Тонограф

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 21.05,80 (21) 2927047/28" 13 31) М. Кп.з А 61 В 3/16//А 61 В 3/00 с присоединением заявки Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 230283, Бюллетень Мо 7 Дата опубликования описания 230283 С.А.Винокурский, В,М.Будник, А.Б.Довгань, В.Ю.ОгоРсднев.(54) 1 ОНОГРАФ Изобретение относится к медицийской технике, а именно к офтальмологическим диагностическим устройствам,и может быть использовано при диаг.ностике и контроле эффективности лечения глаукомы, глазной гипертезии,гипотонии и других заболеваний органа зрения,Известен тонограф, содержащий пер"вичный преобразователь, измерительный высокочастотный генератор, буфер,ный каскад, усилитель и регистратор (1) Однако этот тонограф не обеспечивает воспроизведение точных значений тоно- и сфигмографических показателей глазного яблока, уменьшенных или . увеличенных (с заданной степенью кратности) амплитудных пульсовых колебаний глазного яблока.Известен также тонометр, который содержит последовательно соединенные первичный преобразователь, усилитель, ограничитель полосы и регистрирующий .прибор (2)Однако известный тонограф не обеспечивает совместную оценку воспроизведенных на одном регистрационном канале тоно- и сфигмографических показателей глазного яблока, что сни-жает эффективность диагностики,Целью Изобретения является совмест ная оценка воспроизведенных на одномрегистрационном канале тоно- и сфиг" мографических показателей глазного яблока.Поставленная цель достигается тем, 10 что в тонограф, содержащий последо-вательно соединенные первичный преобразователь, усилитель, ограничитель полосы и регистрирующий нрибор 1 введены последовательно включенные формирователь пульсовых колебаний и сумматор, причем вход формирователя пуль.совыхколебаний соединен с выходом ограничителя полосы, второй выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора. При этом, формирователь сигналов.пуЛьсойых колебаний выполнен в виде операционного усилителя с регулируемым коэффициентом усилеиия и дифференцирующей цепи, причем инвертирующий вход операционного усилителя через дифференцирующую цепь соединен с выходом ограничителя полосы, неинвертирующий вход - с резисторами об 997673ратной связи, а выход операционного усилителя - с сумматором.На фиг, 1 изображена структурная схема тонографа; на Фиг. 2 - принципиальная схема тонографа.Тонограф содержит первичный преобразователь 1 (фиг. 1), усилитель 2 и регистрирующий прибор 3, Кроме того, тонограф снабжен ограничителем 4 полосы.пропускания сигнала и последовательно включенными Формирователем 5 пульсоных колебаний и сумматором б. Ограничитель 4 выполнен в ви" 10 де повторителя 7 (Фиг, 2) и фильтрующих ВС-цепей, состоящих иэ связанных сы пропускания сигнала. Неинвертирую щий вход операционного усилителя 12 соединен с образующими делитель напряжения обратной связи резисторами 28 и 29, определяющими кратность коэффициента передачи операционного усилителя 12, Выход 17 формирователя 5 связан с.входом 16 сумматора бДля выравнивания напряжения между выходом 19,ограничителя 4 и входом 20 Формирователя 5 установлен резистор 30На выходе датчика 23 Холла подключен резистор 31, имеющий оп 45 50 тимальное сопротивление нагрузки датчика Холла, обеспечивающее компенсацию отклонения его выходной характеристики от линейной. Питание датчика Холла осуществляется от генератора 32 тока, Переключение режимов работытонографа достигается посредством переключателей 33 - 36, При помощи переключателей обеспечиваетсявыбор режимов работы тонографа, необходимых врачу для проведения исследований глазного яблока, в томчисле, воспроизведения кривой изменения внутреннего давления, слабой 60 между собой резисторов 8 и 9 и кон" денсаторов 10 и 11.Формирователь 5 пульсовых колеба" ний выполнен н виде операционного усилителя 12 с регулируемым коэффициентом усиления и дифференцирующей НС-цепи, включающей н себя конденсатор 13 и резистор .14, соединенный с шиной 15, имеющей нулевой потенциал, Сумматор б (Фиг. 1) связан с регистрирующим прибором 3. Вход 16 суммато" ра б соединен .