RU2175526C2 - Устройство и способ для рефлектометрических обследований и измерений полостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области медицины, а именно для рефлектометрических обследований и измерений полостей животных или человека, например, для обследования дыхательных путей, пищеварительного тракта и т.д. Устройство содержит гибкий шланг, который через исследуемый канал вводится в исследуемую полость. Удаленный конец шланга размещается после исследуемой зоны канала. Первый преобразователь преобразует сигнал активации, полученный от генератора сигнала в сигнал возбуждения, который передается во внутреннюю часть шланга. Ответный сигнал, зависящий от локальной деформации шланга в исследуемой зоне, принимается вторым преобразователем и подвергается анализу с учетом сигнала возбуждения. Блок анализа и компьютер выдает на экран изображение, показывая результаты обследований. Устройство и способ позволяют повысить точность измерения сужений исследуемого канала и предоставить информацию об эластичности ткани. 2 c. и 21 з.п.ф-лы, 7 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к устройству для обследования и измерения сужений или каналов в полостях посредством акустической рефлектометрии, содержащее источник электрического сигнала, шланг с удаленным концом, который вводится через вход в полость, первый преобразователь для передачи сигнала активации от источника сигнала по шлангу, второй преобразователь для приема ответного сигнала от шланга, преобразователи плотно связаны с ближайшим концом шланга, а также компьютер, приспособленный для анализа ответных сигналов с учетом сигнала активации.

Известны различные способы обследования и измерения засорений, деформаций, передвижений и т.д. в различных полостях человека и животных, например, зева, гортани и других дыхательных и пищеварительных путей, артерий и т.д.

Как известно, во время обследования катетером, при балоно-ангиопластическом обследовании и т.д. используется зонд в форме шланга из гибкого материала.

Другой способ основан на измерении отражений (рефлектометрия) путем использования акустического, импульсного сигнала возбуждения, который через шланг и через рот пациента подается в дыхательные пути пациента, см. например, USA-4.326.416.

Другой способ основан на использовании неимпульсного сигнала возбуждения - на использовании случайного или псевдослучайного сигнала в устройстве, производимом фирмой заявителя, под торговым знаком SRE 2000 и SRE 2000 PC.

До сих пор, особенно во время обследования перемещений в дыхательных путях и обследований случаев затрудненного дыхания, в основном использовались измерители давления, расположенные в или на катетерах, вводимых в нос или рот. Это позволяло измерять колебания давления, обследовать засорения и т.д. в носу и в горле.

Недостатки этого способа заключаются в том, что измерительный зонд должен содержать относительно большое количество близко расположенных измерителей давления, связанных с соответствующим устройством, предоставляющим возможность наблюдать на экране с достаточным разрешением расположение и давление в каждой исследуемой точке.

К известным способам относится также и эндоскопия, в соответствии с которой выполняются обследования носа, горла и других внутренних органов. Однако эти обследования до некоторой степени ограничены из-за недостаточной четкости и размеров оптического изображения, размеров катетера и в особенности, из-за недостаточной гибкости катетера, что делает невозможным использование катетера для обследования, например, затрудненного дыхания.

Предпринимались попытки CT и MRI сканирования, но для их выполнения необходимо проводить длительные измерения, в результате которых не получаются сколько-нибудь полезные результаты измерений и результаты динамических измерений.

Известно, что посредством указанной выше акустической рефлектометрии возможно получать размеры поперечных областей дыхательных путей как функцию расстояния от измерителя, используемого для излучения сигнала возбуждения, см. указанный выше патент USA-4.326.416 или статью "Геометрия дыхательных путей, полученная на основании анализа результатов измерений ответных акустических сигналов" автора Andrew С. Jackson и др. в журнале Appl. Phisiology, 43(3): 525-536, 1977.

Непосредственное измерение имеет ограниченные измерительные возможности в случае режимов взаимного влияния, т.е. во время перекрестного резонанса, а также во время обследования смежных областей, что вообще говоря ограничивает использование таких непосредственных измерений, в результате которых получаются данные, отличающиеся в широком диапазоне в случае измерения размеров поперечных областей как функции расстояния от источника сигнала.

