аппликаторов 19, которая размещается на кушетке;1. The doctor-operator prepares the patient for examination: the patient undresses from the top to the waist, assumes a sitting position, in this case the patient presses his back tightly on the receiving matrix of the applicator antennas 19 located in the chair, or lying on his back, in this case the patient lies down on the receiving matrix of the antenna applicators 19, which is placed on the couch;

2. Врач-оператор включает ЭВМ 21 и подключает устройство к USB порту, осуществляется первичная инициализация устройства, действий оператора на данном этапе не требуется;2. The doctor-operator turns on the computer 21 and connects the device to the USB port, the device is initialized, the operator’s actions are not required at this stage;

3. С помощью клавиатуры 23 в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21 вводятся данные о пациенте (паспортные и антропометрические данные, прочие сведения), при необходимости ведения карты пациента для отслеживания динамики течения болезни. При проведении разового обследования данный этап можно пропустить.3. Using the keyboard 23, data on the patient (passport and anthropometric data, other information) are entered into the permanent memory of the computer 21, if necessary, maintain a patient card to track the dynamics of the disease. When conducting a one-time examination, this stage can be skipped.

4. Доступны два режима работы: автономный, при котором врач-оператор проводит анализ данных прошлых обследований, и режим обследования. При этом для удобства наблюдения за течением болезни в автономном режиме работы предусмотрена возможность осуществления корреляционного анализа результатов обследований.4. Two operating modes are available: stand-alone, in which the doctor-operator analyzes the data of past examinations, and the examination mode. At the same time, for the convenience of monitoring the course of the disease in an autonomous mode of operation, it is possible to carry out a correlation analysis of the survey results.

5. В случае выбора врачом-оператором режима обследования на экране устройства отображения 22 выводится сообщение, информирующее о том, что устройство готово к работе.5. If the doctor-operator selects the examination mode, a message is displayed on the screen of the display device 22 informing that the device is ready for operation.

6. Возможно проведение обследования всей грудной клетки за одну процедуру, либо правого и левого легкого по отдельности. Выбор осуществляется врачом-оператором исходя из особенностей строения грудной клетки пациента.6. It is possible to conduct an examination of the entire chest in one procedure, or of the right and left lung separately. The choice is made by the operator physician based on the structural features of the patient’s chest.

7. На экране устройства отображения 22 высвечивается сообщение: «Разместите аппликаторы спереди и сзади грудной клетки пациента». Также на схематическом изображении грудной клетки пациента графически показана точка, с которой необходимо начать обследование - начальное положения передающей антенны-аппликатора 13 (верхняя левая точка для обследования левого легкого, верхняя правая - для обследования правого легкого), а также правильное расположение приемной матрицы антенн-аппликаторов 19.7. The message: “Place the applicators in front and behind the patient’s chest” is displayed on the screen of the display device 22. Also on the schematic image of the patient’s chest, the point from which to begin the examination is graphically shown - the initial position of the transmitting applicator antenna 13 (the upper left point for examining the left lung, the upper right one for examining the right lung), as well as the correct location of the antenna receiving matrix applicators 19.

8. После того, как передающая антенна-аппликатор 13 и приемная матрица антенн-аппликаторов 19 прижаты к телу, на экран выводится сообщение о том, что процедура обследования начата;8. After the transmitting antenna-applicator 13 and the receiving matrix of the antenna-applicators 19 are pressed to the body, a message is displayed that the examination procedure has been started;

9. Врач-оператор проводит передающей антенной-аппликатором 13 по передней поверхности грудной клетки пациента в одном направлении (слева-направо) до конца. Далее опускает передающую антенну-аппликатор 13 ниже на 1-2 см и процедура повторяется (врач-оператор проводит передающую антенну-аппликатор в обратном направлении). Необходимо отметить, что отрывать передающую антенну-аппликатор 13 или приемную матрицу антенн-аппликаторов 19 от тела пациента и переносить их в другую точку поверхности грудной клетки недопустимо.9. The operator operator conducts the transmitting antenna-applicator 13 along the front surface of the patient’s chest in one direction (from left to right) to the end. Then it lowers the transmitting antenna-applicator 13 lower by 1-2 cm and the procedure is repeated (the doctor-operator conducts the transmitting antenna-applicator in the opposite direction). It should be noted that tearing off the transmitting antenna-applicator 13 or the receiving matrix of the antennae-applicators 19 from the patient’s body and transferring them to another point on the surface of the chest is unacceptable.

10. В процессе обследования на экране устройства отображения 22 на схематическом изображении грудной клетки пациента графически отображается движение передающей антенны-аппликатора 13 в реальном времени.10. In the process of examination on the screen of the display device 22 on the schematic image of the chest of the patient graphically displays the movement of the transmitting antenna applicator 13 in real time.

