RU1836050C

RU1836050C - Устройство дл пульмофонографического исследовани

Info

Publication number: RU1836050C
Application number: SU904865796A
Authority: RU
Inventors: Леонид Ильич Немеровский
Original assignee: Л.И. Кемеровский
Priority date: 1990-09-13
Filing date: 1990-09-13
Publication date: 1993-08-23

Abstract

Использование: в медицине дл локального исследовани легких активным акустическим методом. В частности устройство найдет применение в пульмонологии-, фтизиатрии , реаниматологии. Сущность изобретени : Устройство содержит „систему подачи звуковых колебаний в верхние дыхательные пути, выполненную в виде излучател звука, размещенного в герметичном кожухе и соединенного со звуковым генератором , соединенный с кожухом трубопроводом узел подключени к пациенту с установленным в нем контрольным микрофоном , электрически соединенным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки. Согласно изобретени в устройство введены последовательно соединенные блок фильтров, блок электронных ключей и блок управлени и обработки. Звуковой генератор выполнен в виде последовательно соединенных задатчика частот, цифро-аналогового преобразовател , и усилител с управл емым коэффициентом усилени . 1 ил.

Description

| Предлагаемое устройство дл пульмо- фонографического исследовани относитс к издели м медицинской техники, предназначенным дл локального исследовани лег- KI/IX активным акустическим методом и найдет применение в различных отрасл х медицины, например, в пульмонологии, фтизиатрии, педиатрии, реаниматологии.

i Целью изобретени вл етс расшире- диагностических возможностей путем регистрации амплитудно-частотных характеристик ветвей бронхиального дерева,| Указанна цель достигаетс тем, что ус- Тройство дл пульмофонографического исс- л довани , содержащее систему подачи звуковых колебаний в верхние дыхательные пуди, выполненную в виде излучател звука. размещенного в герметичном кожухе и электрически соединенного со звуковым г.е- н4ратором, соединенного с кожухом тру- бо проводом узла подключени к пациенту с

установленным в нем контрольным микро- фоном, электрически соединенным с блоком усилителей, и систему регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки, включающую измерительные микрофоны, электрически св занные с бло- ком усилителей, дополнительно введены по- следовательно соединенные подключенный к выходам блока усилителей блок фильтров, блок электронных ключей и блок управлени и обработки со средством отображени информации и средством ввода в виде клавиатуры , при этом звуковой генератор вы- ,полней в виде последовательно соединенных эадатчика частот, цифро-аналогового преобразовател и усилител с управл емым коэффициентом усилени , выход которого вл етс выходом звукового генератора, первый выход блока управлени и обработки соединен со входом задатчика частот, второй его выход св зан с

сл

С

OD

СО

о о сл о

Ы

управл ющим входом усилител с управл емым коэффициентом усилени , а третий вход, подключен к управл ющим входам блока электронных ключей и блока фильтров .

Схема предлагаемого устройства представлена на рис. 1.. Пациент с помощью загубника (маски, интубационной трубки - при проведении ИВЛ) 1 подключаетс к узлу 2 присоединени , содержащему звукопровод 3 с атмосферным отводом 4 и контрольным микрофоном 5. Звукопровод 3 соединен с герметичным кожухом б, в котором установлен излучатель 7 звука.

На грудной клетке пациента установлен с помощью средств креплени блок 8 измерительных микрофонов. Измерительные микрофоны блока 8 и контрольный микро- фон 5 электрически св заны с блоком 21 усилителей.

Устройство снабх ено блоком 9 управлени и обработки, содержащем, например, соединенные между собой вычислитель- контроллер 10, посто нное запоминающее устройство 11, оперативное запоминающее устройство 12, таймер 13, аналого-цифровой преобразователь 14 и св зной адаптер 15. Блок 9 управлени и обработки снабжен также средством 25 отображени информации и средством 24 ввода в виде клавиатуры . Звуковой генератор 16 устройства, соединенный с излучателем 7 звука,, содер- жит последовательно соединенные задат- чик 17 частот, цифро-аналоговый преобразователь 18 и урилитоль 19 с управл емым коэффициентом усилени . Выход последнего вл етс выходом звукового генератора . Задатчик 17 частоты и усилитель 19 с управл емым коэффициентом усилени св заны с выходами блока 9 управлени и обработки.