Проведение непосредственных измерений, в особенности во время обследования тяжелого дыхания, затруднительно из-за воздействия используемого во время измерений импульсного или непрерывного звукового сигнала, который влияет на состояние сна или будит пациента во время самой фазы обследования и, кроме этого, приводит к ошибкам измерений из-за шума от измерительного микрофона и из-за очень большой полости между ртом и горлом.

Изобретение направлено на исключение указанных выше недостатков и для достижения этого используется устройство, указанное во вступительной части, которое в соответствии с настоящим изобретением отличается тем, что шланг, по меньшей мере, в измерительной зоне, выполнен с тонкой внешней стенкой из мягкого и/или гибкого пластика или из упругого полимера и тем, что измерительная зона располагается в непосредственной близости, около или на удалении от удаленного конца шланга.

Посредством шланга, который, по крайней мере, в измерительной зоне имеет тонкую внешнюю стенку из мягкого и/или гибкого пластика или из упругого полимера, достигается то, что положение и перемещение стенок полости преобразуется в соответствующее положение или перемещение тонкой внешней стенки шланга благодаря прилеганию внешних стенок шланга к стенкам полости.

Благодаря расположению измерительных зон в непосредственной близости, около или на расстоянии от удаленного конца шланга, достигается то, что измерительная зона может располагаться в обследуемых или измеряемых сужениях или каналах благодаря перемещению удаленного конца шланга через полость и через сужения или каналы соответственно.

Настоящее изобретение основано, кроме всего прочего, на признании того факта, что живые существа имеют много точек, в которых сложно установить, локализовать и провести измерения сужений, патологических изменений или препятствий в дыхательных путях, мочевых путях и т.д., используя указанную выше технику из-за перекрестного резонанса в больших или малых окружающих полостях в обследуемой точке, а также на признании факта, что полезно использовать очень гибкий шланг, стенки которого могут быть устроены так, чтобы впритык прилегать к исследуемой боковой поверхности канала, или которые могут деформироваться под действием малых изменений, например, сужениями в исследуемой точке. Благодаря этому измерительному устройству необходимо "просмотреть" всего лишь так называемую внутренность шланга и точно измерить последнюю деформацию внутренней поперечной области шланга как функцию расстояния от точки шланга, из которой был излучен сигнал возбуждения до точки или точек, где возникли деформация или деформации и где возникает ответный сигнал.

В соответствии с конкретным исполнением настоящего изобретения устройство может отличаться тем, что шланг имеет продольный, аксиально отцентрированный канал, окруженный стенкой в виде кольца и некоторое количество расположенных вокруг стенки раздельных продольных каналов, которые отделены друг от друга предпочтительно радиальными перегородками, угловое расстояние между которыми предпочтительно равно.

Сравнивая результаты рефлектометрических измерений, проводимых внутри канала шланга и периферийных каналов или камер, возможно более точно определить расположение или измерить области шланга, которые из-за некоторых локальных изменений или сужений исследуемого канала (дыхательных путей, мочевых путей и т.д.) будут сжаты, а также определить степень этого сжатия.

Во время введения шланга возможно определить наиболее неровные области или области, которые локально сжимают шланг, воздействуя или не воздействуя положительным или отрицательным давлением на канал шланга и/или на каналы, измеряя внутренние продольные области шланга как функцию расстояния.

Использование этого способа при обследованиях зондом с баллоном и во время освобождения артерий в случае атеросклероза, позволяет проверять степень расширения (поперечной области относительно продольного расстояния) баллона на конце катетера, одновременно с надуванием этого баллона.

Кроме этого, настоящее изобретение предоставляет способ помещения шланга в сужение или канал полости, упомянутый шланг приспособлен к обследованиям и измерениям таких сужений или каналов посредством акустической рефлектометрии, таким образом от источника сигнала через преобразователь по шлангу передается сигнал активации, а ответные сигналы принимаются шлангом и передаются посредством преобразователя на компьютер, приспособленный к анализу ответных сигналов с учетом сигнала активации, шланг, по крайней мере, в части своей длины, имеет, по крайней мере, одну измерительную зону с увеличенной гибкостью внешней стенки, в соответствии с этим способом удаленный конец шланга вводится через вход в полость. Упомянутая зона с увеличенной гибкостью внешней стенки создается внешней стенкой с уменьшенной локальной толщиной посредством локальных изменений состава материала, из которого изготовлена внешняя стенка.