11. В случае если передающая антенна-аппликатор 13 или приемная матрица антенн-аппликаторов 19 отодвигается от тела, на экран устройства отображения 22 выводится сообщение, которое сопровождается звуковой командой о том, что необходимо плотно прижать передающую антенну-аппликатор 13 и приемную матрицу антенн-аппликаторов 19 к телу пациента в том же месте, где они были расположены ранее. После выполнения команды выводится сообщение о том, что можно продолжить обследование.11. If the transmitting antenna-applicator 13 or the receiving matrix of the antenna-applicators 19 is moved away from the body, a message is displayed on the screen of the display device 22, which is accompanied by an audible command that the transmitting antenna-applicator 13 and the receiving antenna matrix must be pressed firmly applicators 19 to the patient’s body in the same place where they were located earlier. After the command is executed, a message is displayed stating that the examination can continue.

12. После завершения обследования, либо его этапа, врач-оператор отстраняет передающую антенну-аппликатор 13 от поверхности грудной клетки пациента и посредством интерфейса пользователя на ЭВМ 21 вводит команду завершения обследования, либо его этапа.12. After completion of the examination, or its stage, the operator removes the transmitting antenna-applicator 13 from the surface of the patient’s chest and through the user interface on the computer 21 enters the command to complete the examination, or its stage.

13. В случае выполнения обследования правого и левого легкого отдельно на экран устройства отображения 22 выводится графическое сообщение указывающее, где необходимо разместить передающую антенну-аппликатор 13 для проведения обследования второго легкого. Далее процедура повторяется аналогично предыдущему случаю.13. In the case of examining the right and left lungs separately on the screen of the display device 22, a graphic message is displayed indicating where it is necessary to place the transmitting antenna applicator 13 for examining the second lung. Next, the procedure is repeated similarly to the previous case.

14. По окончании обследования врач-оператор отстраняет передающую антенну-аппликатор 13 от поверхности грудной клетки пациента и посредством интерфейса пользователя на ЭВМ 21 вводит команду завершения обследования.14. At the end of the examination, the operator removes the transmitting antenna-applicator 13 from the surface of the patient’s chest and through the user interface on the computer 21 enters the command to complete the examination.

15. После этого ЭВМ 21 осуществляет обработку измеренных данных.15. After that, the computer 21 processes the measured data.

16. Обработанные результаты обследования выводятся в графическом виде на экран устройства отображения 22 с цветовой индикацией проблемных участков в бронхолегочной системе обследуемого пациента.16. The processed examination results are displayed in graphical form on the screen of the display device 22 with a color indication of problem areas in the bronchopulmonary system of the patient being examined.

17. На основании анализа результатов обследования ЭВМ 21 формулирует предварительный диагноз и вывод его на экран устройства отображения 22.17. Based on the analysis of the results of the examination, the computer 21 formulates a preliminary diagnosis and displays it on the screen of the display device 22.

18. На основании анализа полученных результатов и предварительного диагноза врач-оператор осуществляет постановку окончательного диагноза, которые в совокупности с необходимыми для дальнейшего наблюдения пациента комментариями вводятся с помощью интерфейса пользователя в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21.18. Based on the analysis of the results obtained and the preliminary diagnosis, the operator-operator makes a final diagnosis, which, together with the comments necessary for further monitoring of the patient, are entered through the user interface into the computer 21 read-only memory.

19. При необходимости врач-оператор осуществляет вывод результатов обследования на печать (либо только в текстовой форме, либо также в виде графического изображения результатов обследования);19. If necessary, the operator operator displays the results of the examination for printing (either only in text form, or also in the form of a graphic image of the examination results);

20. Далее осуществляется сохранение результатов проведенного обследования, данных о пациенте, результатов анализа и заключения врача-оператора в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21. При необходимости осуществляется сохранение результатов проведенного обследования на внешний накопитель;20. Next, the results of the examination, patient data, the results of the analysis and the conclusion of the doctor-operator are stored in a permanent memory computer 21. If necessary, the results of the examination are saved to an external drive;

21. В случае повторного обследования пациента с целью выявить динамику течения заболевания врач-оператор осуществляет вывод результатов предыдущих обследований на экран устройства отображения 22 для выявления корреляции между результатами обследований и анализа протекания болезни;21. In the case of a repeated examination of the patient in order to identify the dynamics of the course of the disease, the operator operator displays the results of previous examinations on the screen of the display device 22 to identify a correlation between the results of the examinations and analysis of the course of the disease;

22. Отключение устройства от USB порта и выключение питания ЭВМ.22. Disconnecting the device from the USB port and turning off the power to the computer.