с выходом 17 Формиро" вателя 5 сигналов пульсовых колебаний, а вход 18 - с выходом 19 ограничителя 4 полосы пропускания сигнала, Вход 20 Формирователя 5 связан с выходом 21 ограничителя 4. Вход 22 30 ограничителя 4 через усилитель 2 соединен с первичным преобразователем 1, сбдержащим,датчик 23 Холла (фиг, 2) и систему постоянных магнитов 24 и 25, размещенных на плунжере 26, уста новленном в отверстии втулки 27, Инвертирующий вход операционного уси" лителя 12 связан через конденсатор 13 с выходом 21 ограничителя 4 полостепени модулированной колебаниямиглазного пульса, воспроизведения кривых изменения внутриглазного давления, модулированных двухкратно илипятикратно увеличенными, или нормальными по амплитуде колебаниямиглазного пульта,Тонограф работает следующим образом.Первичный преобразователь 1 (Фиг,2)нижней сферической поверхностью втулки 27 устанавливается на роговицеглаза, Плунжер 26 углубляется в роговицу, при этом система постоянныхмагнитон 24 и 25 перемещается относительно датчика 23 Холла, на выхо"де которого индуцируется сигнал - напряжение, пропорциональное углублению плунжера в роговицу глаза, Массапервичного преобразователя 16,5 г,масса плунжера 5,5 г, диапазон пере"мещения плунжера н роговицу от 0 до0,8 мм. Сигнал, снимаемый с датчика23 Холла, поступает на усилитель 2(фиг. 1), ограничитель 4 полосы пропускания сигнала, формирователь 5сигналов пульсовых колебаний, сумматор б и регистрирующий прибор 3В режиме воспроизведения кривойизменения внутриглазного давления, в .слабой степени модулированной коле"баниями глазного, пульса, на диаграммной ленте регистрирующего прибора 3записывается интегрированная во времени тонографическая кривая, Для установки этого режима работы переключатели 33 и 34 замыкаются, а переключатели 35 и 36 размыкаются. Схемапереключения соответствует режиму работы интегрирование" .Сигнал с первичного преобразонате"ля 1 (Фиг, 2) подается на усилитель 2,после рего поступает на вход ограничителя 4 полосы пропускания, которыйограничивает полосу пропускания сигнала с частотой среза 0,1 Гц. Ограничитель 4 обеспечивает уменьшение влияния на сигнал высокочастотных искажений до уровня, практически не воспроизводимого регистрирующим прибором 3, В указанном Режиме инвертирующий вход усилителя 12 соединен с ши"ной 15 и на вход 16 сумматора б поступает нулевой потенциал, Сигнал свыхода 19 ограничителя 4 поступаетна вход 18 сумматора б. Обеспечениечастоты среза 0,1 Гц достигается параллельным включением конденсатора 11Фильтрующей ЕС-цепи и конденсатора 13дифференцирующей НС-цепи. При записина диаграммной ленэе амплитуда Флук -туации внутриглазного давления непревышает 1-2 мм. Воспроизводимаякривая характеризует только огибающую изменения ннутриглазного давления, интегрированную но времени исинхронную с частотой дыхания н про"цессе тонографического исследования.При воспроизведении кривой изменения внутриглазного давления,модулированной ффнормальнымиф по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатель 34 замыкается, а переключатели 33 - Зб размыкаются. Режим работы 1:1 ф. Иннертирующий вход операционного усилителя 12 соединяется при помощи переключателя 34 с ши,ной 15 с нулевым потенциалом и на вход 16 сумматора б поступает нулевой потенциал. Сигнал с выхода 19 ограничителя 4 проходит на вход 18 сумматора б беэ усиления. Частота среза сигнала 8 Гц. Крутизна спада амплитудно-частотной характеристики 12 дБ/окт. В данном режиме работы тонографа воспроизводимая на регистраторе огибающая изменения внутри- глазного давления модулируется нормальными по амплитуде колебаниями глазного пульса.