RU102481U1

RU102481U1 - DEVICE FOR MEASURING BLOOD SPEED

Info

Publication number: RU102481U1
Application number: RU2010128642/14U
Authority: RU
Inventors: Алексей Михайлович Бельский; Алексей Владимирович Бердников; Владимир Ефремович Семенов; Ксения Владимировна Семенова
Priority date: 2010-07-09
Filing date: 2010-07-09
Publication date: 2011-03-10

Abstract

Устройство для измерения скорости кровотока, содержащее генератор магнитной метки и дифференциальный усилитель, отличающееся тем, что в него введены измерительный канал, содержащий последовательно соединенные датчик магнитной метки, усилитель измерительного канала и полосовой фильтр измерительного канала, и компенсационный канал, состоящий из последовательно соединенных компенсационного датчика, усилителя компенсационного канала и полосового фильтра компенсационного канала, при этом выходы полосовых фильтров измерительного и компенсационного каналов подключены ко входам дифференциального усилителя, соединенного с первым формирователем импульса, выход которого является входом сравнивающего устройства, ко второму входу которого через второй формирователь импульса подключен генератор магнитной метки. A device for measuring blood flow velocity, comprising a magnetic mark generator and a differential amplifier, characterized in that a measuring channel is introduced into it, comprising a magnetic mark sensor connected in series, a measuring channel amplifier and a measuring channel band-pass filter, and a compensation channel consisting of a compensation sensor connected in series , an amplifier of the compensation channel and a bandpass filter of the compensation channel, while the outputs of the bandpass filters of the measuring and null method channels are connected to the inputs of a differential amplifier connected to the first pulse generator, whose output is the input of the comparator, the second input of which through a second pulse shaper connected to generator magnetic mark.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для исследования гемодинамики.The utility model relates to medical equipment and is intended for the study of hemodynamics.

Известно устройство для измерения потока крови (патент США №655283, А61В 5/02, опубл. 30.03.79, бюл. №12) - [1], принцип действия которого основан на электромагнитных свойствах крови. Устройство содержит последовательно включенные измерительные электроды, усилитель, фильтр, источник постоянного магнитного поля, электрокардиографические электроды, схему усреднения, схему управления и измерения, регистрирующий прибор, последовательно соединенные схемы синхронизации, счетчик, схему управления, селектор сигналов и блок задатчиков, причем вход схемы синхронизации соединен со схемой усреднения, а селектор сигналов соединен с выходом фильтра, со входом счетчика и со входом схемы усреднения. Селектор сигналов включает в себя последовательно соединенные схему кратковременной памяти, первый компаратор, второй компаратор, стробирующую схему и последовательно соединенные триггер и схему повторителя, причем два входа триггера соединены с первым и вторым компараторами. Блок задатчиков включает в себя генератор порогового уровня амплитуд и схемы максимальной и минимальной длительности сердечного цикла, соединенные с селектором сигналов. Источник постоянного магнитного поля установлен на основании, выполненном с возможностью перемещения по направляющим с помощью электромеханического привода, вход которого соединен с выходом схемы управления.A device for measuring blood flow (US patent No. 655283, AB 5/02, publ. 30.03.79, bull. No. 12) - [1], the principle of which is based on the electromagnetic properties of blood. The device contains series-connected measuring electrodes, an amplifier, a filter, a constant magnetic field source, electrocardiographic electrodes, an averaging circuit, a control and measurement circuit, a recording device, serially connected synchronization circuits, a counter, a control circuit, a signal selector and a set of adjusters, and the input of the synchronization circuit connected to the averaging circuit, and the signal selector is connected to the output of the filter, with the input of the counter and with the input of the averaging circuit. The signal selector includes a series-connected short-term memory circuit, a first comparator, a second comparator, a gating circuit, and a trigger and a repeater circuit connected in series, the two trigger inputs being connected to the first and second comparators. The set of adjusters includes a generator of a threshold level of amplitudes and circuits of maximum and minimum duration of the cardiac cycle, connected to a signal selector. A constant magnetic field source is mounted on a base configured to move along the rails using an electromechanical drive, the input of which is connected to the output of the control circuit.