В соответствии с настоящим изобретением шланг с измерительной зоной помещается в исследуемые или измеряемые сужения или каналы, причем удаленный конец шланга перемещается через полость и продвигается через сужения и каналы соответственно, благодаря чему измерительная зона размещается в сужениях или каналах.

Перемещая удаленный конец шланга через сужения или каналы в полость, измерительная зона, находящаяся за удаленным концом, около этого конца или на некотором расстоянии от него, во время ее введения в полость удерживается в несогнутом состоянии. Измерительная зона имеет весьма небольшую способность удерживать себя в выпрямленном состоянии во время введения в полость из-за увеличенной гибкости внешней стенки шланга в этой зоне и благодаря продвижению удаленного конца шланга через сужение или канал, измерительная зона "протягивается" через сужение или канал посредством тяговой силы, действующей со стороны удаленного конца шланга.

Эта тяговая сила может, например, воздействовать на измерительную зону после ввода вспомогательного устройства, такого как упругая стальная проволока, в шланг во время его ввода в полость. При этом удаленный конец шланга закрывается, и таким образом проволока может передвигать удаленный конец вперед через полость.

Кроме того, шланг имеет средство на своем ближнем конце (А) для получения в одном или более каналов отрицательного или положительного давления по отношению к давлению окружающей среды. Первый и второй преобразователи являются одним и тем же электроакустическим преобразователем. Кроме того, первый преобразователь и второй преобразователь имеют свой собственный электроакустический преобразователь.

Ближайший конец шланга приспособлен для подключения преобразователя или преобразователей для передачи сигнала активации от источника сигнала на один или более каналов и/или передачи ответных сигналов от одного или более каналов на компьютер соответственно, причем шланг имеет продольный ответвленный канал, проходящий через всю длину измерительной зоны для циркуляции после измерительной зоны жидкости, протекающей через полость.

В предпочтительных исполнениях настоящего способа используется полость органического происхождения, например, дыхательные пути, каналы прохождения крови или лимфы, пищеварительные каналы, мочевая система или их часть животного или человека.

Ниже настоящее изобретение описывается детально со ссылкой на схематичные чертежи, на которых:
На фиг. 1 - блок-схема основной компоновки устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 - вид в перспективе части шланга в соответствии с настоящим изобретением в точке, где проводятся измерения.

Фиг. 3 - вид в перспективе части шланга в другом исполнении настоящего изобретения.

Фиг. 4 - сечение шланга в соответствии с фиг. 3 в поперечном направлении под прямыми углами по отношению к осям шланга.

Фиг. 5 иллюстрирует помещение шланга в соответствии с настоящим изобретением в верхние дыхательные пути пациента, обследуемого на западание языка.

Фиг. 6 иллюстрирует размещение шланга в соответствии с настоящим изобретением в верхние дыхательные пути пациента, обследуемого из-за затруднительного дыхания.

Фиг. 7 - диаграмма шланга с баллоном для катетерного обследования артерии.

На фиг. 1 показана основная компоновка устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Шланг здесь обозначен 1, конструкция которого будет описана ниже. Ближайший конец А этого шланга 1 известным ранее способом, который не показан, подсоединен к вспомогательному устройству, используемому для ввода шланга, например, через рот или ноздри, например, в дыхательные пути пациента или в мочевую систему, или артерию. Через B обозначен удаленный конец шланга, который после ввода шланга будет помещен в полость пациента, обследование которого проводится,
Генератор электронного сигнала 2 предназначен для получения сигнала активации для передачи на преобразователь 3, связанный с шлангом 1. Генератор сигнала 2 передает тот же сигнал на процессор 4 результатов анализа сигнала, 5 обозначен преобразователь, связанный с шлангом 1. Во время передачи сигнала возбуждения от генератора сигнала 2 посредством преобразователя 3 во внутреннюю часть шланга 1 этот сигнал будет распространяться по шлангу в направлении удаленного конца шланга, откуда ответный сигнал будет передан в обратном направлении и будет принят преобразователем 5 и с этого места будет передан на процессор результатов анализа сигнала 4.

