Устройство для моделирования дыхательной системы

(22) Заявлено 18.06.76 (21) 2374792/24 рис вием ваяв дврственнмй неапет еетв Инннстров ССС делам нзобретаннЮ и Откяютнн(45) Дата опубликования описания 10.11.7(72) Авторы изобретени Дарбинян в М ковский ордена Трудового Красного Знаменженерно-физический институт ите 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛ ДЫХАТЕЛЪНОЙ СИСТЕМ ОВАНИЯ Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для определения параметров механики внешнего дыханияИзвестно устройство для моделирования дыхательной системы, содержащее преобразователь объемной скорости дыхания в напряжение, переключатель, усилители, блок дифференцирования, блок разделения и выпрямитель 113.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее преобразователь объемной скорости дыхания в напряжение, группы ключевых элементов, ключевой элемент и делитель напряжения, пер. вый вход которого соединен с выходом первого блока памяти 2),Целью изобретения является повышение точности моделирования дыхательной системы.Достигается это тем, что в устройство введены второй и третий блоки памяти, компараторы, одновибраторы, инверторы, интегратор и преобразователь внутригрудного давления в напряжение, выход которого соединен с первыми входами первой группы ключевых элементов. Выход преобразователя объемной скорости дыхания в напряжение соединен непосредственно с первыми входами интегратора и второй группы ключевых эле лентов и через компаратор - с входом первого одновибратора, с первыми входами блоков памяти и с вторым входом интегратора. Выход интегратора подключен к первому входу второго компаратора н к первому входу ключевого элемента, второй вход которо го соединен с выходом первого одновибратора,а выход ключевого элемента подключен к второму входу второго блока памяти. Выход блока памяти соединен с вторым входом второго компаратора, выход которого через второй и третий одновибраторы подключен соответственно к вторым входам двух групп ключевых элементов, каждая из которых состоит из двух ключевых элементов, выход одного из которых непосредственно, а выход другого через инвертор подключены соответственно к вторым входам первого и третьего блоков памяти. Последний соединен с вторым входом делителя напряжения.На фиг, 1 дана структурная схема устройства; на фиг. 2 - график, отражающий изменение сигналов объемной скорости дыхания Ч, внутригрудного давления Р и дыхательного объема Ч в течение одного дыхательного цикла.Устройство содержит преобразователь1 объемной скорости дыхания в напряжение, преобразователь 2 внутригрудного давления в напряжение, интегратор 3, компаратор 4, блоки памяти 5 и 6, делитель напряжения 7, компаратор 8, блок памяти 9, одновибратор 1 О ключевые элементы 11 и 12, одновибратор 13, ключевой элемент 14, одновибратор 15, ключевые Элементы 16 и 17 и инверторы 18 и 19.Устройство работает следующнм образом. При дыхании на выходах преобразователей 1 и 2 образуются сигналы объемной скорости дыхания Ч и внутригрудного давления Р соответственно, а в интеграторе 3 производится непрерывное интегрирование сигнала Ч для получения дыхательного объема Ч. В момент времени 1, (см. фиг. 2) перехода Ч из области вдоха в область выдоха срабатывает компаратор 4 и происходит сброс интегратора 3, а также блоков памяти 5 и 6, причем сигналы с этих блоков поступая на вход делителя напряжения 7, дают в результате некотоое значение сопротивления дыхательных путейПосле этого, в момент времени 1 происходит сравнение в компараторе 8 текущего значения дыхательного объема Ч с записанным ранее в блоке памяти 9 значением К Ч (где К1 и обычно равно 0,5, а Ч -амплитудное значение дыхательного объема Ч), а сигнал с компаратора 8 запускает одновибратор 10, который в свою очередь открывает ключевые элементы 1 и 12 и производит запись значений Ч ,) н Р (1,) в блоках памяти 5 и б.Далее, в момент времени з перехода Ч из области выхода в область входа вновь срабатывает компаратор 4, стирая запись с блока памяти, и одновибратор 13, причем последний, открывая ключевой элемент 14, производит перезапись К Ч(где Ч; новое значение амплитуды дыхательного объема Ч) в блоке памяти 9, Затем в момент времени (, сравнивается новое значение К Чн с текущим значением дыхательного объема Ч и срабатывает одновнбратор 15, открывая ключевые элементы 16 н 17, тем самым производя запись проинвертировдвных в инверторах 18 и 19 значений Ч (1,) н Р (1). Одновременно на выходе делителя напряжения 7 появляется сигнал, соответствующий новому значению сопротивления дыхательных путеи К ачВ момент 1, происходит сброс блоков памяти 5 и 6 и интегратора 3, и весь цикл повторяется вновь.Описываемое устройство благодаря введению новых элеме 1 - в и связей между ними исключает даже частичное перекрытие воздушного потокачто позволяет избежать ошибки в нзмреннях, особенно в случаях выраженного нарушения бронхиальной проходимости и обеспечивает более точное моделирование дыхан тельной системы по сравнению с аналогичнымитехническими решениямн. Формула изобретенияМУстройство для моделирования дыхательнойсистемы, содержащее преобразователь объемной скорости дыхания в напряжение, группы ключевых элементов, ключевой элемент и делитель напряжения, первый вход которого соеди. М нен с выходом первого блока памяти, отлачаюо 1 ееся тем, что, с цельй повышения точности моделиоования, в него введены второй н тре нй блоки памяти, компараторы, одновибраторы, инверторы, интегратор и преобразователь внут.рнгрудного давления в напряжение, выход ко- ЗВ торого соединен с первыми входами первойгруппы ключевых элементов, выход преобразователя объемной скорости дыхания в напряжение соединен непосредственно с первыми входами интегратора и второй группы ключевых элементов и через компаратор - с входом первого одновибратора, с первыми входами блоков памяти и с вторым входом интегратора, выход которого подключен к первому входу второго компаратора и к первому входу ключевого элемента, второй вход которого соединен с выхоа дом первого одиовибратора, а выход ключевогоэлемента подключен к второму входу второго блока памяти, выход которого соединен с вторым входом второго компаратора, выход кото.рого через второй и третий одновибраторы подключен соответственно к вторым входам двух .ф групп ключевых элементов, каждая из которыхсостоит из двух ключевых элементов, выход одного из которых непосредственно, а выход другого - через инвертор подключены соответственно к вторым входам первого и третьего бло 4 й ков памяти, выход третьего блока памяти соединен с вторым входом делителя напрякения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Патент США3857385, Мк 128 - 2.08,2. Авторское свидетельство СССР370 б 34,М,Кл 6 06 6 7(48, 191,577545 СоставиРедактор Е.ончар ь И. ЗагоТек ининаО. Луговая ректор Л. Мельянчен по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4 л ППП сПатент, г. Ужгород, ул. Проект Филиа аказ 4187/37 Тираж 818 ПодпнсЦ 11 ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР