Устройство для исследования гемодинамики

Союз Советскм Социалистических Республик(22) Заявлено 16,0878 (21) 2688210/28-13 с присоединением заявки Ио(51)м К 3 А 61 В 5/02 Госурарственный коинтет СССР по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретен В.Я. Эскин, В.Г. Странин, В.В. Барматунов Д,И. Каплунович, В.А. Училихин и Л.Б. Но Знаменит.з ,Г бластной орденаледовательскийим. М. ф. Владик осковский научно-и рудов огоиническиского асн нст 71) Заявите 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕМОДИНАМИКИ 20 оследовательтемпературы,ль 2, блок ий прибор 3 ыполнен в Изобретение относится к медицинской технике, а именно к диагностическим кардиологическим устройствам.Известно устройство для исследования гемодинамики, которое содержит последовательно соединенные датчик температуры, преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирующий прибор 1 1.Однако из-за нелинейной температурной характеристики датчика известное устройство не обеспечивает высокую точность измерения скорости кровотока при изменении температуры тела человека от нормальной до глубокой гипотермий, что затрудняет диагностиЦель изобретения - повышение точности измерения скорости кровотокапри вменении температуры тела человека от нормальной до глубокой гипотермии,Поставленная цель достигается тем,что в устройство для исследования гемодинамики, содержащее последовательно соединенные датчик температуры,преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирукеаий прибор, ввеен сумматор, выполненный с возможностью работы в режиме генератора тока, выход которого через дополнительно введенные ограничительный резистор соединен с источником питания, а выход через разделительный резистор соединен параллельно с датчиком температуры и входом преобразователя.При этом преобразователь выполнен в виде дифференциального операционного усилителя, охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи - одной постоянной через масштабный ре- . зистор на инвертирующий вход и второй коммутируемой через последовательно соединенные коммутатор, усилитель и реэисторный делитель на инвертируемый вход, причем выход усилителя ком-,. - мутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительный резистор со входом сумматора.При этом сумматор выполнен в виде операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью.На чертеже изображена структурная схема устройства для исследования гемодинамики.Устройство содержит пно соединенные датчик 1преобразователь, усилитеобработки и регистрирукщПричем преобразователь вЙ о,с,Ку =1+ 4 О где Ку- и Ку+ - коэффициент передачиусилителя соответственно для инвертирующегои неинвертирующего 45входов;В о.с; сопротивление масштабного резистора 5 вцепи отрицательной обратной связи; 5 О, Вт - сопротивление термистора.Преобразователь изменений температуры в напряжение имеет два режима работы - режим автоматической подстройки нуля и режим измерения.Прй замкнутом ключе коммутатора б (режим автоподстройки нуля) напряжение разбаланса с выхода усилителя 4 поступает на вход операционного усилителя 7 и непрерывно отслеживается им 60 таким образом, что на неинвертирующем входе усилителя 4 появляется напряжение, равное по величине и совпадающее по фазе с напряжением на инвертирующем входе усилителя 4, В этом режиме 65 виде дифференциального операционного усилителя 4, охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи - одной постоянной через масштабный резистор 5 на инвертирующий вход и второй коммутируемой через последовательно соединенные коммутатор б, усилитель 75 и резисторный делитель, образованный резисторами 8 и 9, на инвертируемый вход.Выход усилителя 7 коммутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительный резистор 10 с вышеуказанным сумматором, выполненным в виде операционного усилителя 11 с цепью отрицательной обратной связи. Причем сумматор выполнен с 15 возможностью работы в режиме генератора тока и его вход через ограничительный резистор 12 соединен с источником питания. А выход сумматора через разделительный резистор 13 соединен параллельно с датчиком 1 температуры и входом преобразователя.Кроме того, вышеуказанный блок с бработки включает в себя масштабный блок 14, интегратор 15, ко лмутатор 1 б, комваратор 17 и блок 18 памяти.Устройство работает следующим образом.На термисторный датчик 1, введенный в кровеносное русло, воздействует изменение температуры крови. Про- ЗО исходящее при этом изменение сопротивления термистора влечет за собой изменение коэффициента передачи усилителя 4 в соответствии с Формула 35 на выходе усилителя 4 поддерживается устойчивый нуль, независимо от изменений температуры вокруг термистора.При переходе в режим измерения . ключ коммутатора б размыкается, а операционный усилитель 7 реализует па-мять, удерживая напряжение компенсации на прежнем уровне в течение всего периода измерения, При этом изменение сопротивления термистора датчика 1 под влиянием изменений температуры крови после введения его в организм сопровождается появлением на выходе преобразователя электрического напряжения, пропорционального изменению температуры крови в сосуде, где нахоДится термистор. Эти изменения напряжения подвергаются з блоке обработки аналоговой обработке сигнала. Часть тока, ответвляющаяся через резистор 10, обеспечивает ком". пенсацию небольшой остаточной нелинейности.По окончании периода измерения ключ коммутатора б вновь замыкается и операционный усилитель 7 обеспечивает автоматическую подстройку нуля до следующего измерения.В устройстве обеспечивается линейная зависимость между выходным сигналом (напряжением на выходе усилителя) и входным сигналом (изменением температуры среды вокруг датчика-термистора) во всем рабочем диапазоне температур путем автоматического регулирования коэффициента передачи усилительного тракта благодаря использованию такой схемы отрицательной обратной связи, при которой глубина ее однозначно определяется сопротивлением термистора.Таким образом, устройство позволяет исследовать параметры гемодинамики с меньшей погрешностью при температуре тела больного, отличающейся от нормальной как в сторону более высокой (до 40 С)так и в сторону низких температур (до 20 С), например, при гипотермии.Вычисление параметров гемодинамики производится предлагаемым устройством автоматически, в реальном масштабе времени, т.е. непосредственно в момент исследования. Повторные замеры могут производиться многократно через короткие интервалы времени.Формула изобретения1, Устройство для исследования гемодинамики, содержащее последовательно соединенные датчик температуры, преобразователь, усилитель, блок обработки и регистрирующий прибор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения скорости кровотока при изменении температуры тела человека от858768 овьев оставитель ехред 3, Фа ректор у, Пономаренк едактор Н. Кешел Тираж 687ударственногоам изобретенива, Ж, Рауш каз 73 Подписиомитета СССРи открытийкая наб.,д. 4/5 ВНИИПИ Г по д 13035, Мог. Ужгород, ул. Проектная, 4 ППП "Пат Ф нормальной до глубокой гипотермии,в него введен сумматор, выполненныйс воэможностью работы в режиме генератора тока, выход которого черездополнительно введенные ограничительный резистор соединен с источникомпитания, а выход через разделительныйрезистор соединен параллельно с датчиком температуры и входом преобразо-вателя,2, Устройство по п. 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что преообраэователь выполнен в виде дифференциального операционного усилителя,охваченного двумя цепями отрицательной обратной связи - одной постоянной через масштабный резистор на ин вертирующий вход и второй коммутируемой, через последовательно соединенные коммутатор, усилитель и резисторный делитель на неинвертируемый вход, причем выход усилителякоммутируемой обратной связи одновременно соединен через ограничительныйрезистор со входом сумматора.3. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что сумматорвыполнен в виде операционного усилителя, охваченного отрицательной обратной связью.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 4015593,кл. А 61 В 5/02, опублик. 1977.