Процессор 4 результатов анализа сигнала связан с компьютером 6, посредством которого возможно представить на экране 7 изображение, которое иллюстрирует результаты этих обследований и проведенных измерений.

Преобразователь 3 может иметь произвольный, ранее известный тип, например, может быть электромагнитным преобразователем, электростатическим преобразователем, пьезоэлектронным преобразователем и т.д. Его задача заключается в преобразовании электронного сигнала, полученного от генератора сигнала 2 в сигнал возбуждения, передаваемый во внутреннюю часть шланга 1.

Преобразователь 5 тоже может быть одного из упомянутых выше типов, например, микрофон, назначением которого является прием акустического ответного сигнала от удаленного конца шланга и преобразование этого ответного сигнала в электрический сигнал, который передается на процессор результатов анализа сигнала 4.

Сигналом возбуждения может быть импульсный сигнал из низкочастотного диапазона, как известно, например, из указанного выше USA-4.326.416 или из статьи Jackson. Он может быть также и неимпульсным сигналом возбуждения - случайным или псевдослучайным сигналом, таким как тот, который используется в указанном выше устройстве SRE 2000 и SRE 2000 PC.

Настоящее изобретение является очень важным вкладом в определение точного расположения засорения и определения момента возникновения засорения и сколько времени оно будет существовать. Таким образом, к измерительному устройству можно подключить систему аварийной сигнализации, которая будет подавать сигнал тревоги, когда зонд будет сжат в течение определенного фиксированного периода времени.

Сама техника анализа ответного сигнала с учетом сигнала возбуждения известна ранее.

На фиг. 2 показана часть шланга 1 в зоне G шланга. В соответствии с настоящим изобретением шланг отличается тем, что, по крайней мере, в своей зоне G на удаленном конце он имеет тонкие стенки. Шланг в соответствии с фиг. 2 является простым шлангом, т.е. шлангом с одним каналом 19.

Если шланг 1, как будет описано далее, локально, т.е. в упомянутой зоне G, будет испытывать внешнее механическое воздействие (как указано стрелкой F) из-за сужения дыхательного пути, воспаления пищевода или артерии пациента, то уменьшение поперечного сечения шланга в упомянутой зоне G приведет к изменению ответного сигнала, за изменением которого можно наблюдать на исследуемой картине или на экране. Это изменение является показателем нарушения, которое может быть у пациента, например, сужение.

На фиг. 3 показано другое исполнение шланга в соответствии с настоящим изобретением. Шланг 10 имеет центральный канал 1 и три периферийных кольцевидных канала или камеры 12, 13 и 14. Такой шланг может быть изготовлен выдавливанием мягкого пластика или упругого полимера. Внешний диаметр этого шланга может изменяться от, например, 1 мм до, например, 3-4 мм, в соответствии с целью использования. Стенка 15 вокруг центрального канала 11 непрерывна в продольном направлении шланга и отделяет канал 11 от трех периферийных камер 12, 13 и 14. Сами камеры, которые тоже непрерывны в продольном направлении шланга, отделяются друг от друга радиальными перегородками 16, 17, 18.

На фиг. 4 показано сечение шланга в поперечном направлении под прямыми углами к осям шланга.

Преобразователь 20 был введен извне через внешнюю камеру 12 и через стенку 15 так, чтобы конец 21 преобразователя 20, принимающий ответный сигнал, располагался в канале 11.

Кроме того, на фиг. 4 показаны два преобразователя 22, 23, которые введены извне во внешнюю стенку шланга 11 и чьи концы приема ответных сигналов 24, 25, соответственно, расположены в периферийной камере, например, в камере 14.

