Способ определения объема легких и устройство для его осуществления (его варианты)

(531 4 А 61 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ р. Патофизио ицина, 1967,ОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСЯСМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (СССР) и Объединение заводов Медикор (Н 11)(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЛЕГКИХ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕ(ЕГО ВАРИАНТЫ)(57) 1; Способ определения объема легких путем измерения давления в замкнутом пространстве после выдоха, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения, изменяют объем замкнутого пространства на известную величину, повторно измеряют давление в нем .с последующим расчетом емкости в легких,0655- у25 уе щвиа агде У луе ЗО у 117г2. Устройство для определения .объема легких, содержащее измеритель ную часть, выполненную в виде дыхательной измерительной трубки, соединенной пневмомагистралями с электро- манометром, и вычислительно-информационный управляющий блок, о т л и - ,ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определения, оно снабжено дополнительной жесткой емкостью и элементом распределения поТока газа, содержащим нормально отк-. рытый электромагнитный клапан на ат" мосферном конце измерительной трубки и нормально закрытый электромагнитный клапан в пневмомагистрали меж ду измерительной трубкой и дополни.тельной емкостью, причем оба электромагнитных клапана и электроманометр Изобретение относится к области медицины, а именно к функциональным способам исследования легких.Цель изобретения - повышение точности способа. 5На фиг.1,2,3 изображено устройство для определения объема легких в трех вариантах компоновки.П р и м е р, Пациент дьппит в .атмосферу через дыхательную измеритель ную трубку,.в которой непрерывно измеряется давление газа. В момент вдоха или выдоха производят перекрытие потока дыхательного воздуха и часть воздуха из легких перетекает в изме рительную дыхательную трубку. Затем перекрытие прекращается и пациент вновь дышит в атмосферу, с которой соединяется дыхательная измерительная трубка и герметичная емкость.Ве личину емкости легких в момент перекрытия определяют по формуле емкость легких в моментперекрытия;объем жесткой герметичнойемкости;объем дыхательной измерительной трубки; электрически соединены с вычислитель- но-информационным управляющим блоком,.3. Устройство для определения объема легких, содержащее измерительную часть, выполненную в виде измерительной трубки, соединенной пневмомагистралями с электроманометром, и вычислительно-информационный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности определе- ния, оно снабжено дополнительно жесткой герметичной камерой известного объема, элемент перекрытия измерительной трубки выполнен в виде золотника с дополнительными каналами, при этом жесткая герметичная камера известного объема пневматически соединена с дыхательной измерительной трубкой посредством дополнительных каналов золотника. Р - избыточное давление илиразрежение в трубке при перекрытии потока до подключения емкости;Р - избыточное давление илиразрежение в трубке приперекрытии потока послеподключения емкости.Устройство (фиг,1) содержит дыхательную измерительную трубку 1 (типа флейпа, Пите, Лилли), являющуюся преобразователем расхода в перепад давления, На проксимальном к пациенту конце трубки 1 установлен загубник 2 для присоединения к исследуемому, К боковой стенке трубки 1 у ее проксимального конца посредствомшланга 3 присоединен электроманометр 4, который электрически соединен свходом блока 5 управления, вычисления и индикации результатов, на дистальном конце трубки 1 параллельно установлены два электромагнитных клапана 6 и 7. Один из клапанов 6 - нормально открытый, является элементом перекрытия и пневматически соединен с атмосферой. Другой клапан 7 с нормально закрытым запорным элементом пневматически соединен с жесткой герметичной емкостью 8, Электромагнитные клапаны 6 и 7 электрически соединены с блоком 5 управления. В качестве0655 з 117блока 5 управления, вычисления и индикации результатов может быть использована, например, электронная вычислительно-управляющая машина (ЭКВМ"Электроника").