Устройство снабжено последовательно соединенными блоком 22 фильтров и блоком 23 электронных ключей, составл ющими с блоком 21 усилителей блок 20 усилителей-фильтров. Последний св зан с информационным входом блока 9 управлени и обработки. Выход блока 9 управлени и обработки соединен с управл ющими входами блока 22 фильтров и блока 23 электронных ключей.°

Работа предлагаемого устройства состоит в следующем. В процессе настройки оператор задает режим работы устройства, ввод в 9 управлени и обработки команды в виде текстов, набираемых с помощью средства 24 ввода и контролируемых с помощью средства 25 отображени информации. Одновременно на экран средства 25 отображени инфор0

5

мации вывод тс инструкций оператору и сигналы о корректности задани режима и готовности аппаратуры. Блок 9 управлени и обработки выбирает конкретную програм- му исследовани в соответствии с командой оператора, устанавливает чейки ОЗУ 12 в исходное состо ние, загружает таймер 13. с помощью которого ведетс отсчет отрезков времени в процессе исследовани .

В режим исследовани устройство вводитс по команде оператора, подаваемой им с помощью.Средства 24 ввода.

Дл генерации звуковых колебаний блок 9 управлени и обработки циклически измен ет код адреса на входе задатчика 17 частот звукового генератора 16. На выходе задатчика 17 частот соответственно циклически измен етс код синусоидального сигнала , поступающий на вход цифро-аналогового преобразовател 18. На выходе последнего при этом формируетс аналоговый синусоидальный сигнал, частота которого определ етб частотой изменени кода адреса на входе задатчика 17 частот звукового генератора 16. Усиленный усилителем 19 c управл емым коэффициентом усилени синусоидальный сигнал пода- етс на излучатель 7. звука, который формирует в звукопроводе 3 звуковые колебани , поступающие на вхдд в верхние дыхательные пути исследуемого. Последний свободно дышит через отвод 4 в атмосферу (при исследовании в процессе проведени искусственной вентил ции легких к этому отводу присоедин етс аппарат ИВЛ).

Звуковой сигнал на входе в верхние дыхательные пути пациента воспринимаетс контрольным микрофоном 5, установлен- п ным в узле 2 присоединени , передающим сигнал через блок 20 усилителей-фильтров и блок 9 управлени и обработки, который сравнивает его с сигналом, заложенным программой в посто нное запоминающее устройство 11 блока 9. В случае отклонени параметров контрольного сигнала от заданного блок 9 управлени и обработки корректирует коэффициент усилени усилител 19 звукового генератора 16 таким образом, что амплитуда звукового сигнала остаетс по0

5

0

5

0

5

сто нной в процессе исследовани .

В режиме подачи импульсного звукового сигнала в верхние дыхательные пути пациента сигнал контрольного микрофона 5 включает таймер 13 блока 9 управлени и обработки дл отсчета времени прохождени импульса звуковых колебаний по воздушному тракту легких и дл измерени временных характеристик собственных колебаний участков легких.

Прошедшие по воздушному тракту легкий звуковые сигналы регистрируютс на поверхности грудной клетки блоком 8 измерительных микрофонов преобразующих ко- лейани участков грудной клетки в электрические сигналы. Последние передаютс через блок 20 усилителей-фильтров в блок 9 управлени и обработки, где информаци накапливаетс и обрабатываетс в

со

Toiyi же блоке 9.

В зависимости от выбранного режима

ра ра

16 ны

ра

тветствии с программой, заложенной в

зоты блок 9 управлени и обработки по- ному управл ет звуковым генератором блоком 22 фильтра и блоком 23 электрон- с ключей.