Хотя на фиг. 4 показаны два преобразователя, расположенные в поперечной плоскости (план диаграммы), необходимо учитывать, что необязательно такое их размещение и что, например, преобразователь 23 может располагаться вдоль оси, и может отделяться от преобразователя 22.

Фиг. 5 иллюстрирует использование шланга для определения положения и для проведения измерений в случае пациента с так называемым западанием языка, т. е. в ситуации, когда язык пациента сужает верхние дыхательные пути.

Здесь шланг был введен через ноздри и в дыхательные пути. Часть шланга сжата задней частью языка в зоне D.

Фиг. 6 иллюстрирует использование шланга для определения расположения и для проведения измерений внезапно возникшей вибрации в мягком небе (парусовидное небо).

На фиг. 6 показаны ситуация, проиллюстрированная на фиг. 5, а также ситуация, когда упомянутые мягкие части неба сжимают шланг в зоне Е.

Далее будет описан режим работы устройства в соответствии с настоящим изобретением.

Как указывалось во введении настоящего описания, необходимо помнить, что используя технику измерений, известную из USA- 4.326.416 и из статьи Jackson, а также используя технику измерений, применяемую в известном оборудовании фирмы заявителя, возможно определить размеры поперечной области полости как функцию расстояния от преобразователя, передающего сигнал возбуждения до точки измерения.

В то время как известное оборудование имеет тот недостаток, что измерения могут быть прерваны режимами взаимного влияния (т.е. перекрестным резонансом), который, например, возникает в случае обследований дыхательных путей и легких пациента, оборудование в соответствии с настоящим изобретением имеет то существенное преимущество, что именно внутренняя полость шланга образует соответствующую полость для проведения измерений, которая будет изменена в случае возникновения, например, сужения в канале, в который был введен шланг. Конструкция шланга исключает возникновение перекрестных резонансов, известных в технике. Если на упомянутый шланг, который имеет тонкие, гибкие стенки, локально будет воздействовать сужение, то одна или более внешних камер 12, 13, 14 и/или центральный канал (канал 19, фиг. 2 или канал 11 на фиг. 3) будет испытывать механическое воздействие этого сужения, такая ситуация немедленно будет обнаружена устройством измерения.

Предположим, что шланг имеет форму, показанную на фиг. 3 и 4, и что он был введен в дыхательные пути пациента, как показано на фиг. 5. Механическое давление на шланг со стороны, например, задней части языка может, например, передаваться одной из внешних камер, например, внешней камере 14, что может быть обнаружено электронным образом устройством измерения, то же произойдет и в случае воздействия давления на вторую или третью внешние камеры.

Настоящее изобретение поэтому предлагает возможность "раздельного" определения положения и измерения размеров поперечной области в проверяемой зоне как функции расстояния от преобразователя, передающего сигнал возбуждения до исследуемой зоны.

Если, как указывалось в предыдущем абзаце, в дыхательных путях пациента только внешняя камера 14 испытывает воздействие, например, со стороны задней части языка, то действовать будет только преобразователь(и), соответствующий камере 14.

Как уже упоминалось, фиг. 6 иллюстрирует ситуацию, когда пациент должен обследоваться на вибрацию в мягких частях неба, т.е. в случае типичного затруднительного дыхания. Вибрация зоны E будет воздействовать по крайней мере на одну из внешних камер шланга и устройство измерения может установить положение и провести измерения.

Другой конкретной областью медицины или хирургии, интересной с точки зрения применения настоящего изобретения, является обследование засорений, т. е. известковых отложений или других патологических изменений в артериях, например, в сердце.

На фиг. 7 показано другое исполнение шланга в соответствии с настоящим изобретением, изготовленного для этого типа обследований.

Удаленный конец шланга 31 имеет ранее известную форму (оборудование обычного катетера для расширения кровеносных сосудов), сформированную в виде надувного баллона 32. Он может надуваться давлением, подаваемым через продольные каналы (не показаны) во внешней стенке шланга. Между баллоном 32 и удаленным концом шланга имеется, как это было известно ранее, некоторое количество отверстий 33, обеспечивающих отток крови, а на некотором расстоянии от баллона 32 в направлении ближайшего конца шланга имеются отверстия (не показаны) для циркуляции крови.

