SU745526A1 - Аппарат дл пневмоэнцефалографии - Google Patents

Description

(54) АППАРАТ ДЛЯ ПНЕВМОЭНЦЕФАЛОГРАФИИ

Изобретение относитс  к медицинской технике , а именно к устройствам дл  измерени  ликворного давлени  и введени  газов в rioлость черепа при пневмоэнцефалографии.

Известен аппарат дл  пневмоэнцефалографии , содержащий соединенные трубопроводом иглу дл  спинальной пункции, приемник дл  ликвора, насос и регулирующий компенсатор 1.

Однако этот аппарат имеет следующие недостатки:

-использование аппарата приводит к потери ликвора, что увеличивает опасность проведени  диагностических исследований;

-конструкци  насоса не позвол ет длительное врем  сохран ть в замкнутом объеме посто нное давление, так как существует утечка воздуха между стенками порщн , клапанным устройством;

-нет раздельной регулировки хода порщн  в обе стороны (так как невозможно раздельно устанавливать верхний и нижний пределы давлени , создаваемые насосом), что необходимо при апропорциональном введении воздуха;

-невозможно точно предусмотреть, на какую величину изменитс  давление при

движении порщн  к одному из крайних положений (так как объем системы не посто нен при различных измерени х);

-невозможно производить точную регистрацию колебаний ликворного давлени , так как система манометра, св занного с записывающим механизмом несоверщенна и имеет низкую разрешающую способность. Относительна  ощибка возрастает при измерении малых давлений, так как трение пищущей стрелки о бумагу вносит погрещность в измерение, величина которой не ме10 нее 40 мм вод. ст.;

-всасывающий и нагнетательный клапаны с течением времени залипают, засор ютс  и дл  открывани  их необходим относительно значительный перепад давле15 ний, что при срабатывании клапана приводит к ликворному гидравлическому удару в мозг.

Целью изобретени   вл етс  уменьщение 20 опасности проведени  диагностических исследований путем исключени  потерь ликвора в первоначальный момент уравновещивани  и исключени  гидравлического удара ликвора о мозг, а также повыщени  точНОСТИ измерени  и регулировани  величины давлени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в аппарат введены три контактных датчика, дйтчик давлени , усилитель, схема сигнализации; схема коммутации, схема управлени , генератор пр моугольных импульсов, устройство сигнализации и устройство записи и регистрации, а насос выполнен в виде сильфона с реечной подачей механически соединенной с валом электродвЙ1гйтел , входы которого подключены к схеме коммутации , причем выходы первого и третьего датчиков подключены к схеме сигнализации, первый выход которой подключен к схеме коммутации, а второй выход к устройству сигнализации, выход второго датчика подключен к входу генератора пр моугольных рмпульсов, к второму выходу которого подключен вход усилител , а к первому выходу - управл ющий вход датчика Давлени , выход которого через усилитель подключен к устройству записи и регистрации и схеме управлени , выход которой подключен к схеме коммутации.

На фиг. изображена структурна  схема аппарата дл  пневмоэнцефалографии; на фиг. 2, 3 и 4 - штуцер с приемником давлени  при работе аппарата. ...;-....- Аппарат содержит соединенные трубопроводом иглу 1 дл  спинальной пункции, приемник 2 дл  ликвора, насос, выполненный В виде сильфона 3 с реечной подачей 4, механически соединенной с валом электродвигател  5, и регулирующий компенсатор с приемником 6 давлени . Кроме того, аппарат содержит контактные датчики 7, 8 и 9,  вл ющиес  частью соединительного штуцера , схему 10 сигнализации, имеющей выходы на устройство 11 сигнализации и схему 12 коммута ций, усилитель ГЗ сигналов Датчика, генератор 14 пр моугольных импульсов , схему 15 управлени  электродвигателем 5 и устройство записи и регистрации с самопишущим вольтметром 16 и цифровым вольтметром 17.

Диэлектрические прокладки 18 и 19 штуцера выполнены из полистирола или фторопласта , обладающих гидрофобной поверхностью и, следовательно, имеющих большое поверхностное сопротивление.

Приемник б давлени  с измерительной стороны закрыт мембраной 20, прижимаемой к приемнику шайбой 21 с ограничительной решеткой 22. Рассто ние между мембраной 20 и решеткой 22 выбрано так, чтобы при давлении не более 20 мм вод. ст. мембрана прогнулась и уперлась в решетку,, в результате чего объем приемника давлени  увеличитс  на величину объема ликвора в канале штуцера на участке, необходимом дл  замыкани  цепи датчиков 7 и 8 и датчиков 8 и 9 (максимальное рассто ние, на кото745526

рое проникает ликвор в канале, 20 мм, а минимальное - 10 мм). Дальнейшее продвижение ликвора по каналу тормозитс  воздухом в приемнике давлени , так как его объем остаетс  посто нным, в результате чего давление ликвора и воздуха уравновешиваетс . Ликвор с момента упора мембраны 20 в решетку 22 продвигаетс  на рассто ние не более 15 мм при давлении 1200 мм вод. ст. Это достигаетс  выбором начального объема приемника.

