CS258679B1 - Dvojkaraálový magnetomoter na meranie poliybov hrudnej steny - Google Patents

Description

Vynález sa týká zariadenia na diagnostiku pohybu hrudnej steny, s elektronickým meraním priemerov hrudníka, príp. brucba pri dýchaní.

V súčosuosíi sa na· meranie pohybov hrudnej steny používajú rožne typy snímsoov, ako sú napr. rezistorové snímače, píezorezisíorové tenzometre atd'., ktoré bývajú najčastejsíe súčasťou pružných, zpravidla gumových popruhov, obopínajúcich hrudník. Pri dýchaní sa pohyby hrudnej steny prenášajú prostredníetvwn týchto· popruhov na snímače, ktoré transtormujá pohyb na ekvivalentní! změnu odporu alebo napatia.

Nevýhodou meracích motód, které používajú uvedené typy snímačov· je malá přesnost a nedostatočná reprodukovatelnosť nameraných hodnot, čo vplýva najma z časovej nestálosti mechanicko-elektrických vlastností snímačov a popruhov, ďalej zo skutočnosti, že je obtiiažne definovat a dodržiavať optimálnu hodnoty ťahovej sily v popruhu, ako aj z komplikácií, ktoré nastáva jú pri upevňovaní popruhov okolo hrudníka hlavně u ženskej populácie. V niektorých prípadoch je pre diagnostiku činnosti dýchacích svalov nepostačujúce, že tietoi metody poskytujú len jeden výsledný údaj, t. j. celková hodnotu změny obvodu hrudníka.

Z

Uveidené nedostatky odstraňuje riešenie podl'a vynálezu.

Podstata zariadenia podlá vynálezu spočívá v tom, že v protilahlom smere sú na povrchu hrudnej, príp. brušnej stene lepiacími medzikrúžkami připevněné prljímacie cievky připojené na vstupné zosilňovače a selektívne zosilňovače s detektormi připojenými na analógovočíslicové převodníky s pamatmi, ktorých výstupy sú spojené s číslicovo-analógovými prevodníkmi připojenými na spoločný zósilňovač, ktorého výstup je opatřený číslicovým voltmetrom.

Pohyb hrudnej steny na zvolenom priemere hrudníka je meraný veíkosťou indukovaného napátia vznikajůceho v prijímacej cievke od rotačno-symetrického· elektromagnetického póla, vytvořeného prietofcom striedavého prúdu vo vysielacej cievke, ktorá je umiestnená voči prijímacej cievke v proti1'ahilom smere. Obe cievky sa na povrch hrudnej steny pripevňujú lepiacimi medzikrúžfcami. Nakolko velkost indukovaného elektrického napatia v závislosti na vzdialenosti cievok nie je· lineárna, sú v zariadení postupné použité obvody analógovo-číslicových prevodníkov, pamatí a Číslicovo-analógových prevodníkov, ktoré danú závislost linearizujú.

Zariadenie umožňuje neinvazívnym spóso258679 bom, objektivně a kontinuálně sledovat pohyby hrudnej steny hlavně pri dýchaní, a to v dvoch na sebe nezávislých, lubovolne zvolených priemeroeh hrudníka. Okamžité hodnoty meraných veličin je možné priamo odčítat na displeji zariadenia, alebo priebežne zaznamenávat’ na liniových, resp. súradnicových zapisovačoch. Použité cievky sú malých rozmerov a hmotností a na povrch hrudnej steny sa pripevňujú lepiacimi medzikrúžkami, čo prakticky vylučuje ďalšie používané popruhov. Naviac sa dá uvedené zariadenie využit aj na sledovanie pohybu brušnej steny.

Na priloženom výkrese je znázorněná bloková schéma zariadenia.