Если возникает медицинская или хирургическая необходимость временного отключения циркуляции крови через шланг, для проведения измерения и/или для расширения, то возможно использование шланга, который не имеет канала для циркуляции крови, т.е. не имеет ни входных отверстий 33, ни соответствующих выходных отверстий.

Во время введения шланга возможно расположить шланг в сужении указанным выше образом и провести измерения сужения или известковых отложений и в случае необходимости осуществить расширение.

В соответствии с настоящим изобретением возможно изготовить шланг без указанного выше баллона и можно изготовить этот шланг так, чтобы он на удаленном конце, т.е. где был бы расположен баллон, имел существенно более тонкую и/или существенно более гибкую стенку. В соответствии с настоящим изобретением на ближнем конце шланг может иметь средство (не показано) для получения отрицательного или положительного давления, например, поток в просвете и/или в каждой камере. Такое положительное давление приведет к расширению упомянутой более тонкой и/или более гибкой части шланга на удаленном конце. Независимо от того, имеет ли шланг баллон или нет, и независимо от того, надувается ли баллон или нет, и испытывает ли давление со стороны сужения вены одна или более камер, устройство для измерений предоставит картину ситуации в исследуемой области.

Выше было дано описание шланга с одним каналом или с одним центральным каналом и периферийными камерами, но в соответствии с настоящим изобретением возможно использование шланга с двумя продольными каналами или с центральным просветом и двумя, четырьмя, или, например, с пятью периферийными камерами.

Очевидно, что внешние и внутренние размеры шланга должны выбираться из медицинских или хирургических соображений, это является причиной изготовления шланга различных размеров (и различной длины), а тип используемого измерительного устройства определяет верхний частотный предел, а также другие параметры в случае использования импульсного сигнала.

Если шланг в соответствии с настоящим изобретением используется для обследования органов дыхания, то необходимая подача воздуха или газа пациенту может осуществляться через входное отверстие шланга (А на фиг. 1) и через канал, ведущий к отверстиям 33 (фиг. 7) со стороны удаленного конца шланга. В этом случае ответный сигнал, получаемый от, например, одной или нескольких периферийных камер, может быть отделен электронно в устройстве измерения от ответного сигнала, принимаемого от легких, благодаря различию в длительности прохождения сигнала.

Конкретный пример использования настоящего изобретения уже был указан.

Точное обследование лиц, чьи дыхательные пути были заблокированы во время сна, и которые могут быть рассмотрены как пациенты с затрудненным дыханием, в действительности очень сложно и в течение многих лет таким пациентам было сделано много безуспешных корригирующих операций.

Настоящее изобретение является очень важным вкладом в определение точного расположения места блокировки и проведения измерений для определения, когда возникнет и как долго будет длиться блокировка. Поэтому имеется возможность подсоединить систему аварийной сигнализации к устройству измерения, которая будет подавать аварийную сигнализацию в случае сжатия зонда в течение определенного фиксированного периода времени.

Во время таких обследований подключается современный пульсоксимер (устройство для измерения концентрации кислорода в крови). Поэтому, когда концентрация достигнет определенных, заранее установленных пределов, подается аварийный сигнал.

Само затрудненное дыхание неопасно, опасен лишь тот период времени, в течение которого пациент не может дышать из-за блокировки.

По этой причине устройство, которое акустическим образом выявляет затрудненное дыхание, неспособно подавать аварийный сигнал достаточно надежно, так как отсутствие "звука храпа" указывает либо на спокойное, твердое дыхание с небольшим регулярным потоком, что нормально, либо на блокировку дыхательного пути в течение длительного времени. Именно здесь и возникает риск.

Для того чтобы отметить важность настоящего изобретения необходимо указать, что недостаточная подача кислорода в легкие в течение такого длительного периода существенно увеличивает риск повреждения мозга и возникновения тромбоза, особенно для старых пациентов с излишним весом.