Выбор размеров определ ют следующим образом.

При диаметре канала штуцера 2 мм объем V ликвора в канале длиной АВ 20 мм (максимальный объем, при котором мембрана упираетс  в решетку, фиг. 2) равен

V E б2ммЗ.

(1)

где V -объем ликвора;

d-диаметр канала штуцера, равный

2 мм;

Е-длина заполнени  канала ликвором, равна  20 мм.

Максимальное рассто ние ВГ, на которое продвинетс  ликвор по каналу после упора мембраны в решетку, выбираем 15 мм, т. е. объем ликвора на JTOM промежутке равен 47 мм (фиг. 3). Исход  из закона Бойл -Мариотта

PV const при Т° const,(2)

где Р - давление газа; V -объем газа; Т° - абсолютна  температура газа.

V1 ДУ -- 452 мм

(3)

где Vt - объем приемника давлени  плюс объем канала штуцера, длиной 17 мм;

- нормальное атмосферное давление , равное 760 мм рт. ст. др(или 10336 мм вод. ст.);

- максимальное изменение давлени , равное 1200 мм вод. ст; - величина, на которую увеличиваетс  объем ликвора при давлении 1200 мм вод. ст. после упора мембраны в решетку, равна  47 мм (см. выше). Объем приемника давлени  V равен

.-V.

(4)

Claims (2)