Zariadenie pozostáva z dvoch paralelné řáděných, konštrukčne rovnakých přenosových kanálov, z ktorých každý obsahuje postupné zapojené zdroje harmonického signálu 1, koncové zosilňovače 2, na ktoré sú ohybmými príviodami připojené vysielacie cievky 3. Podobné sú připojené na vstupné zosilňovače 6 aj prijímacie cievky 5. Všetky cievky 3, 5 sú eliptického tvaru a samonosnej konštrukcie. Nasledujú ďalšie, v sérii zapojené elektrické obvody: selektívne zosilňovače 7, detektory 8, analógovo-číslicové převodníky 9, pamate 10, číslicovo-analógové převodníky 11, na ktoré sú zapojené spoločný merací zosilňovač 12 a číslicový voltmeter 13.

Pri činnosti zariadenia zdroje harmonického signálu 1 generujú signály v pásme akustických frekvencii, ktoré sú v koncových zosilňovačoch 2 zosilneiné tak, aby boli vysielacie cievky 3 toudené prúdom harmonického· priebehu konštantnej amplitúdy, čím sa okolo nich vytvára rotačno-symetrické elektromagnetické pole, indukujúce v přijímacích cievkach 5 elektrické napatie. Velkost napatia je úměrná okamžitej vzdialenosti jednej dvojice vysielacej cievky 3 a prijímacej cievky 5. Všetky cievky 3, 5 sú tvarové konstruované tak, aby sa dali bez obtiaží připevňovat lepiacimi medzikrúžkami 4 na povrch hrudnej steny. Funkctou nasledujúcich vstupných zosilňovačov 6 a selektívnych zosilňovačov 7 je zosilniť len signály daného přenosového kanálu. Po detekcii signálu v detektore 8 následuje odvod analógovo-číslicového prevodníka 9. Přechod z analogového na číslicový signál umožňuje v bloku pamSti 10 uskutečnit korekciu nelineárneho priebehu závislosti indukovaného napátia v prijímacej cievke 5. Talkto upravená informácia sa prevádza zpáť z číslicovej formy na analogovu, prostredníctvom číslicovo-analógového prevodníka 11. Spracovanie výstupného signálu sa deje v meracom zosilňovači 12 a vyhodnocuje číslicovým voltmetrom 13, alebo priamo zaznamenává na zapisovacom zariadení.

Zariadenie podlá vynálezu meria dva na seba nezávislé priemery hrudníka v rozsahu 15 až 40 cm s presnosťou + 0,2 cm. Overovacie merania prototypu zariadenia ukázali, že zariadenie móže byť využité na objektivně sledovanie pohybu hrudnej steny, vzájomnej koordiinácie svalových skupin pri dýchaní, testovaní výkonnosti bránice a dalších dýchacích svalov, alko aj na antropometrické merania na 1'udskom tele. Ukazuje sa, že zariadenie móže byť schopné merať nepriamym spósobom okamžitý dychový objem, príp. slúžiť na monitovovanie dýchania. Za týchto okolností nie je potřebné používat masky alebo náustky, čo má pozitívny vplyv na hygienu pri meraní, fyziologickú prispósobivosť a mobilitu vyšetrovanej osoby.

Zariadenie podlá vynálezu sa móže uplatnit' na fyziatricko-rehabilitačných oddelenisch, v pediatrii, pneumológii, kardlológii, neurologii, ortopédii a pracovnom i telovýcliovnom lekárstve.

Claims (1)

1. Dvojkamálový magnetometer na meranie pohybov· hrudnej steny pozostávajúci z dvoch paralelné řáděných, konštrukčne rovnakých přenosových kanálov, z ktorých každý obsahuje postupné zapojené zdroje harmonického signálu a koncové zosilňovače s vysielacími cievkami připevněnými na povrch hrudnej, príp. brušnej steny, vyznačený tým, že v protíliahlom smere sú lepiacimi meVYNALEZU dzikrúžkami (4) připevněné přijímací cievky (5) připojené na vstupné zosilňovače (6) a selektívne zosilňovače (7) s detektormi (8) připojenými na analógovo-číslicové převodníky (9) s pamaťami (10], ktorých výstupy sú spojené s číslicovo-analógovýmí prevodníkmi (lij připojenými na sípoločný zosilňovač (12), ktorého výstup je opatřený číslicovým voltmetrom (13).