RU186387U1 - Устройство для исследования состояния носовой полости - Google Patents

Abstract

Устройство для диагностирования носовой полости относится к медицинскому приборостроению. Сущность полезной модели базируется на регистрации и последующем анализе температурно-временной зависимости параметров вдоха-выдоха. Устройство содержит два миниатюрных датчика температуры, которые возможно закрепить с помощью клипсы на носовой перегородке, каждый из которых соединен через усилитель с микроконтроллером, в состав которого входят коммутатор, входы которого соединены с усилителями, а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с блоком обработки, выход которого соединен с устройством отображения информации. Достигаемый результат - уменьшение влияния прибора на измеряемые параметры.

Description

Полезная модель относится к области медицинского приборостроения, в частности к проектированию приборов для исследования носа.

Известно, что для диагностического обследования и проведения хирургических операций в носовой полости используются риноскопы, которые представляют собой носовое зеркало, состоящее из раздвижной створчатой металлической трубки с зеркальной внутренней поверхностью. В поле исследования попадают носовые раковины, перегородка носа и глотка. Диагностика с помощью риноскопа полностью зависит от квалификации врача.

Существует большое количество диагностических приборов, основанных на измерении различных параметров дыхания, как правило, скорости потока воздуха, давления, или совместного определения этих двух параметров. Например, известен риноманометр Атмос 300, выпускаемый Atmos Medizintechnik GMBA (Germany) (www.medprofy.ru), который состоит из маски, амплитудно-цифрового преобразователя (АЦП), микроконтроллера, дисплея жидкокристаллического и принтера. С помощью обтураторов, вводимых в обе половины носа, измеряют объемный дыхательный поток и по нему оценивают сопротивление, т.е. проходимость носовых дыхательных путей, и таким образом определяют наличие или отсутствие патологии.

Недостатком рассмотренного выше устройства является то, что для измерений на пациента надевают маску, которая искажает поток, дыхание перестает быть естественным, меняется скорость, давление потока, меняется его структура.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому устройству, является устройство для контроля дыхания (WO №9718753, МПК А61В 5/08), которое представляет собой портативный спирометр для контроля нескольких параметров дыхания, который содержит маску, чувствительный элемент дыхания, датчик давления, который соединен с микроконтроллером, выход которого соединен с дисплеем. Чувствительный элемент выполнен в виде цифрового турбинного датчика потока воздуха.

Известному устройству присущи те же недостатки, как и предыдущему устройству. Маска искажает поток, дыхание перестает быть естественным и результаты измерений не отражают реальную картину дыхания.

Технической задачей, решаемой полезной моделью, является уменьшение влияния измерительного прибора на измеряемые параметры.

Поставленная задача решается за счет того, что предлагаемое устройство содержит чувствительный элемент, микроконтроллер, соединенный с дисплеем. Но, в отличие от известного, в предлагаемом устройстве в качестве чувствительного элемента использованы два миниатюрных датчика температуры, каждый из которых соединен с усилителем, а в состав микроконтроллера входят коммутатор, входы которого соединены с усилителями, а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с блоком обработки, выход которого соединен с устройством отображения информации.

Достигаемым техническим результатом является уменьшение влияния измерительного прибора на измеряемые параметры.

Совокупность признаков, сформулированная в п. 2 формулы полезной модели, характеризует устройство, содержащее все признаки устройства по п. 1, но в котором в качестве датчиков температуры использованы терморезисторы.

Достоинством терморезисторов является их малая инерционность высокая чувствительность и малые размеры, которые практически не искажают дыхание.

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 показана динамика изменения температуры выдыхаемого воздуха здорового человека; на фиг. 3 - верхняя часть дыхательного цикла, характеризующая переходный период от вдоха к выдоху здорового человека; на фиг. 4-6 температурно-временные зависимости выдыхаемого воздуха при различных патологиях.