Устройство может быть выполнено следующим образом: синтезатор частот СВЧ-диапазона 3 выполнен на микросхеме (МС) ADF4350, блок управления 4 выполнен на МС ATMega32, делитель мощности 5 выполнен на МС RPS-2-30+, аналого-цифровой преобразователь 9 входит в состав МС ATMega32, устройство сопряжения 10 выполнено на МС FT232RL, оптический датчик положения передающей антенны-аппликатора 11 выполнен на МС ADNS-9500, усилители мощности 12 и 17 выполнены на МС ADL5545, передающая антенна-аппликатор 13 и элементы приемной матрицы антенн-аппликаторов 19 выполнены в виде когшанарных аппликаторов волноводного типа, датчики нажима передающей антенны-аппликатора 14 и приемной матрицы антенн-аппликаторов 20 выполнены на миниатюрной кнопке без фиксации PSM1-2-0, аттенюатор 15 выполнен в виде резистивного Т-образного делителя, измеритель коэффициента усиления 16 выполнен на МС AD8302, блок мультиплексирования 18 выполнен на МС HMC252QS24, ЭВМ 21 выполнена на основе персонального компьютера отечественного или зарубежного производства.The device can be implemented as follows: the microwave frequency synthesizer 3 is made on an ADF4350 microchip (MS), the control unit 4 is made on an ATMega32 MS, the power divider 5 is made on an RPS-2-30 + MS, and an analog-to-digital converter 9 is ATMega32 MS, the interface device 10 is made on FT232RL MS, the optical position sensor of the transmitting applicator antenna 11 is made on the ADNS-9500 MS, the power amplifiers 12 and 17 are made on the ADL5545 MS, the transmitting antenna applicator 13 and the elements of the receiving matrix of the antenna applicators 19 are made in the form of kogshanar app waveguide type indicators, pressure sensors of the transmitting antenna applicator 14 and the receiving matrix of the antenna applicators 20 are made on a miniature button without fixing PSM1-2-0, the attenuator 15 is made in the form of a resistive T-shaped divider, gain meter 16 is made on MS AD8302, the multiplexing unit 18 is made on MS HMC252QS24, the computer 21 is made on the basis of a personal computer of domestic or foreign production.

Работоспособность заявляемого способа подтверждается следующими клиническими примерами:The performance of the proposed method is confirmed by the following clinical examples:

Пример 1:Example 1:

Больной мальчик И-в., 3 лет, поступил для обследования и лечения в детскую городскую больницу №2 г. Ростова-на-Дону с жалобами на кашель, затрудненное дыхание, хрипы в легких. Их анамнеза установлено, что впервые острый бронхит у ребенка развился в возрасте 6 месяцев на фоне острого респираторного заболевания. В последующем еще трижды переносил обструктивные бронхиты, не сопровождавшиеся повышением температуры тела. При объективном обследовании ребенка состояние было расценено как средней степени тяжести. Дыхание учащенное (36 дыхательных движений в минуту) с нерезко выраженным участием вспомогательной мускулатуры, свистящее дыхание отмечается в конце выдоха, физическая активность и разговорная речь сохранены. Над легкими перкуторно определяется звук с коробочным оттенком, аускультативно - на фоне жесткого дыхания рассеянные сухие свистящие хрипы на выдохе. Тоны сердца отчетливые, ритм учащен.A sick boy Iv., 3 years old, was admitted for examination and treatment to the Children's City Hospital No. 2 of Rostov-on-Don with complaints of coughing, shortness of breath, wheezing in the lungs. Their anamnesis established that for the first time acute bronchitis in a child developed at the age of 6 months against the background of acute respiratory disease. Subsequently, he suffered obstructive bronchitis three more times, not accompanied by an increase in body temperature. With an objective examination of the child, the condition was regarded as moderate. Rapid breathing (36 respiratory movements per minute) with mild involvement of auxiliary muscles, wheezing is noted at the end of exhalation, physical activity and speaking are preserved. A sound with a box-like shade is determined percussion over the lungs, auscultatory - against the background of hard breathing, scattered dry wheezing on exhalation. Heart sounds are distinct, the rhythm is quickened.

С целью верификации диагноза было использовано устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы.In order to verify the diagnosis, a device was used to diagnose diseases of the bronchopulmonary system.

Врач-оператор подготовил пациента к обследованию: помог пациенту раздеться сверху до пояса и принять положение сидя, плотно прижавшись спиной к приемной матрице антенн-аппликаторов 19, размещенных в кресле. Врач-оператор включил ЭВМ 21 и подключил устройство к USB порту. После чего проведена первичная инициализация устройства. С помощью клавиатуры 23 в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21 были введены данные о пациенте (фамилия, имя, отчество, возраст, рост, масса тела). На ЭВМ 21 выбран режим «обследование». На экране устройства отображения 22 появилось сообщение, информирующее о том, что устройство готово к работе. Врачом было принято решение об обследовании всей грудной клетки пациента за одну процедуру. На экране появилось сообщение: «Разместите аппликаторы спереди и сзади грудной клетки пациента». Также на схематическом изображении грудной клетки пациента на ЭВМ графически показана точка, с которой необходимо начать обследование (верхняя левая точка для обследования левого легкого, верхняя правая - для обследования правого легкого), а также правильное расположение приемной матрицы антенн-аппликаторов 19. После того, как передающая антенна-аппликатор 13 и приемная матрица антенн-аппликаторов 19 были прижаты к телу, на экране вывелось сообщение о том, что процедура обследования начата. Врач-оператор провел передающей антенной-аппликатором по передней поверхности грудной клетки пациента в одном направлении (слева-направо) до конца. Далее опустил передающую антенну-аппликатор ниже на 1-2 см и процедура повторялась до завершения обследования всей поверхности грудной клетки ребенка. В процессе обследования на экране устройства отображения 22 на схематическом изображении грудной клетки пациента графически отображалось движение передающей антенны-аппликатора 13 в реальном времени.The doctor-operator prepared the patient for examination: he helped the patient to undress from the top to the waist and take a sitting position, pressing his back against the receiving matrix of the antenna applicators 19 placed in the chair. The doctor-operator turned on the computer 21 and connected the device to the USB port. After that, the initial initialization of the device. Using the keyboard 23, data on the patient (last name, first name, middle name, age, height, body weight) were entered into the computer's permanent memory 21. On the computer 21 selected mode "examination". A message appears on the screen of the display device 22 informing that the device is ready for operation. The doctor decided to examine the entire chest of the patient in one procedure. A message appeared on the screen: “Place the applicators in front and behind the patient’s chest.” The computer also graphically shows the point from which the examination should be started (the upper left point for examining the left lung, the upper right one for examining the right lung), as well as the correct location of the receiving matrix of the applicator antennas 19. After that, as the transmitting antenna-applicator 13 and the receiving matrix of the antenna-applicators 19 were pressed to the body, a message appeared on the screen that the examination procedure was started. The operator operator passed the transmitting antenna-applicator along the front surface of the patient’s chest in one direction (from left to right) to the end. Then he lowered the transmitting antenna applicator lower by 1-2 cm and the procedure was repeated until the examination of the entire surface of the chest of the child was completed. During the examination, on the screen of the display device 22, in real time, the movement of the transmitting antenna-applicator 13 was graphically displayed on the schematic image of the patient’s chest.