Известно также устройство для регистрации скорости кровотока (Авторское свидетельство №1500259, А61В 5/02, опубл. 15.08.89, бюл. №30) - [2]. Устройство содержит генератор импульсов, подключенный к катушке индуктивности, датчик и синхронный детектор, через фильтр низких частот соединенный с регистратором, дифференциальный усилитель, через который датчик, выполненный в виде магнитотранзистора, соединен с синхронным детектором, включающим аналоговый ключ и фазосдвигающую цепь, инвертирующий усилитель и коммутатор, входы которых соединены с общей точкой, являющейся входом синхронного детектора, а выходы подключены к соответствующим входам аналогового ключа, с выходом, являющимся выходом синхронного детектора, при этом второй вход коммутатора заземлен.A device for recording blood flow velocity is also known (Author's certificate No. 1500259, АВВ 5/02, publ. 15.08.89, bull. No. 30) - [2]. The device comprises a pulse generator connected to an inductor, a sensor and a synchronous detector through a low-pass filter connected to a recorder, a differential amplifier through which a sensor made in the form of a magnetotransistor is connected to a synchronous detector, including an analog switch and a phase-shifting circuit, an inverting amplifier and a switch, the inputs of which are connected to a common point, which is the input of the synchronous detector, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the analog key, with the output being the output of a synchronous detector, while the second input of the switch is grounded.

Недостатком прототипа является то, что контур синхронизации не охватывает сам объект исследования, поэтому помехозащищенность предлагаемого устройства не очень высока, что ведет к низкой точности результатов измерения скорости кровотока.The disadvantage of the prototype is that the synchronization circuit does not cover the object of study, therefore, the noise immunity of the proposed device is not very high, which leads to low accuracy of the results of measuring blood flow velocity.

Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель - увеличение точности измерения скорости кровотока за счет повышения помехозащищенности устройства.The technical result that the utility model aims to achieve is to increase the accuracy of measuring blood flow velocity by increasing the noise immunity of the device.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения скорости кровотока, содержащем генератор магнитной метки и дифференциальный усилитель, новым является то, что в него введены измерительный канал, содержащий последовательно соединенные датчик магнитной метки, усилитель измерительного канала и полосовой фильтр измерительного канала, и компенсационный канал, состоящий из последовательно соединенных компенсационного датчика, усилителя компенсационного канала и полосового фильтра компенсационного канала, при этом выходы полосовых фильтров измерительного и компенсационного каналов подключены ко входам дифференциального усилителя, соединенного с первым формирователем импульса, выход которого является входом сравнивающего устройства, ко второму входу которого через второй формирователь импульса подключен генератор магнитной метки.The technical result is achieved in that in a device for measuring blood flow velocity containing a magnetic tag generator and a differential amplifier, it is new that a measuring channel is introduced into it, comprising a magnetic tag sensor, a measuring channel amplifier and a measuring channel band-pass filter, and a compensation channel a channel consisting of a series-connected compensation sensor, an amplifier of the compensation channel and a band-pass filter of the compensation channel, while the outputs of the bandpass filters of the measuring and compensation channels are connected to the inputs of a differential amplifier connected to the first pulse shaper, the output of which is the input of a comparing device, to the second input of which a magnetic mark generator is connected through the second pulse shaper.

Сущность заявленной полезной модели поясняется на фиг.1, где:The essence of the claimed utility model is illustrated in figure 1, where:

1 - генератор магнитной метки; 2 - датчик магнитной метки измерительного канала; 3 - усилитель измерительного канала (первый усилитель); 4 - полосовой фильтр измерительного канала (первый полосовой фильтр); 5 - компенсационный датчик компенсационного канала; 6 -усилитель компенсационного канала (второй усилитель); 7 - полосовой фильтр компенсационного канала (второй полосовой фильтр); 8 - дифференциальный усилитель; 9 - первый формирователь импульса; 10 - сравнивающее устройство; 11 - второй формирователь импульса.1 - magnetic tag generator; 2 - sensor magnetic label measuring channel; 3 - amplifier measuring channel (first amplifier); 4 - band-pass filter of the measuring channel (first band-pass filter); 5 - compensation sensor compensation channel; 6 - amplifier of the compensation channel (second amplifier); 7 - bandpass filter of the compensation channel (second bandpass filter); 8 - differential amplifier; 9 - the first pulse shaper; 10 is a comparison device; 11 - second pulse shaper.