В режиме пульмофонографии блок 9 уп- лени и обработки включает фильтры

блока 22, настроенные на частоту, выбранную исследователем и введенную через средство 24 ввода; с помощью блока 23 электронных ключей осуществл етс сбор информации со всех измерительных микро- фо-юв блока 8. В режиме измерени амлли- туДно-частотных характеристик ветвей бр1жхиального дерева ёлок 9 управлени и обработки последовательно переключает фильтры блока 22 различных частот в соот- ве1ствии с программой, предусматривающей пор док синхронной подачи звуковых колебаний различных частот в верхние дыхательные пути пациента; блок 23 электронных ключей управл етс аналогично выше описанному. В режиме пульмоноперкуссии при импульсной подаче звуковых сигналов блок 9 управлени и обработки полностью отключает фильтры блока 22, обеспечива широкополосное усиление сигналов со всех измерительных микрофонов блока 8 дл приведени спектрального анализа собственных колебаний участков легких.

; Обработка результатов пр оизводитс после завершени исследовани которое продолжатьс в течение одного или нескольких дыхательных циклов. Накопленные в процессе исследовани в блоке 9 управлени и обработки данные и результаты промежуточных вычислений обрабатываютс з том же блоке по алгоритмам, изложен- ным, например, в монографии Л. И. Неверовского Пульмонографй (Москза, ГМэдицина, 1981 г.); результаты обработки вывод тс на экран средства 25 отображений информации.

Благодар признакам, отличающим от прототипа предложенное устройство, у последнего по вл ютс новые свойства, заключающиес в возможности генерации звуковых сигналов различной частоты, интенсивности , длительности, и изменений

этих параметров во времени путем программируемого управлени ; в возможности запоминани сигналов на входе и выходе исследуемой системы (дыхательного аппа5 рата человека) с последующим амплитудным , частотным, фазовым и временным анализом этих сигналов и получением количественной информации о состо нии воздушного тракта легких; в полном

0 исключении ручной обработки результатов исследовани и аналитических расчетов,

Генераци посто нного по частоте и ин- тенси вности звукового сигнала в воздуш5 ном тракте легких с определением глубины амплитудной модул ции сигнала н поверхности грудной клетки в процессе дыхани позвол ет сделать расчет локальной удельной вентилируемости легочной паренхимы.

0 Генераци звукового сигнала с программно- измен емой по определенному закону частотой , интенсивностью делает возможным вычислени соответствующих функциональных характеристик различных по глубине

5 слоев легких, прилежащих к грудной стенке, с одновременным определением степени проходимости ветвей бронхиального дерева . Генераци импульсных сигналов с программно-измен емойчастото ,й,

0 интенсивностью и длительностью импульса , вычисление временных параметров входного и выходного сигналов с расчетом спектральных характеристик возбужденных собственных колебаний участков легких да5 ют возможность оценить состо ние участка воздушного тракта легких.

Claims

Формула изобретени Устройство дл пульмофонографическо0 го исследовани , содержащее систему подачи звуковых колебаний в верхние дыхательные пути, выполненную в виде излучател звука, размещенного в герметичном кожухе и электрически соединенного

5 со звуковым генератором, соединенного с кожухом трубопроводом узел подключени к пациенту с установленным в нем контрольным микрофоном, электрически соединенным с блоком усилителей, и систему

0 регистрации акустических сигналов на поверхности грудной клетки, включающую измерительные микрофоны, электрически св занные с блоком усилителей, отличающеес тем, что, с целью расширени

5 диагностических возможностей путем регистрации амплитудно-частотных характеристик ветвей бронхиального дерева, в него введены последовательно соединенные подключенный к выходам блока усилителей блок фильтров, блок электронных ключей и

блок управлени и обработки со средством отображени информации и средством ввода в виде клавиатуры, при этом звуковой генератор выполнен в виде последовательно соединенных задатчика частот, цифроа- налогового преобразовател и усилител с управл емым коэффициентом усилени , выход которого вл етс выходом звукового

генератора, первый выход блока управлени и обработки соединен с входом задатчика частот, второй его выход с управл ющим входом усилител с управл емым коэффициентом усилени , а третий выход подключен к управл ющим входами блока электронных ключей и блока фильтров.

( i j

EHt- , I :

11 блок усилителей} блок управлени I - Фильтров

и обсаботки ,

Ц91 i J

СП СП СП СП СГЗ СП СГЗ СЭ CTJ

средство

отображена

информапии

средство ввода Ј4