После завершения обследования, врач-оператор отстранил передающую антенну-аппликатор 13 от поверхности грудной клетки пациента и посредством интерфейса пользователя на ЭВМ 21 ввел команду завершения обследования. После этого ЭВМ 21 осуществило обработку измеренных данных. На экране появились обработанные результаты обследования пациента, отображающие повышенную воздушность легочной паренхимы с обеих сторон, свидетельствующую о приступе бронхиальной астмы. На основании анализа результатов обследования ЭВМ 21 сформулировало предварительный диагноз «Бронхиальная астма» и вывело его на экран устройства отображения 22. Полученные результаты обследования были введены врачом-оператором с помощью интерфейса пользователя в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21 и сохранены, а также выведены на печать в текстовой и графической формах. Далее проведено отключение устройства от USB порта и выключение питания ЭВМ.After the examination, the operator removed the transmitting antenna applicator 13 from the surface of the chest of the patient and through the user interface on the computer 21 entered the command to complete the examination. After that, the computer 21 processed the measured data. The processed patient examination results appeared on the screen, showing the increased airiness of the pulmonary parenchyma on both sides, indicating an attack of bronchial asthma. Based on the analysis of the results of the examination, the computer 21 formulated a preliminary diagnosis of “Bronchial asthma” and displayed it on the screen of the display device 22. The obtained results of the examination were entered by the operator-operator using the user interface into the permanent memory of the computer 21 and saved and also printed out in textual and graphic forms. Next, the device was disconnected from the USB port and the computer was turned off.

Пример 2:Example 2:

Больной А-ев, 12 лет, поступил для обследования и лечения в детскую городскую больницу №2 г. Ростова-на-Дону с жалобами на кашель, одышку, боли в грудной клетке. Из анамнеза установлено, что заболел ребенок неделю назад, когда отмечалось повышение температуры до фебрильных цифр, получал противовирусные, отхаркивающие и жаропонижающие препараты, однако на фоне проводимой терапии состояние ребенка не улучшилось. При объективном обследовании ребенка: состояние тяжелое. Кожные покровы бледные. Отмечается одышка, частота дыхания 28 дыхательных движений в минуту. Ребенок испуган, речь затруднена. Над легкими перкуторно отмечается притупление легочного звука справа ниже угла лопатки, аускультативно - на фоне ослабленного дыхания мелкопузырчатые влажные хрипы в области притупления. Тоны сердца громкие, ритм учащен.Patient Aev, 12 years old, was admitted for examination and treatment to the Children's City Hospital No. 2 of Rostov-on-Don with complaints of coughing, shortness of breath, chest pain. From the anamnesis it was found that the child got sick a week ago, when there was a temperature increase to febrile numbers, he received antiviral, expectorant and antipyretic drugs, however, against the background of the therapy, the child's condition did not improve. An objective examination of the child: a serious condition. The skin is pale. Shortness of breath is noted, respiratory rate of 28 respiratory movements per minute. The child is scared, speech is difficult. Over the lungs, a blunting of the pulmonary sound to the right below the angle of the scapula is noted percussionly, auscultatory - against the background of weakened breathing, small-bubbly moist rales in the dull area. Heart sounds are loud, the rhythm is quickened.

С целью верификации диагноза было использовано устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы.In order to verify the diagnosis, a device was used to diagnose diseases of the bronchopulmonary system.

