SU760953A1

SU760953A1 - Respiratory movement sensor

Info

Publication number: SU760953A1
Application number: SU782693253A
Authority: SU
Inventors: Evgenij V Storchun; Andrej A Smerdov; Dmitrij S Volzhenskij; Irina M Miliyanchuk
Original assignee: Vni K I Radioelektronnoj Med A
Priority date: 1978-12-07
Filing date: 1978-12-07
Publication date: 1980-09-07

Description

Изобретение относится к медицинской механике, а именно к диагностическим пульмонологическим устройствам.The invention relates to medical mechanics, namely to diagnostic pulmonary devices.

Известен датчик дыхательных движений, содержащий пьезоэлектрический чувствительный элемент, камеру Марея, соедини- ₅тельную и рабочую трубку с элементом крепления, причем последняя охватывает весь периметр грудной клетки. Чувствительный элемент используется в качестве преобразователя перемещения и связан с жестким центром резиновой мембраны камеры Марея, Ю полость которой с помощью соединительной трубки и тройника соединена с полостью рабочей трубки, закрепленной двумя концами на тройнике [1].Known respiratory movement sensor comprising a piezoelectric sensor element, Marey chamber connective Tel'nykh ₅ and a working tube with fastening element, the latter covers the entire perimeter of the chest. The sensing element is used as a displacement transducer and is connected to the rigid center of the rubber membrane of the Marey chamber, whose u cavity is connected to the cavity of the working tube fixed by two ends on the tee via a connecting tube and tee [1].

Однако устройство обладает низкой ¹⁵чувствительностью, так как камера имеет большой начальный объем V, а величина изменения давления в объеме определяется согласно уравнения: ... ' .........However, the device has a low sensitivity of ¹⁵ , since the chamber has a large initial volume V, and the amount of pressure change in the volume is determined according to the equation: ... '.........

άΡ = -рс² 20άΡ = -pc ² 20

где с!Р — величина изменения давления вwhere c! P is the amount of pressure change in

объеме, Па;volume, Pa;

р — плотность воздуха, кг/м³;p is the density of air, kg / m ³ ;

С — скорость звука в воздухе, м/с;С - sound speed in air, m / s;

22

V — величина начального объема, м³; άν — изменение объема, м³.V - the value of the initial volume, m ³ ; άν - volume change, m ³ .

Цель изобретения — повышение чувствительности.The purpose of the invention is to increase the sensitivity.

Поставленная цель достигается тем, что в датчике дыхательных движений камера выполнена с жесткими стенками и соединена в противоположных точках с узлом крепления и упругой трубкой, причем полость камеры разделена чувствительным элементом на две части, одна из которых соединена с атмосферой, а другая — с одним концом трубки, второй конец которой заглушен и связан с узлом крепления.This goal is achieved by the fact that in the sensor of respiratory movements the chamber is made with rigid walls and is connected at opposite points with the mount and elastic tube, the chamber cavity being divided by a sensitive element into two parts, one of which is connected to the atmosphere and the other to one end tube, the second end of which is plugged and connected to the mount.

На чертеже изображен датчик дыхатель•ных движений, сечение.The drawing shows the sensor respiratory movements, section.

Датчик дыхательных движений состоит из пьезоэлектрического чувствительного элемента 1, закрепленного в камере 2, упругой трубки 3, образующей с полостью камеры единую акустическую систему и узла 4 крепления, соединенного с камерой и трубкой.The respiratory movement sensor consists of a piezoelectric sensing element 1 fixed in the chamber 2, an elastic tube 3 forming a single speaker system with the chamber cavity and an attachment unit 4 connected to the chamber and the tube.

Камера 2 выполнена с жесткими стенками и соединена в противоположных точках с узлом крепления и упругой трубкой. Полость камеры 2 разделена чувствительным элементом на две части, одна из которыхThe camera 2 is made with rigid walls and is connected at opposite points with the mount and the elastic tube. The cavity of the chamber 2 is divided by a sensitive element into two parts, one of which

760953760953

соединена с атмосферой, а другая — с одним концом трубки 3, второй конец которой заглушен и связан с узлом крепления.connected to the atmosphere, and the other - with one end of the tube 3, the other end of which is plugged and connected to the mount.

Датчик работает следующим образом.The sensor works as follows.

При установке датчика на теле пациента за счет изменения длины элементов уз- I ла 4 крепления трубка 3 удлиняется на заданную величину, обеспечивая фиксацию датчика на теле пациента. В процессе дыхания вследствие изменения периметра грудной клетки изменяется длина трубки, что приводит к увеличению ее внутреннего' *· объема и уменьшению давления. Изменение давления воздуха преобразуется чувствительным элементом 1 в электрический сигнал.When the sensor is installed on the patient's body by changing the length of the elements of the fixing unit 4, the tube 3 is extended by a specified amount, ensuring the sensor is fixed on the patient's body. In the process of respiration, due to changes in the perimeter of the chest, the length of the tube changes, which leads to an increase in its internal volume and a decrease in pressure. The change in air pressure is converted by the sensing element 1 into an electrical signal.

Применение датчика дыхательных движений по сравнению с известным значительно увеличивает чувствительность, которая для взрослого пациента в 4—10 раз больше; исключает зависимость чувствительности от длины периметра грудной клетки (путем изменения длины элементом узла крепления обеспечивается инвариантность по отношению к длине периметра грудной клетки); повышает помехоустойчивость, что достигается за счет использования пьезоэлемента в качестве преобразователя давления и расположения его внутри полости.The use of a respiratory movement sensor as compared with the known one significantly increases the sensitivity, which for an adult patient is 4-10 times greater; eliminates the dependence of the sensitivity on the length of the perimeter of the chest (by changing the length of the element of the attachment site ensures invariance with respect to the length of the perimeter of the chest); increases the noise immunity, which is achieved through the use of a piezoelectric element as a pressure transducer and its location inside the cavity.

Датчик дыхательных движений предназначен для мониторных и поликардиографических систем.The respiratory sensor is designed for monitor and polycardiographic systems.

Claims

Claim

Sensor of respiratory movements, containing a piezoelectric sensing element, a camera and an elastic tube connected to it with an attachment unit, characterized in that, in order to increase sensitivity, the chamber is made with rigid walls and is connected at opposite points with the attachment unit and elastic tube, with the chamber cavity The sensor is divided into two parts, one of which is connected to the atmosphere, and the other to one end of the tube, the other end of which is plugged and connected to the attachment point.