Второй вариант устройства (фиг,2)содержит дыхательную измерительнуютрубку 1, загубник 2, шланг З,электроманометр 4, блок 5 управления, вычисления и индикации результата,Элемент перекрытия представляет собойэлектромагнитный клапан 6, электрически связанный с блоком 5 управле-ния. Параллельно клапану 6 с трубкой 1 пневматически связана жесТкаягерметичная емкость 8 через двухпозиционный кран 9, управляемый вручную.Устройство согласно фиг.3 содержит .дыхательную измерительную трубку 1, загубник 2, шланг 3, электроманометр 4, блок 5 управления, вычисления и индикации результатов,. Надистальном конце трубки 1 смонтирован элемент перекрытия потока дыхательного воздуха, выполненный в виде золотника 10, к дополнительномупневмоканалу которого присоединенажесткая герметичная емкость 8,Подвижная часть 11 золотника связана ссердечником 12 электромагнита 13,служащего приводом подвижной части 11золотника и электрически связанногос блоком 5 управления. Сердечник 12снабжен пружиной 14, предназначеннойдля возврата подвижной части 11 золотника в исходное положение.Устройство работает следующим образом. Пациента присоединяют к устройству через загубник 2, Пациентдышит в атмосферу через дыхательнуюизмерительную трубку 1, При этом пошлангу 3 на электроманометр 4 поступает давление, соответствующее скорости газа в трубке 1, Электрическийсигнал с электроманометра 4 непрерывно поступает в блок 5 управления,который фиксирует сигнал и обрабаты"вает его для вычисления объемных искоростных параметров дыхания,Программа работы блока 5 управления предусматривает подачу сигналавключения блока перекрытия потокавручную, в автоматическом режиме через определенные промежутки времениили при достижении заранее заданныхзначений скорости потока или дыхательного объема. При подаче сигнала напряжения изблока 5 управления на электромагнитный клапан 6 последний перекрываетноток на время (0,2 - 0,3 с), герметизируя дыхательную измерительнуютрубку 1. При этом, вследствие выравнивания давления в легких и трубке 1 происходит изменение давленияв системе, что фиксирует электроманометр 4 и блок 5 управления. Череззаданный промежуток времени от момента начала перекрытия потока (0,10 -0,15 с) блок 5 управления подает сиг.нал напряжения на электромагнитныйклапан 7, открывая его, вследствиечего происходит соединение дыхательной измерительной трубки 1 и легкихс жесткой герметичной емкостью 8,сопровождающееся вторым выравниванием давления в системе, что вновь фиксирует электроманометр 4 и блок 5 управления,Затем через заданный промежутоквремени (0,10 - 0,15 с) от моментаподключения герметичной емкости 8блок 5 управления последовательновыключает электромагнитный клапан 6и через время, необходимое для сброса давления из емкости 3 (0,100,15 с), электромагнитный клапан 7,приводя прибор в исходное состояние,Синхронизация работы клапанов 6и 7 заложена в программу работы блока 5 управления, которая может ме 35няться для оптимизации работы устройства на практике.По окончании измерительного цикла блок 5 управления производит вы 40числение величины емкости легких вмомент перекрытия по формуле (1)Кроме того, блок 5 управления,фиксируя давление в дыхательной измерительной трубке 1 в момент перекрытия,45вычисляет величину гидравлическогосопротивления легких по известнойформуле В (2)где К - величина гидравлического50сопротивления легких;Ч - скорость потока в момент перекрытия,В блок 5 управления наряду с изло женной программой может быть заложе 55на вторая программа для реализациивторого варианта способа,В соответствии с этой программойблок 5 управления, фиксируя значениядавления в трубке 1, пропорциональные скорости потока, подает сигнал на включение электромагнитного клапана 6 при достижении давлением зара. нее заданного значения, соответствующего заданной скорости потока.Включение клапана 6 осуществляют на время 0,1 - 0,2 с в каждом цикле дыхания в течение нескольких дыхательных циклов (15 - 20). При этом электромагнитный клапан 7, закрыт, а в герметичной емкости 8 - атмосфер" ное давление.На вторую стадию исследования блок 5 управления включает электромагнитный клапан 7, продолжая в течение того же количества дыхательных циклов, что и на первой стадии, кратковременно перекрывать поток дыхательного воздуха в трубке 1 с помощью клапана 6 аналогично режиму работы в первой стадии.Блок 5 управления по окончании измерительного цикла вычисляет средние значения давления при перекрытии потока в первой и во второй стадиях исследования и вычисляет значения емкости легких и гидравлического сол. ротивления легких по формулам (1) и (2),где Р и Р - средние значения .давления при перекрытии без подключения емкости 8 и с подключением ее соответственно.Результаты измерений и вычислений параметров дыхания индицируются блоком 5 управления в цифровой или аналоговой форме,Работа. второго варианта устройства заключается в измерении и фиксировании раздельно во времени значений давления в трубке 1 при перекры- тии потока дыхательного воздуха беэ емкости 8 и с емкостью 8, причем отключение и включение емкости 8 осуществляется с целью упрощения конструкции прибора с помощью двухпозиционного крана 9 а ручным приводом. Программа работы блока 5, управления в этом случае предусматривает управление только клапаном 6 и подачу сигнала врачу на подключение емкости 8 на то же количество дыхательных циклов, что и при перекрытии потока беэ подключения емкости 8 Работа третьего варианта устройства осуществляется следующим образом.50 55 электроманометр 4 и блок 5 управления. 5 10 15 20 25 30 35 40 В исходном положении устройствадыхательная измерительная трубка 1и герметичная емкость 8 соединеныс атмосферой через пневмоканалы золотника 10 (фиг.3). При дыхании пациента в атмосферу через загубник 2,дыхательную измерительную трубку 1,пневмоканалы неподвижной и подвижной 11 частей золотника в исходномположении последней электроманометр4 регистрирует изменения давления втрубке 1, соответствующие скоростипотока дыхательного воздуха. Сигналс электроманометра 4 поступает вблок 5 управления, в котором производятся вычисления значений текущегодыхательного объема и фиксируютсязначения скорости потока.Программа работы блока 5 управления предусматривает подачу сигналанапряжения на электромагнит 13 вручную или в автоматическом режиме -через определенные промежутки времени, при достижении заранее задаиныхзначений скорости потока или дыхательного объема,При подаче сигнала на электромагнит 13 происходит непрерывное перемещение подвижной части 11 золотника, проходящей от исходного положения до конечного через промежуточноеположение.Скорость перемещения золотникарегулируется соотношением величиныподаваемого сигнала и силы пружины14 и устанавливается такой, чтобы была обеспечена требуемая длительностьперекрытия потока и подключения герметичной емкости 8.В промежуточном положении герметизируются трубка 1 и емкость 8. Приэтом, вследствие выравнивания давления в системе легкие - трубка происходит увеличение давления в трубке 1,что фиксирует электроманометр 4 иблок 5 управления. В конечномположении подвижной части 11 золотника происходит соединение легких и трубки 1 с жесткой герметичной емкостью 8.Вследствие. второго выравнивания давления в системе легкие-трубка"емкость происходит изменение давленияв трубке 1, что вновь фиксирует По окончании измерительного циклаблок 5 управления выключает электро-Фи,Зоставитель Р.Пензииехред М.Моогентал ректор И.Муска ильнягина дакт акаэ 591 Птета СССРкрытийая наб., д. Тираж 595НИИПИ Государственного комипо делам изобретений и о13035, Москва, Ж, Раушс писно од, ул.Проектная эводственно-полиграфическое предприятие, г 7,11 магнит 13 и подвижная часть 11 золотника возвращается в исходное положение под действием пружины 14, Одновременно блок 5 управления производит вычисление значений спирографических параметров, гидравлического сопротивления легких по формуле (2), емкости легких пд формуле (1), функциональной остаточности емкости и вы 70655 8дает врачу результаты измерений вцифровой и аналоговой форме,Таким образом, заявляемое устрой 5ство (его варианты) обеспечивает определение емкости легких, функцио"нальной остаточной емкости и гидрав"лического сопротивления путем измерения давления газа в дыхательнойизмерительной трубке,