Врач-оператор подготовил пациента к обследованию: помог пациенту раздеться сверху до пояса и принять положение лежа на спине, в данном случае пациент плотно прижался спиной к приемной матрице антенн-аппликаторов 19, которая была размещена на кушетке. Врач-оператор включил ЭВМ 21 и подключил устройство к USB порту. После чего проведена первичная инициализация устройства. С помощью клавиатуры 23 в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21 были введены данные о пациенте (фамилия, имя, отчество, возраст, рост, масса тела). На ЭВМ 21 выбран режим «обследование». На экране устройства отображения 22 появилось сообщение, информирующее о том, что устройство готово к работе. Врачом было принято решение об обследовании всей грудной клетки пациента за одну процедуру. На экране появилось сообщение: «Разместите аппликаторы спереди и сзади грудной клетки пациента». Также на схематическом изображении грудной клетки пациента на ЭВМ графически показана точка, с которой необходимо начать обследование (верхняя левая точка для обследования левого легкого, верхняя правая - для обследования правого легкого), а также правильное расположение приемной матрицы антенн-аппликаторов 19. После того, как передающая антенна-аппликатор 13 и приемная матрица антенн-аппликаторов 19 были прижаты к телу, на экране вывелось сообщение о том, что процедура обследования начата. Врач-оператор провел передающей антенной-аппликатором по передней поверхности грудной клетки пациента в одном направлении (слева-направо) до конца. Далее опустил передающую антенну-аппликатор ниже на 1-2 см и процедура повторялась до завершения обследования всей поверхности грудной клетки ребенка. В процессе обследования на экране устройства отображения 22 на схематическом изображении грудной клетки пациента графически отображалось движение передающей антенны-аппликатора 13 в реальном времени.The operator-doctor prepared the patient for examination: he helped the patient undress from the top to the waist and assume a supine position, in this case the patient pressed his back tightly to the receiving matrix of the antenna applicators 19, which was placed on the couch. The doctor-operator turned on the computer 21 and connected the device to the USB port. After that, the initial initialization of the device. Using the keyboard 23, data on the patient (last name, first name, middle name, age, height, body weight) were entered into the computer's permanent memory 21. On the computer 21 selected mode "examination". A message appears on the screen of the display device 22 informing that the device is ready for operation. The doctor decided to examine the entire chest of the patient in one procedure. A message appeared on the screen: “Place the applicators in front and behind the patient’s chest.” The computer also graphically shows the point from which the examination should be started (the upper left point for examining the left lung, the upper right one for examining the right lung), as well as the correct location of the receiving matrix of the applicator antennas 19. After that, as the transmitting antenna-applicator 13 and the receiving matrix of the antenna-applicators 19 were pressed to the body, a message appeared on the screen that the examination procedure was started. The operator operator passed the transmitting antenna-applicator along the front surface of the patient’s chest in one direction (from left to right) to the end. Then he lowered the transmitting antenna applicator lower by 1-2 cm and the procedure was repeated until the examination of the entire surface of the chest of the child was completed. During the examination, on the screen of the display device 22, in real time, the movement of the transmitting antenna-applicator 13 was graphically displayed on the schematic image of the patient’s chest.

После завершения обследования, врач-оператор отстранил передающую антенну-аппликатор от поверхности грудной клетки пациента и посредством интерфейса пользователя на ЭВМ 21 ввел команду завершения обследования. После этого ЭВМ 21 осуществило обработку измеренных данных. На экране появились обработанные результаты обследования пациента, отображающие инфильтрацию в 8 сегменте (S8) правого легкого, свидетельствующую о сегментарной пневмонии. На основании анализа результатов обследования ЭВМ 21 сформулировало предварительный диагноз «Правосторонняя сегментарная S8 пневмония» и вывело его на экран устройства отображения 22. Полученные результаты обследования были введены врачом-оператором с помощью интерфейса пользователя в постоянное запоминающее устройство ЭВМ 21 и сохранены, а также выведены на печать в текстовой и графической формах. Далее проведено отключение устройства от USB порта и выключение питания ЭВМ.After the completion of the examination, the operator removed the transmitting antenna-applicator from the surface of the patient’s chest and through the user interface on the computer 21 entered the command to complete the examination. After that, the computer 21 processed the measured data. The processed patient examination results appeared on the screen, showing infiltration in the 8th segment (S8) of the right lung, indicating segmental pneumonia. Based on the analysis of the results of the examination, the computer 21 formulated a preliminary diagnosis of "Right-sided segmental S8 pneumonia" and displayed it on the screen of the display device 22. The obtained results of the examination were entered by the operator using the user interface into the permanent storage device of the computer 21 and stored and displayed on printing in text and graphic forms. Next, the device was disconnected from the USB port and the computer was turned off.

СтатистикаStatistics

С помощью заявленного устройства было обследовано 27 больных с бронхолегочной патологией в возрасте от 1 года до 30 лет, контрольную группу составили 10 здоровых пациентов соответствующего пола и возраста, сопоставимых по морфометрическим характеристикам строения грудной клетки. Всем пациентам предварительно было проведено комплексное клинико-лабораторное обследование, на основании которого диагностированы заболевания бронхолегочной системы.Using the claimed device, 27 patients with bronchopulmonary pathology from the age of 1 to 30 years were examined, the control group consisted of 10 healthy patients of the corresponding gender and age, comparable in morphometric characteristics of the structure of the chest. All patients had previously undergone a comprehensive clinical and laboratory examination, on the basis of which diseases of the bronchopulmonary system were diagnosed.

