SU1757639A1

SU1757639A1 - Измеритель параметров дыхани

Info

Publication number: SU1757639A1
Application number: SU894669811A
Authority: SU
Inventors: Людмила Петровна Зарицкая; Николай Алексеевич Остапчук; Давид Самуилович Фаерман
Original assignee: Одесский Медицинский Институт Им.Н.И.Пирогова
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1992-08-30

Abstract

Измеритель параметров дыхани относитс к области медицины и может быть использовано при функциональных методах исследовани легких. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностей путем увеличени числа регистрируемых параметров. На чертеже представлена функциональна схема измерител , Измеритель содержит датчик 1 дыхани , включающий два термодатчика 2 и нагреватель 3, вычислитель 4 с индикатором 5, дифференциальный интегратор 6, компаратор 7, первый элемент И 8, блок 9 определени знака, интегратор 10, пороговый элемент 11, второй элемент И 12, генератор 13 временных интервалов. 1 ил.

Description

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано при функциональных методах исследования легких пневмотахометрии, пневмотахографии, капнографии и др,, а также при изучении вентиляционных показателей, в частности объемных скоростей воздушного потока во время дыхательного цикла.

Целью изобретения является повышение точности измерений при одновременном расширении функциональных возможностей, путем увеличения числа регистрируемых параметров.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Измеритель параметров дыхания содержит датчик 1 дыхания, включающий два термодатчика 2 и нагреватель 3, вычислитель 4, с индикатором 5, соединенные последовательно дифференциальный интегратор 6, компаратор 7, первый элемент И 8 выход которого подключен к первому входу вычислителя 4. Прямой и инверсный входы дифференциального интегратора 6 подключены, соответственно, к первому и второму термодатчикам 2, блок 9 определения знака, выход которого соединен со вторым входом вычислителя 4, а вход с входом компаратора 7. Соединенные последовательно интегратор 10, пороговый элемент 11, второй элемент И 12, выход которого соединен с третьим входом вычислителя 4, генератор 13 временных интервалов, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя 4 и вторым входом второго элемента И 12, первый вход которого подключен к второму входу первого элемента И 8. Выход компаратора 7 соединен со входом интегратора 10 и третьим входом дифференциального интегратора .

Термодатчики 2 выполнены на p-η переходах полупроводниковых приборов.

Работает измеритель следующим образом.

Без дыхания пациента оба термодатчика 2 нагреты нагревателем 3 одинаково, разность их потенциалов равна нулю и схема находится в равновесии. При выдохе (или вдохе) пациентом в измерителе поток воздуха нарушает равенство температуры термодатчиков 2 и на входах дифференциального интегратора 6 появляется линейно нарастающее во времени напряжение:

Vbux. = -RS f Vex.dt = RCVex.t = -kVex.t где: RC - постоянная времени интегратора.

Причем скорость нарастания напряжения на выходе дифференциального интегратора 6 тем выше, чем выше разность потенциалов на входе, т.е. чем выше интенсивность выдыхаемого (вдыхаемого) воздуха, а знак выходного напряжения зависит от направления движения воздуха (вдох или выдох).

Выходное напряжение дифференциального интегратора 6 подается в блок 9 определения знака напряжения и на компаратор 7, где заданы пороги нарастания выходного напряжения дифференциального интегратора 6. Когда выходное напряжение достигает порога срабатывания компаратора 7, он переключается и разряжает дифференциальный интегратор 6, так, что на его выходе напряжение резко падает до нуля, компаратор 7 вновь переключается, поскольку напряжение на выходе дифференциального интегратора 6 стало ниже порогового. Таким образом, на выходе дифференциального интегратора 6 появится пилообразное напряжение, а на выходе компаратора 7 - прямоугольные импульсы. Причем частота этих импульсов будет высокой и пропорциональной интенсивности обдувания воздухом термодатчиков 2. Высокая частота импульсов обусловлена малой постоянной времени дифференциального интегратора б.

С выхода компаратора 7 прямоугольные импульсы поступают на вход первого элемента И 8 и интегратора 10, который накапливает прямоугольные импульсы и через определенное количество их (3...5) включается пороговый элемент 11.

На втором входе первого элемента И 8 появится сигнал разрешения. Таким образом прямоугольные импульсы с выхода компаратора 7 проходят через первый элемент И 8 на вход вычислителя 4.

Выход порогового элемента 11 подсоединен также к входу второго элемента И 12. К ее второму входу подключен генератор 13 временных интервалов. Импульсы с его выхода, пропорциональные интервалам времени, также проходят на вход вычислителя 4. Таким образом, счетчики вычислительного устройства подсчитывают время выдоха (вдоха).

При прекращении выдоха (вдоха) интегратор 10 переключит пороговый элемент 10 в исходное состояние. Элементы И 8 и 12 закроются. Вычислитель 4 переключится на прием импульсов времени от генератора 13 временных интервалов и вычислит время паузы между вдохами (выдохами).

Блок 9 определения знака напряжения на выходе дифференциального интегратора 6 указывает вычислителю на наличие в данный момент вдоха или выдоха.

.1757639

Таким образом, вычислитель 4 располагая информацией об интенсивности выдоха (вдоха), его продолжительности, паузе между ними, может вычислитель скорость воздуха при выдохе (вдохе), частоту дыхания, интенсивность дыхания, жизненную емкость легких и другие важные параметры функции дыхания и отобразить их на своих индикаторах, а также распечатать на принтере.

Предлагается в качестве датчиков 2 использовать бескорпусные диоды, смещенные в прямом направлении. Сопротивление их p-η переходов зависит от температуры. Они компактны, обладают высокой точностью. Так, например, диод КД 411А имеет диаметр не более 1 мм, может работать в диапазоне температур от 60 до +85°С.

Устройство позволяет сократить время на обследование больного, при диспансери- 20 зации и массовых осмотрах.

Claims

Формула изобретения

1. Измеритель параметров дыхания, содержащий датчик дыхания, включающий два термодатчика и нагреватель, вычислитель, индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измере6 ний при одновременном расширении функциональных возможностей путем увеличения числа регистрируемых параметров, в него введены соединенные последователь5 но дифференциальный интегратор, компаратор, первый элемент И, выход которого подключен к первому входу вычислителя, прямой и инверсный входы дифференциального интегратора подключены соответст10 венно к первому и второму термодатчикам, блок определения знака, выход которого соединен с вторым входом вычислителя, а вход - с входом компаратора, соединенные последовательно интегратор, пороговый 15 элемент, второй элемент И, выход которого соединен с третьим входом вычислителя, генератор временных интервалов, выход которого соединен с четвертым входом вычислителя и вторым выходом второго элемента И, первый входкоторого подключен к второму входу первого элемента И, выход компаратора соединен с входом интегратора и третьим входом дифференциального интегратора.

25 2. Измеритель по п,1, от л и ч а ю щ и йс я тем, что термодатчик выполнен на р-ппереходах полупроводниковых приборов.