Предлагаемое устройство, структурная схема которого показана на фиг. 1, содержит миниатюрные датчики 1 температуры, например, терморезисторы СТ-18, отградуированные в диапазоне от 20 до 40°С, предназначенные для размещения в носовых полостях, и каждый из которых соединен с усилителем 2. Усилители соединены с микроконтроллером 3, а именно с коммутатором 4, который входит в состав микроконтроллера, также, как блок АЦП 5 и блок 6 обработки, выходы которого являются выходами микроконтроллера, который соединен с устройством отображения информации 7, например, дисплеем. Усилители через коммутатор, который включен на входе микроконтроллера, соединены со входами АЦП, в котором аналоговые сигналы от каждого терморезистора преобразуется в цифровую форму, выходы АЦП соединены с блоком обработки, выходы которого соединены с дисплеем, на котором может отображаться верхняя часть температурно-временной зависимости дыхания. При исследовании терморезисторы закрепляются в полостях носа с помощью клипсы, которая располагается на носовой перегородке. Их сопротивление меняется в зависимости от температуры, которая в полости носа меняется в соответствие с фазой вдоха-выдоха. При изменении температуры меняется величина электрического сигнала, снимаемого с терморезистора и этот сигнал, усиленный, преобразованный в цифровую форму и обработанный в микроконтроллере, выводится на дисплей.

Устройство для исследования носовой полости основано на следующем. Известно, что полости носа являются каналами сложной нерегулярной формы с многочисленными выступами и неровностями. Из автореферата диссертации «Измерения и анализ флуктуаций температуры, скорости и давления в каналах нерегулярной формы» А.А. Рассадиной, 2007 г. известно, что имеющиеся внутри полостей носа носовые раковины делят вдыхаемый и выдыхаемый воздушный поток между общим, средним нижним и верхним носовыми ходами, при этом распределение воздуха по носовым ходам является неравномерным. Открывающиеся в полости носа носовые пазухи представляют собой воздушные емкости, которые вносят определенный вклад в процессы конвективного тепло- и массообмена дыхания.

Исследования, проведенные авторами настоящей полезной модели, показали, что выдох сопровождается пульсациями температуры, которые видоизменяются при изменении носовых ходов и пазух и могут служить признаками различных заболеваний. При обследовании большого количества людей установлено, что в верхней части каждого дыхательного цикла здорового человека наблюдается 4 пика, то есть воздух на выдохе проходит по примерно одинаковому каналу, схожему у всех здоровых людей.

На фиг. 3 показана верхняя часть дыхательного цикла, характеризующая переходный период от вдоха к выдоху здорового человека. На выдохе четко видны пульсации температуры с четырьмя ярко выраженными пиками.

Различные опухания и искривления перегородок носовой полости и скопления жидкости в пазухах носа приводят к изменению температуры выдыхаемого воздуха, го есть к изменению пульсаций и изменению количества пиков. Например, статистически установлено, что при небольшом искривлении носовой перегородки в верхней части температурно-временной зависимости вместо четырех пиков, остается только 2 (фиг. 4), а при большом искривлении число пиков уменьшается до одного.

При гайморите и синусите (фиг. 5) наблюдается расщепление пиков до 6-7, в зависимости от степени заболевания, то есть от уровня жидкости в пазухах, что сказывается на строении полостей носа.

На фиг. 6 показана динамика изменения температуры выдыхаемого воздуха при вазомоторном рините, сопровождаемом опуханием стенок носовой полости. Наблюдается уменьшение числа пиков до 1-2. Такое же количество пиков появляется при искривлении носовой перегородки, но амплитуда пиков при этих патологиях различна.

Описание устройства и полученные результаты доказывают, что при исследовании пациентов не используется маска. Как указывалось выше, маска значительно искажает дыхательный процесс, который и регистрируют приборы, использующие в своем составе маску. В предлагаемом устройстве этих искажений не возникает, поэтому результаты исследования более объективны по сравнению с прототипом. Достоинством устройства является высокая информативность получаемых в ходе исследования, которая позволяет врачам быстрее ставить диагноз в тех случаях, когда применение рентгена невозможно по показателям здоровья, такие исследования менее травматичны и довольно наглядны.

Claims (1)

1. Устройство для исследования состояния носовой полости, содержащее чувствительный элемент, микроконтроллер, соединенный с устройством отображения информации, отличающееся тем, что в качестве чувствительного элемента использованы два миниатюрных датчика температуры, в качестве которых использованы терморезисторы, каждый из которых соединен с усилителем, в состав микроконтроллера входят коммутатор, входы которого соединены с усилителями, а выход соединен с аналого-цифровым преобразователем, соединенным с блоком обработки, выход которого соединен с устройством отображения информации.

Images