Далее проводилось обследование с помощью устройства для диагностики заболеваний бронхолегочной системы с использованием диапазона частот от 500 МГц до 2000 МГц. Уровень выходной СВЧ мощности не превышал 100 мкВт, что на несколько порядков ниже максимально допустимого уровня мощности установленного Государственной системой санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Время обследования не превышало 10 мин. Проводились измерения коэффициента прохождения СВЧ сигнала через грудную клетку обследуемых с последующим анализом полученных результатов. Проводилось обследование только пациентов, давших письменное согласие на его проведение. Проверялось также соблюдение требований локально-этического комитета ГБОУ ВПО РостГМУ Минздрава России. Статистическая обработка проводилась с использованием набора прикладных программ «STATISTICA 6.0». Достоверность различий между группами по среднеарифметическим величинам при нормальном законе распределения определяли по критерию Стьюдента - t, при отличии распределения показателей от нормального использовали непараметрический критерий Манна-Уитни (M-U). Достоверным считался результат при t>2, при котором р<0,05.Next, an examination was conducted using a device for diagnosing diseases of the bronchopulmonary system using a frequency range from 500 MHz to 2000 MHz. The level of output microwave power did not exceed 100 μW, which is several orders of magnitude lower than the maximum permissible power level established by the State system of sanitary and epidemiological regulation of the Russian Federation. The examination time did not exceed 10 minutes. Measurements were made of the coefficient of transmission of the microwave signal through the chest of the subjects with a subsequent analysis of the results. Only patients who gave written consent to conduct it were examined. Compliance with the requirements of the local ethics committee of the SBEI HPE Rostov State Medical University of the Ministry of Health of Russia was also checked. Statistical processing was carried out using a set of application programs "STATISTICA 6.0". The significance of differences between groups by arithmetic mean values under the normal distribution law was determined by Student's t test, t, with a difference in the distribution of indicators from normal, the non-parametric Mann-Whitney test (M-U) was used. The result was considered reliable at t> 2, at which p <0.05.

По результатам обследования установленные диагнозы были подтверждены у 100% обследованных пациентов.According to the results of the examination, the established diagnoses were confirmed in 100% of the examined patients.

Преимущества устройства для диагностики заболеваний бронхолегочной системы:Advantages of a device for diagnosing diseases of the bronchopulmonary system:

1. Разработанное устройство имеет малые габариты и удобно в применении.1. The developed device has small dimensions and is convenient to use.

2. Устройство позволяет повысить точность диагностики бронхолегочных заболеваний без дополнительных анализов.2. The device allows to increase the accuracy of diagnosis of bronchopulmonary diseases without additional analyzes.

3. Устройство может быть реализовано как в виде стационарного прибора, при этом роль блока регистрации измеренных данных может выполнять персональный компьютер (ноутбук) отечественного или иностранного производства, либо в виде портативного устройства, снабженного внутренним вычислителем и устройством отображения.3. The device can be implemented either as a stationary device, while the role of the measured data recording unit can be played by a personal computer (laptop) of domestic or foreign production, or as a portable device equipped with an internal computer and display device.

4. Устройство позволяет непосредственно в процессе обследования получать информацию о наличии заболевания бронхолегочной системы пациента, его тяжести и локализации.4. The device allows directly in the process of examination to obtain information about the presence of a disease of the bronchopulmonary system of the patient, its severity and localization.

5. Устройство может быть использовано для длительного мониторинга состояния пациента в процессе лечения для наблюдения динамики заболевания, что позволит своевременно реагировать на изменение течения болезни.5. The device can be used for long-term monitoring of the patient’s condition during treatment to monitor the dynamics of the disease, which will allow timely response to changes in the course of the disease.

6. Устройство позволяет получить всю необходимую для постановки точного диагноза информацию о состоянии бронхолегочной системы пациента не подвергая его вредному воздействию, как в случае рентгенографического исследования, а также без применения дорогостоящего оборудования и дополнительных анализов, либо с их минимальным участием.6. The device allows you to get all the information necessary for making an accurate diagnosis about the condition of the patient’s bronchopulmonary system without exposing it to harmful effects, as in the case of an X-ray examination, as well as without the use of expensive equipment and additional analyzes, or with their minimal participation.

7. Устройство не требует от пациента выполнения каких-либо действий, либо дыхательных маневров, длительного неподвижного положения, что позволяет использовать прибор для диагностики бронхолегочных заболеваний у пациентов различных возрастных групп, в том числе детей раннего возраста.7. The device does not require the patient to perform any action, or breathing maneuvers, for a long fixed position, which allows the device to be used to diagnose bronchopulmonary diseases in patients of various age groups, including young children.

8. Устройство способно повысить наглядность учебных и методических занятий в медицинских учебных заведениях.8. The device is able to increase the visibility of educational and methodical classes in medical schools.

9. Устройство может широко использоваться для обучения медицинского персонала, показательной медицины, научно-исследовательской работы, в клинической практике врачами общей практики, скорой помощи, а также в отдаленных населенных пунктах в условиях дефицита медицинского персонала и/или дорогостоящего диагностического оборудования.9. The device can be widely used for training medical personnel, indicative medicine, research work, in clinical practice by general practitioners, ambulances, as well as in remote settlements in conditions of shortage of medical personnel and / or expensive diagnostic equipment.