Внутренние измерения имеют то преимущество, что пациент не будится в течение этих измерений сигналом возбуждения и в то же время на измерения не влияет в широких пределах спектр звука высокого тока, издаваемый храпом.

Измерительный зонд очень легко ввести в амбулаторных условиях в нос пациента до наступления ночи, воспользовавшись помощью доктора или медсестры.

Правильное "всасывание" через нос происходит немедленно благодаря рефлекторному заглатыванию и подключение (микрофонной/измерительной части) к выступающему из носа наружу концу происходит без каких-либо затруднений.

Синхронизация измерений области со звуком храпа легко выполняется либо посредством внешнего микрофона, например, одного из преобразователей 22, 23 (фиг. 4) или путем использования сигнала низкой частоты, принимаемого через измерительный микрофон.

Необходимо также отметить, что устройство измерения (аппаратное обеспечение/программное обеспечение), которое соответствующим образом проводит измерения в каждой из камер и во время измерений изменяет статическое давление в каждой камере, одновременно может представлять информацию об эластичности ткани, оказывающей давление на поверхность камеры.

Подавая давления через шланг и одновременно подавая акустическую энергию в инфразвуковой полосе частот вплоть до 200 Гц в канал и в камеры, а также путем синхронизации этого инфразвукового сигнала с акустическими ринометрическими (рефлектометрическими) измерениями, возможно получить ценную информацию об эластичности стенок, с которыми взаимодействуют стенки шланга во время различных условий воздействия давления.

Предположим, что этот тип преобразователей, например, пьезоэлектрические преобразователи, функционирует в обоих направлениях, т.е. к ним подключено напряжение для приема и передачи сигнала давления и для передачи электрического сигнала, очевидно, что вместо двух преобразователей 3, 5 на фиг. 1 в принципе возможно использовать один преобразователь, в этом случае генератор сигнала 2 должен иметь такую электронную конструкцию, чтобы во время управления его работой со стороны блока анализа 4 и компьютера 6, он вначале передавал бы импульсный сигнал, а затем передавал ответный сигнал на блок анализа. Если в качестве сигнала возбуждения используется случайный или псевдослучайный сигнал, излучаемый непрерывно в течение периода измерения, то должны быть использованы два отдельных преобразователя, как показано на фиг. 1.

Кроме того, необходимо указать, что настоящее изобретение предоставляет также возможность обследования предстательной железы или матки и т.д.

Наконец, необходимо отметить, что настоящее изобретение, кроме этого, предоставляет возможность выполнять рефлектометрические исследования других полостей, например, выполнять текущий контроль полости в детали, изготовляемой путем выдавливания, так как оборудование в соответствии с настоящим изобретением позволяет точно контролировать параметры сужения, например, для получения постоянной толщины стенок детали, которая, например, может быть шлангом.

Claims (23)

1. Устройство для обследования и измерения сужений или каналов в полостях посредством акустической рефлектометрии, содержащее источник (2) электрического сигнала, шланг (1, 10) с удаленным концом (B), вводимый через вход в полость, первый преобразователь (3) для передачи сигнала активации от источника (2) сигнала по шлангу (1, 10) и второй преобразователь (5) для приема ответных сигналов от шланга (1, 10), преобразователи плотно связаны с ближайшим концом (A) шланга и компьютер (6), приспособленный для анализа ответных сигналов с учетом сигнала активации, отличающееся тем, что шланг (1, 10), по меньшей мере, в измерительной зоне (D, E, G) выполнен с тонкой внешней стенкой из мягкого и/или гибкого пластика или из упругого полимера, измерительная зона (D, E, G) расположена в непосредственной близости, около или на удалении от удаленного конца (B) шланга.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что полость имеет органическое происхождение.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что эта полость является дыхательными путями или их частью животного или человека.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что полость является кровеносными или лимфатическими сосудами или их частью животного или человека.

5. Устройство по п.2, отличающееся тем, что эта полость является пищеварительным каналом или мочевой системой или их частью животного или человека.

6. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что шланг (1) имеет один продольный канал (19).

7. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что шланг (1) имеет два продольных канала, отделенных друг от друга предпочтительно диаметральными перегородками.

