Устройство для контроля внешнего дыхания

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН П 9)(11 46 51)4 А 61 В 5/08 8 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН АВТОРСКОМУ СВИ ЕЛЬСТ 28ордена Трудо ровский Знамени медицинский ро 00,. кл.12 6, кл. 1 2,05,-6 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ, содержащее антенну,генератор сверхвысоких частот, детектор, первый фильтр низких частот, ин -дикаторы амплитуды и частоты, о т -л и ч а ю щ е е с я тем,что,с цельюповьппения помехозащищенности устройства при движении объекта в процессеисследования, в него введены второйфильтр низких частот и последовательно соединенные фазовращатель, первыйаттенюатор, двухвходовый резонатор,в котором размещены детектор и третий фильтр низких частот, вентиль ивторой аттенюатор, соединенный с генератором сверхвысоких частот, входфазовращателя соединен с антенной,двухвходовый проходной резонатор черезтретий и первый фильтры низких частотподключен к индикатору амплитуды ичерез третий и второй фильтры низкихчастот - к индикатору частоты.Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для измерения и регистрации глубины и частоты дыхания человека и животных. 5Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства при движении объекта в процессе исследования.Н фиг. 1 представлена структурная 1 Осхема устройства на фиг2 - конструктивное выполнение двухвходового проходного резонатора.Устройство содержит последова, тельно соединенные антенну 1 фазовращатель 2, первый аттенюатор З,двухвходовый резонатор 4 с установленным в нем детектором 5, выполненномна полупроводниковом диоде, вентиль6, второй аттенюатор 7 и генератор 8 20сверхвысоких частот; резонатор 4 через третий фильтр 9 низких частот(ФНЧ) и первый фильтр 10 низких частот (ФНЧ), включающий резистор 11 иконденсатор 12, соединен с индикатором 13 амплитуды, ФНЧ 9 соединен также через второй фильтр 14 низкихчастот (ФНЧ 14) с индикатором 15 частоты, детектор 5 через ФНЧ 9 и резистор 11 соединен с источником 16 постоянного напряжения ФНЧ 14 представляет собой широкополосный контур. Антенна 1 выполнена в виде пирамидального рупора с соотношением сторон1:2,3-1:2,5, что обеспечивает минимальное поступление в устройство сигналов, отраженных от объектов, расположенных рядом с исследуемым. Двухвходовый резонатор 4 фиг. 2) 40 выполнен коаксиальным и образован внутренней поверхностью втулки 17, неподвижной торцевой стенкой 18, торцом подвижного органа 19 перестройки с закрепленным в нем полупроводниковым анодом детектора 5, соединенного с диодом центрального стержня 20, гроходящего через отверстие 21 связи в торцевой стенке 18, совмещаемой с широкой стенкой волновода 22 Подвижный орган 19 перестройки выполнен в виде цилиндрического бесконтактного волноводного короткозамыкателя, а неподвижная торцевая стенка 18 имеет толщину не более 1/4 минимальной рабочей длины волн резонатора 4.Цилиндрический бесконтактный волноводный короткозамыкатель соединен с радиатором 23 Напряжение от источника 16 подается к диоду детектора 5 через. ФНЧ 9 и стержень 20. 24 - это механизм перестройки резонатора 4.Устройство работает следующим образом.В исхоцном состоянии при полностью введенном аттенюаторе 3 резонатор 4 (или генератор 8) подстраивается по частоте так, что на индикаторе 13 сигнала нет. При открытии аттенюа - тора 3 и при попадании СВЧ-сигнала на грудь пациента отраженный сигнал через антенну 1, фазовращатель 2, аттенюатор 3 вновь попадает в резонатор 4 и изменяет режим его работы - изменяется частота генерации и ток через полупроводниковый диод детектора 5 Интенсивность (величина) изменений будет зависеть от частоты и глубины дыхания и может быть зафиксирована на индикаторах 13, 15,При высокой добротности коаксиального резонатора 4 (это обеспечивается способом выбора отверстия 21)дн 3изменения частотыи изменения проводимости полупроводникового диодаЛСот перемещения грудной клеткиЬобудут связаны соотношениями: дС-- :=-2 -Г( созюСод , Гзз.п (2)Оьн2 а 3где м = агКГ,1 - С +7(Г - модуль коэффициента отражениямагнитной величины от груднойклетки;внешняя добротность резонаЬтора;и 1 р - резонансная частота;С - скорость распространенияволны (С = 3 10 см с " );1. - расстояние между диодом ипервоначальным положениемгрудной клетки (С = 1 .),г= 0 - соответствует случаю,когда аттенюатор 3 полностьювведен, отражений от груднойклетки нет.Изменение тока через диод детектора 5 синхронно с изменением положения грудной клетки (или области сердечного толчка), и амплитуда измене1246985 ИМЭПИ Заказ 40 Тираж 660 одписно оизв.-полигр тие, г. Ужгород, ул а ния пропорциональна пути, проходимому подвижной поверхностью 1 = Ч(Т - ,).Минимальные изменения частотыо 3 р достигаются в точках, где фаза отражений волны р = О или р =Р . МаксимальаЧные изменения тока и соответста(рвенно напряжение на резисторе 11 достигаются в точках, где фаза отражения 1 Од ЗГволны равна - и в, Это означает,что пациент может занимать наиболеефизиологичное для нормального дыхания положение, а высокую чувствительность. прибора, высокую точность вопределении параметров дыхания можнообеспечить регулировкой фазовращателя 2 без изменения взаимного положения пациента и устройства. На полу -проводниковый диод детектора 5(фиг, 1) поступает сигнал от сверхвысокочастотного генератора 8. Поэтому на диоде детектора 5 производитсясмещение сигнала, отраженного от 25грудной клетки, и сигнала от генератора 8 и на ФНЧ 14 производится выделение сигнала, частота которого равна частоте изменения положениягрудной клетки. Для того, чтобы изменения частоты резонатора 4 отслеживали изменения положения грудной клетки, необходимо избежать явления принудительной синхронизации, т.е. надоудовлетворить соотношению:-- ао 3Р, ТР Г - Огде Р ,Р - мощность сигналов от резонатора 4 и генератора8 соответственно.Соответствующий этим условиямуровень сигнала регулируется аттенюатором 7, а. вентиль 6 предотвращаетпопадание сигналов из резонатора 4 вгенератор 8 и обеспечивает стабильность его работы.Такая взаимосвязь и взаимообусловленность признаков обеспечивает многофункциональность устройства, позволяет одновременно регистрировать частоту и глубину дыхания как человека,так и животных, а также частоту сердцебиения и пульса, если использоватьрезонатор 4 и генератор 8, работающие в коротковолновой части миллиметрового диапазона.