Claims (4)

1. Устройство для диагностики заболеваний бронхолегочной системы, содержащее генератор высокой частоты, аналого-цифровой преобразователь, блок управления, блок регистрации и отображения результатов измерений, при этом генератор высокой частоты выполнен управляемым, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит блок генерации и измерения, основной, опорный и приемный каналы, в блоке генерации и измерения в качестве генератора высокой частоты использован синтезатор частот СВЧ диапазона, первый выход которого соединен с входом делителя мощности, разделяющего мощность сверхвысокочастотного сигнала между основным и опорным каналами, основной канал образован усилителем мощности, вход которого соединен с первым выходом делителя мощности, и передающей антенной-аппликатором, вход которой соединен с выходом усилителя мощности, опорный канал образован аттенюатором, вход которого соединен со вторым выходом делителя мощности, и измерителем коэффициента усиления, первый вход которого соединен с выходом аттенюатора, приемный канал содержит приемную матрицу антенн-аппликаторов, выход которой соединен с первым входом блока мультиплексирования, выход которого соединен с входом усилителя мощности, выход которого соединен со вторым входом измерителя коэффициента усиления, выход которого соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен со вторым входом блока управления, второй выход синтезатора частот СВЧ диапазона соединен с первым входом блока управления, датчики нажима передающей антенны-аппликатора и приемной матрицы антенн-аппликаторов соединены с четвертым и пятым входами блока управления соответственно, вход оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора соединен со вторым выходом блока управления, третий вход которого соединен с выходом оптического датчика положения передающей антенны-аппликатора, третий выход блока управления соединен с вторым входом блока мультиплексирования, шестой выход блока управления связан с первым входом электронно-вычислительной машины с помощью шины данных через устройство сопряжения.1. A device for diagnosing diseases of the bronchopulmonary system, comprising a high-frequency generator, an analog-to-digital converter, a control unit, a unit for recording and displaying measurement results, while the high-frequency generator is made controllable, characterized in that it further comprises a generation and measurement unit, the main , reference and receiving channels, a microwave synthesizer is used as a high-frequency generator in the generation and measurement unit, the first output of which is connected to the input For the power that separates the power of the microwave signal between the main and reference channels, the main channel is formed by a power amplifier, the input of which is connected to the first output of the power divider, and a transmitting applicator antenna, the input of which is connected to the output of the power amplifier, the reference channel is formed by an attenuator, the input of which is connected with a second output of the power divider, and a gain meter, the first input of which is connected to the output of the attenuator, the receiving channel contains a receiving matrix of antennas-applicat the output of which is connected to the first input of the multiplexing unit, the output of which is connected to the input of the power amplifier, the output of which is connected to the second input of the gain factor meter, the output of which is connected to the input of the analog-to-digital converter, the output of which is connected to the second input of the control unit, the second output the microwave frequency synthesizer is connected to the first input of the control unit, the pressure sensors of the transmitting antenna applicator and the receiving matrix of the antenna applicators are connected to the fourth and fifth inputs of the control unit, respectively, the input of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator is connected to the second output of the control unit, the third input of which is connected to the output of the optical position sensor of the transmitting antenna-applicator, the third output of the control unit is connected to the second input of the multiplexing unit, the sixth output of the control unit is connected to the first input of the electronic computer using the data bus through the interface device. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перемещение передающей антенны-аппликатора по поверхности грудной клетки обследуемого пациента осуществляется как вручную врачом-оператором, так и автоматизированной системой перемещения и позиционирования.2. The device according to p. 1, characterized in that the transfer of the transmitting antenna-applicator on the surface of the chest of the patient being examined is carried out both manually by an operator doctor and an automated system for moving and positioning. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регистрации и отображения результатов измерений выполнен на оперативном и постоянном запоминающих устройствах, входы и выходы каждого из которых связаны через шину данных с входами-выходами процессора и интерфейса ввода-вывода, вход и выход которого подключены соответственно к клавиатуре и к устройству отображения результатов измерений, а дополнительные входы-выходы являются шиной связи с внешним накопителем.3. The device according to p. 1, characterized in that the unit for recording and displaying the measurement results is made on operational and read-only memory devices, the inputs and outputs of each of which are connected through the data bus with the inputs and outputs of the processor and the input-output interface, input and output which are connected respectively to the keyboard and to the device for displaying the measurement results, and additional inputs and outputs are the communication bus with an external drive. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок регистрации и отображения результатов измерений выполнен на персональном компьютере.4. The device according to claim 1, characterized in that the unit for recording and displaying the measurement results is made on a personal computer.
RU2016105140A 2016-02-16 2016-02-16 Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis RU2631629C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105140A RU2631629C2 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016105140A RU2631629C2 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2016105140A RU2016105140A (en) 2017-08-21
RU2631629C2 true RU2631629C2 (en) 2017-09-25

Family

ID=59744630

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016105140A RU2631629C2 (en) 2016-02-16 2016-02-16 Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2631629C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788809C1 (en) * 2022-08-03 2023-01-24 Сергей Александрович Линник Device and method for measuring inspiratory rate in patients with broncho-obstructive diseases