1. где У . - объем приемника плюс объем .. штуцера длиной 17 мм; - объем канала штуцера длиной 17 мм, равный 53 мм. Тогда Vn 399 мм. Выбира  длину t приемника давлени  равную 4 мм, находим его диаметр г/Ж Vgre где X.- объем приемника давлени ; I-длина приемника; 7t 3,14. Определ ем из (1) и (5) рассто ние U между мембраной и ограничительной решетf ,9 мм, 3rd -величина, на которую измен гетс  объем приемника при упоре мембраны в решетку; CL-диаметр приемника давлени . Максимальный обратный прогиб мембраны ЕЬ необходимый дл  того, чтобы уровень ликвора в канале штуцера сместилс  в сторону спинномозгового канала, исход  из того , чтобы ликвор оказалс  на участке А Б. канала (фиг. 4), определ етс  следующим образом V, V4 где Vj -объем ликвора, который необходимо вытеснить из канала штуцера на рассто ние 25 мм, равный 78,5 ч-изменение объема приемникаб давлениЯу необходимое дл  вытеснени  ликвора в канале на рассто ние 25 мм. Отсюда V4 78,5 мм, а обратный прогиб мембраны tz 1.1 мм. Приемник 6 давлени  находитс  в корпусе 23, герметично закрываемом крышкой 24 со штуцером с резиновой прокладкой 25. Внутренний объем корпуса 23 сообщаетс  с приемником 2 дл  ликвора через воздухопровод 26, проход щий через пробку 27. К штуцеру крышки 24 подсоедин етс  через тройник сильфон 3 и датчик 28 давлени . В датчике 28 давлени  преобразователем давлени  в электрический сигнал  вл. етс  тензорезисторный мост, в диагональ которого подаетс  переменное напр жение генератора 14. Мост запитываетс  переменным напр жением импульсной формы дл  исключени  погрешностей усилени  за счет дрейфа нул . Импульсна  форма сигнала генератора выбрана из соображений температурной стабильности амплитуды генерируемого напр жени , так как активные элементь.1 схемы работают в ключевых режимах. Аппарат работает следующим образом. Перед началом работы канал соединительного штуцера соедин етс  с приемником 6 давлени  трехходовым краном 29, который одновременно отсекает приемник 2 дл  ликвора. После прокола спинномозгового канала иглой 1 открываетс  краник 30 и ликвор поступает в канал штуцера. Под давлением сжимаемого воздуха в приемнике 6 давлени  мембрана 20 упираетс  в ограничительную решетку 22. Уровень ликвора останавливаетс  на участке между прокладкой 19 и приемником 6 при уравновешивании его давлени  с давлением сжатого воздуха в оставшемс , объеме канала штуцера и приёмника давлени . Ликвор, поступивший в канал штуцера, замыкает электрическую цепь между датчиками 7 и 8 и датчиками 8 и 9. Сигнал с генератора 14 через образовавшуюс  замкнутую цепь поступает на схему 10 сигнализации и далее на устройство 11 сигнализации и схему 12 коммутации. Схема коммутации включает электродвигатель 5, который через реечную подачу 4 начинает сжимать сильфон 3. Давление воздуха в замкнутой схеме повышаетс , мембрана 20 отходит от ограничительной решетки 22, давление воздуха в канале штуцера и приемника 6 давлени  повышаетс  и ликвор смещаетс  в сторону спинномозгового кайала. В момент, когда ликвор разомкнет цепь датчиков 8 и 9, но останетс  замкнутой цепь датчиков 7, 8, схема 1Q сигнализации через схему 12 коммутации выключает электродвигатель 5, а устройство 11 сигнализации выдает световой и звуковой сигналы о том, что ликвор находитс  в канале штуцера на участке между датчиком 7 и прокладкой 19. После этого трехходовой кран 29 поворачиваетс  и соедин ет канал штуцера с приемником 2 дл  ликвора, а приемник 6 давлени  отсекаетс , так как давление в приемнике 2 равно давлению ликвора, то уровень ликвора в канале штуцера остаетс  в промежутке/между датчиками 7 и 9. В случае . незначительного разбаланса давлений ликвора и воздуха в приемнике 2 возможно смещение уровн  ликвора влево или вправо от установившегос  положени . При смещении ликвора в сторону спинномозгового канала размыкаетс  цепь между датчиками 7 и 8 и схема сигнализации вклю4aieT устройство сигнализации, выдающее информацию о разбалансе, а через схему 12 коммутации включаетс  электродвигатель 5, который раст гивает сильфон 3, давление в системе снйжаётс 7лйк 6р дЖжСТс 1вТ рону приемника 2 дл  ликвора, замыкает цепь между датчиками 7 и 8, электродвигатель 5 выключаетс , устройство сигнализации информирует об уравновешивании давлений ликвора и воздуха в системе. В случае смещени  ликвора в сторону 2 замыкаетс  цепь между датчиками 8 и 9, схема сигнализации через схему 12 коммутации включает электродвигатель 5, сильфон 3 сжимаетс , давление воздуха в системе повыщаетс , ликвор движетс  в сторону спинномозг)вого канала, размыкает цепь между датчиками 8 и 9, электродвигатель 5 выключаетс , устройство 11 сигнализирует о балансе. Давление воздуха в системе преобразуетс  датчиком 28 в электрический сигнал. который усиливаетс  усилителем 13 и подаетс  на вольтметр 16, цифровой вольтметр 17 и на схему 15 управлени . При сн тии пневмоэнцефалограммы на схеме 15 управлени  устанавливаютс  верхНИИ и нижний пределы изменени  давлений. Включаетс  электродвигатель 5, при этом отключаетс  схема 10 сигнализации от схемы 12 коммутации. Электродвигатель 5 с помощью сильфона 3 начинает нагнетать воздух в полость черепа через спинномозговой канал, давление в системе повышаетс . По достижении установленного верхнего порога давлени  схема 15 управлени  через схему 12 коммутации мен ет направление вращени  вала электродвигател  на обратное , сильфон 3 раст гиваетс , давление в системе понижаетс  и ликвор поступает в приемник
2. 2. По достижении установленного нижнего порога давлени  схема 15 управлени  через схему 12 коммутации снова мен ет направление вращени  вала электродвигател , сильфон сжимаетс , давление увеличиваетс , воздух поступает в полость черепа. Устройство 11 сигнализации черезсхему 10 сигнализации выдает информацию о движении ликвора по каналу штуцера. Использование предлагаемого аппарата исключает потери ликвора в первоначальный момент уравновешивани  давлени , повышает точность измерени  и регистрации давлени , исключает гидравлический удар о мозг, позвол ет раздельно регулировать верхний и нижний уровень давлени  при введении воздуха. Формула изобретени  Аппарат ДЛЯ пневмоэнцефалографии, содержащий соединенные трубопроводом иглу дл  спинальной пункции, приемник дл  ликвора , насос и регулирующий компенсатор, отличающийс  тем, что, с целью уменьшени  опасности проведени  диагностических исследований путем исключени  потерь ликвора в первоначальный момент уравновешивани  и исключени  гидравлического удара ликвора о мозг, а также повышени  точности измерени  и регулировани  величины давлени , в него введены три контактных датчика, датчик давлени , усилитель, схема сигнализации, схема коммутации, схема управлени , генератор пр моугольных импульсов , устройство сигнализации и устройство записи и регистрации, а насос выполнен в виде сильфона с реечной подачей, механически соединенной с валом электродвигател , входы которого подключены к схеме коммутации , причем выходы первого и третьего датчиков подключены к схеме сигнализации, первый выход которой подключен к схеме коммутации, а второй выход к устройству сигнализации, выход второго датчика подключен к входу генератора пр моугольных импульсов, к второму выходу крторого подключен вход усилител , а к первому выходу - управл ющий вход датчика давлени , выход которого через усилитель подключен к устройству записи и регистрации и схеме управлени , выход которой подключен к схеме коммутации. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 133167, кл. А 61 М 1/00, 1960 (прототип).

   Б В Г

   1

   фиг. 2

   Фи .1

   Б В г

   . 3

   Б 8 Г

   Фиу