8. Устройство по любому из пп.1 - 5, отличающееся тем, что шланг (10) имеет продольный аксиально отцентрированный канал (11), окруженный предпочтительно цилиндрической стенкой (15) и некоторое количество продольных каналов (12, 13, 14), расположенных вокруг цилиндрической стенки (15) и отделенных друг от друга предпочтительно радиальными перегородками (16, 17, 18).

9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что некоторое количество продольных каналов (12, 13, 14), расположенных вокруг предпочтительно цилиндрической стенки, равно трем, каждый из этих каналов (12, 13, 14) имеет форму поперечного сечения в виде части предпочтительно круглого кольца, а угловое расстояние между перегородками (16, 17, 18) предпочтительно равно.

10. Устройство по любому из пп.1 - 9, отличающееся тем, что шланг (1) хотя бы вдоль части своей длины имеет, по крайней мере, одну из зон (D, E, G) с увеличенной гибкостью внешней стенки.

11. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутая зона (D, E, G) с увеличенной гибкостью внешней стенки создается внешней стенкой с уменьшенной локальной толщиной.

12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что упомянутая зона (D, E, G) с увеличенной гибкостью внешней стенки создается локальным изменением состава материала, из которого изготовлена внешняя стенка.

13. Устройство по любому из пп.1 - 12, отличающееся тем, что шланг приспособлен для подсоединения вспомогательного устройства, такого, как упругая проволока, для ввода шланга (1) в исследуемую полость.

14. Устройство по любому из пп.1 - 13, отличающееся тем, что шланг (1) имеет средство на своем ближнем конце (A) для получения в одном или более каналов отрицательного или положительного давления по отношению к давлению окружающей среды.

15. Устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что первый преобразователь (3) и второй преобразователь (5) являются одним и тем же электроакустическим преобразователем (20).

16. Устройство по любому из пп.1 - 14, отличающееся тем, что первый преобразователь (3) и второй преобразователь (5) имеют свой собственный электроакустический преобразователь (3, 5, 22, 23).

17. Устройство по п. 15 или 16, отличающееся тем, что ближайший конец шланга (1) приспособлен для подключения упомянутого преобразователя или преобразователей для передачи сигнала активации от источника сигнала на один или более каналов и/или для передачи ответных сигналов от одного или более каналов на компьютер соответственно.

18. Устройство по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что шланг (1, 10) имеет продольный ответвленный канал, проходящий через всю длину измерительной зоны (D, E, G) для циркуляции после измерительной зоны (D, E, G) жидкости, протекающей через полость.

19. Способ помещения шланга (1, 10) в сужение полости или канале полости, упомянутый шланг приспособлен для обследования и проведения измерений таких сужений или каналов путем акустической рефлектометрии, посредством чего сигнал активации передают от источника сигнала (2) через преобразователь (3) на шланг (1, 10) и далее передают по шлангу (1, 10), а ответные сигналы от шланга (1, 10) передают посредством преобразователя (5) на компьютер (6), приспособленный для анализа ответных сигналов с учетом сигнала активации, шланг (1, 10) вдоль, по крайней мере, части своей длины имеет, по крайней мере, одну измерительную зону (D, E, G), стенка которой имеет повышенную гибкость, в соответствии с настоящим способом удаленный конец (B) шланга (1, 10) вводят через вход в полость, отличающийся тем, что шланг (1, 10) с измерительной зоной (D, E, G) помещают в исследуемое или измеряемое сужение или канал путем перемещения удаленного конца (B) шланга через полость и помещения его после сужения или канала соответственно, благодаря чему измерительная зона (D, E, G) размещается в сужении или канале.

20. Способ по п. 19, отличающийся тем, что полость имеет органическое происхождение.

21. Способ по п.20, отличающийся тем, что полость является дыхательными путями или их частью животного или человека.

22. Способ по п.20, отличающийся тем, что полость является кровеносными или лимфатическими сосудами или их частью животного или человека.

23. Способ по п.20, отличающийся тем, что полость является пищеварительным трактом или мочевой системой или их частью животного или человека.

Images