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4488559A (en) * 1981-06-30 1984-12-18 University Of Utah Apparatus and method for measuring lung water content
JPH01115344A (en) * 1987-10-29 1989-05-08 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for detecting state of driver
JP2000102515A (en) * 1998-09-30 2000-04-11 Sekisui Chem Co Ltd Physical condition detector
RU2185093C1 (en) * 2001-01-10 2002-07-20 Свирин Алексей Александрович Device examining regional blood-filling and lungs ventilation
JP2006304963A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Tau Giken:Kk Noncontact diagnostic device
US20070055146A1 (en) * 2003-04-08 2007-03-08 Corlette Sebastian J Microwave based monitoring system and method
RU2392853C1 (en) * 2008-09-26 2010-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Нанопульс" Method of remote breath and heartbeat parametre measurement
RU2470581C1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of registering patient's breathing and heartbeat rhythms and device for its realisation
RU2559420C1 (en) * 2014-04-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Method for luminal acoustic probing of lings

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4488559A (en) * 1981-06-30 1984-12-18 University Of Utah Apparatus and method for measuring lung water content
JPH01115344A (en) * 1987-10-29 1989-05-08 Nissan Motor Co Ltd Apparatus for detecting state of driver
JP2000102515A (en) * 1998-09-30 2000-04-11 Sekisui Chem Co Ltd Physical condition detector
RU2185093C1 (en) * 2001-01-10 2002-07-20 Свирин Алексей Александрович Device examining regional blood-filling and lungs ventilation
US20070055146A1 (en) * 2003-04-08 2007-03-08 Corlette Sebastian J Microwave based monitoring system and method
JP2006304963A (en) * 2005-04-27 2006-11-09 Tau Giken:Kk Noncontact diagnostic device
RU2392853C1 (en) * 2008-09-26 2010-06-27 Закрытое Акционерное Общество "Нанопульс" Method of remote breath and heartbeat parametre measurement
RU2470581C1 (en) * 2011-06-21 2012-12-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Рязанский государственный радиотехнический университет" Method of registering patient's breathing and heartbeat rhythms and device for its realisation
RU2559420C1 (en) * 2014-04-16 2015-08-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева Дальневосточного отделения Российской академии наук (ТОИ ДВО РАН) Method for luminal acoustic probing of lings

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2788809C1 (en) * 2022-08-03 2023-01-24 Сергей Александрович Линник Device and method for measuring inspiratory rate in patients with broncho-obstructive diseases

Also Published As

Publication number Publication date
RU2016105140A (en) 2017-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rouby et al. Training for lung ultrasound score measurement in critically ill patients
CN107397554B (en) Deriving personal chest parameters of a subject
DK2603138T3 (en) DEVICES AND METHODS FOR MONITORING RESPIRATION VARIATION IN MEASURING RESPIRATION VOLUMES, MOVEMENT AND VARIABILITY
US20170055878A1 (en) Method and system for respiratory monitoring
Zhao et al. The incidence and interpretation of large differences in EIT-based measures for PEEP titration in ARDS patients
Doña et al. Body composition measurement in bronchiectasis: comparison between bioelectrical impedance analysis, skinfold thickness measurement, and dual-energy X-ray absorptiometry before and after pulmonary rehabilitation
Haris et al. Identification and analysis of stable breathing periods in electrical impedance tomography recordings
Zouari et al. Affordable, portable and self-administrable electrical impedance tomography enables global and regional lung function assessment
Winiker et al. Swallowing assessment in patients with dysphagia: Validity and reliability of a pocket‐sized ultrasound system
Roberts et al. Does change in thoracic impedance measured via defibrillator electrode pads accurately detect ventilation breaths in children?
US20200342964A1 (en) Medical information processing apparatus, ordering system and method
Pessoa et al. BRACETS: Bimodal repository of auscultation coupled with electrical impedance thoracic signals
RU2631629C2 (en) Device for bronchopulmonary system diseases diagnosis
Sumbul et al. Measuring of diaphragm movements by using iMEMS acceleration sensor
Jurlina et al. Correlation between the minimal cross-sectional area of the nasal cavity and body surface area: preliminary results in normal patients
CN115177279A (en) CT scanning method for lung respiratory motion detection
Lev et al. Changes in regional distribution of lung sounds as a function of positive end-expiratory pressure
Markhorst et al. Assessing effects of PEEP and global expiratory lung volume on regional electrical impedance tomography
Tehrany Speech breathing patterns in health and chronic respiratory disease
JP3068460B2 (en) Gas phase respiratory function test system for comprehensive health care from the viewpoint of respiratory function and health care method using the same
Aleksanyan Experimental dependences of measurement data on the volume of inhaled air in multi-frequency electrical impedance tomography
Caruana et al. Global tidal variations, regional distribution of ventilation, and the regional onset of filling determined by electrical impedance tomography: reproducibility
Higashijima et al. Utility of a simple expiratory pressure measurement device in the evaluation of pulmonary function
RU2122344C1 (en) Method of breathing function remote examination and device for its embodiment
Ramaiya et al. Development of Smart Spirometer System for at-Home Post Covid-19 Patients

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200217