Устройство для измерения скорости кровотока включает в себя генератор магнитной метки 1, два канала: измерительный канал и компенсационный канал, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика 2, 5, усилителя 3, 6 и полосового фильтра 4, 7 соответственно. Оба канала выходами полосовых фильтров 4 и 7 подключены ко входам дифференциального усилителя 8, выход которого через формирователь импульса 9 подключен ко входу сравнивающего устройства 10, к другому входу которого через формирователь импульса 11 подключен генератор магнитной метки 1. Измерительный и компенсационный каналы идентичны друг другу по составу элементов и их исполнению. В качестве датчика магнитной метки 2 и компенсационного датчика 5 использован датчик Холла (Справочник электронных компонентов Платан) - [3], усилители 3 и 6, полосовые фильтры 4 и 7, дифференциальный усилитель 8, формирователи прямоугольных импульсов 9 и 11, а также сравнивающее устройство 10 могут быть выполнены согласно [3].A device for measuring blood flow velocity includes a magnetic tag generator 1, two channels: a measuring channel and a compensation channel, each of which consists of a series-connected sensor 2, 5, amplifier 3, 6 and a band-pass filter 4, 7, respectively. Both channels with the outputs of bandpass filters 4 and 7 are connected to the inputs of the differential amplifier 8, the output of which through the pulse former 9 is connected to the input of the comparing device 10, to the other input of which the magnetic label generator 1 is connected through the pulse former 11. The measuring and compensation channels are identical to each other composition of elements and their execution. The Hall sensor (Platan Electronic Components Reference) - [3], amplifiers 3 and 6, band-pass filters 4 and 7, differential amplifier 8, rectangular pulse shapers 9 and 11, and also a comparative device were used as a magnetic mark sensor 2 and compensation sensor 5 10 can be performed according to [3].

Устройство работает следующим образом. Генератор магнитной метки 1 излучает магнитный импульс, который оказывает влияние на пространственную ориентацию гемов крови, чей суммарный магнитный момент оказывает воздействие на приемник - датчик магнитной метки 2. Однако, на этот же датчик поступают сигналы неинформативного характера - помехи, шумы, наводки. Полученный сигнал усиливается усилителем 3 измерительного канала, затем из него полосовой фильтр 4этого канала выделяет основную гармонику частоты генератора магнитной метки 1. Далее сигнал поступает на дифференциальный усилитель 8, на второй вход которого поступает сигнал с компенсационного канала, чей компенсационный датчик 5 воспринимает те же помехи, шумы и наводки, которые поступают на датчик магнитной метки 2, при этом компенсационный датчик 5 устанавливают выше по течению крови. Сигналы с измерительного и компенсационного каналов вычитаются на дифференциальном усилителе 8, из полученного сигнала формирователем импульсов 9 формируется прямоугольный импульс, который поступает на сравнивающее устройство 10. На сравнивающее устройство 10 также подается сигнал с генератора магнитной метки 1, приведенный формирователем импульса 11 к прямоугольному виду. На сравнивающем устройстве 10 получаем импульс, длительность которого пропорциональна временной задержке появления на приемнике метки, функционально связанной с перемещением массы крови.The device operates as follows. Magnetic tag generator 1 emits a magnetic pulse, which affects the spatial orientation of blood gems, whose total magnetic moment affects the receiver - magnetic tag sensor 2. However, signals of an uninformative nature - interference, noise, interference, are received at the same sensor. The received signal is amplified by the amplifier 3 of the measuring channel, then from it the band-pass filter of this channel 4 selects the main harmonic of the frequency of the magnetic label generator 1. Next, the signal is fed to a differential amplifier 8, the second input of which receives a signal from the compensation channel, whose compensation sensor 5 receives the same interference , noise and interference, which are received on the magnetic tag sensor 2, while the compensation sensor 5 is installed upstream of the blood. The signals from the measuring and compensation channels are subtracted on the differential amplifier 8, from the received signal by the pulse shaper 9, a rectangular pulse is generated, which is transmitted to the comparator 10. The signal from the magnetic label generator 1, converted to a rectangular form by the pulse shaper 11, is also fed to the comparator 10. On the comparator 10, we obtain an impulse whose duration is proportional to the time delay of the appearance of a mark on the receiver, functionally related to the movement of the blood mass.

Технико-экономическая эффективность полезной модели состоит в значительном повышении помехозащищенности, что позволяет измерить скорость кровотока с высокой точностью. Кроме того, схема полезной модели проста в реализации и надежна в работе, а малые габариты устройства позволяют применять его в клинических условиях.The technical and economic efficiency of the utility model consists in a significant increase in noise immunity, which makes it possible to measure blood flow velocity with high accuracy. In addition, the scheme of the utility model is easy to implement and reliable in operation, and the small dimensions of the device allow its use in clinical conditions.

Claims

A device for measuring blood flow velocity, comprising a magnetic mark generator and a differential amplifier, characterized in that a measuring channel is introduced into it, comprising a magnetic mark sensor connected in series, a measuring channel amplifier and a measuring channel band-pass filter, and a compensation channel consisting of a compensation sensor connected in series , an amplifier of the compensation channel and a bandpass filter of the compensation channel, while the outputs of the bandpass filters of the measuring and null method channels are connected to the inputs of a differential amplifier connected to the first pulse generator, whose output is the input of the comparator, the second input of which through a second pulse shaper connected to generator magnetic mark.