При воспроизведении кривой изменения внутриглазного давления, модулированной двухкратно увеличенными по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатель 35 замыкается, а переключатели 33 - Зб размыкаются. Режим работы ф 2:11, Сигнал преобразователя 1, усиленный усилителем 2, поступает на вход ограничителя 4 полосы пропускания сигнала. С выхода 19 ограничителя 4 сигнал поступает на вход 18 сумматора б и на вход 20 Формирователя 5 сигналов пульсоных колебаний. С входа 20 переменная составляющая сигнала поступает на дифференцирующую ВС-цепь и на инвертирующий вход операционного усилителя 12, работающего н режиме повторителя, С выхода 17 формирователя 5 переменная составляющая сигнала посту" пает на вход 16 сумматора б. Таким образом, на вход 18 сумматора б поступает сигнал с выхода 19 ограничителя 4,характеризующий изменение уров ня внутриглазного давления,модулиро-ванного пульсовыми колебаниями глазного яблока(переменной составляющей сигнала),а на вход 16 сумматора б переменная составляющая сигнала с выхода 17 Формирователя 5. В суммато ре б сигналы складываются и амплитуда суюаркой переменной составляющей модулирующей кривую изменения внутри глазного давления, удваивается. На регистрирующем приборе 3 воспроизводимая амплитуда колебаний глазного пульса. также удваивается.При воспроизведении кривой изменения внутриглазного давления, моду" лированной пятикратно увеличенными по амплитуде колебаниями глазного пульса, переключатели 35 и 36 замыкаются, а переключатели 33 и 34 размыкаются. Режим работы ф 5:1,Сигнал с первичного преобразователя 1, усиленный усилителем 2, поступает на вход 22 ограничителя 4 полосы пропускания сигнала, а с еговыхода 19 - на вход 18 сумматора б.Одновременно сигнал с выхода ограничителя 4 поступает на вход 20 Формирователя 5 сигналов пульсовых колебаний В данном режиме работы тонографа коэфФициент передачи операционного усилителя 12 устанавливаетсяравным четырем и на вход 16 суммато"ра б поступает четырехкратно увеличенная по амплитуде (по сравнению самплитудой сигнала, поступающей навход 18 сумматора б) переменная составляющая сигнала,В сумматоре б составляющие сигналон, передаваемые по входам, склады"ваютсяАмплитуда суммарной перемен"ной составляющей, модулирующей кривую изменения внутриглазного давления,увеличивается в пять раз. На регистраторе воспроизводимая амплитуда колебаний глазного пульса также увеличивается н пять раэ по сравнению срежимом работы ф 1;1 фф, В режимах воспроизведения фнормальных, двухкратно и пятикратноувеличенных пуль"25 сации глазного яблока обеспечивается постоянная частота среза сигнала8 Гц и крутизна спада-характеристики12 дБ/окт, Для исключения бросков напряжения при переключении режима работы тонографа н процессе исследоваЗОния резистор 30 подключен к выходу19 ограничителя 4 и входу 20 Формирователя 5 пульсовых колебанийРезис"тор 30 поддерживает на конденсаторе13 потенциал, равный потенциалу навыходе 19 ограничителя 4 и выходе 18сумматора б, При необходимости амплитуда переменной составляющей, модулирующей кривую изменения внутриглазного давления, может быть увеличена или уменьшена н И раз по сравнению с фнормальнойф амплитудойглазного пульса. Последнее достига- .ется включением резисторов 28 и 29,образующих делитель напряжения обрат 45 ной связи операционного усилителя 12,Амплитуда пульсовых колебаний может быть определена при помощи таблиц гидродинамических показателей.Клинические исследования показывают, что при патологических отклоне-,ниях органа зрения от нормы отчетливо проявляется взаимосвязь тоно- исфигмаграфических показателей глаза.Пульсовые колебания внутриглазного55 давления р норме находятся в пределах 0,27-4,7 г Па (0,2-3,5 мм ртст),составляя в среднем 1,6 0,08 гПа,1,2-0,06 мм рт.ст) . При повышенииофтальмотонуса до 70 гПа (52 мм рт,ст)60 наблюдается заметное увеличение значений амплитуд волн глазного пульса.Амплитуда пульса у таких больнык находится в пределах от 3,6 гПаТонограф позволяет объективизировать диагностику глаукомы, обеспечивает воспроизведение тоно- и сфигмографических показателей, дает возможность проводить их совместную оценку,исследовать как гидродинамические показатели глазного яблока, так и офтальмосфигмографические характеристики с анализом точных значений пульсовых колебаний глаза,Оптимальные режимы исследованияили их необходимое сочетание могутбыть выбраны врачом при проведениикаждого обследования, что позволяетсущественно расширить функциональныевОэможнОсти классическОй тонОграфиисочетать ее со сфигмографией глазного яблока, расширить информативность,исследования и повысить качестводиагностики и контроля медикаментозного и хирургического лечения глау 20комы.формула изобретения1, Тонограф, содержащий последова тельно соединенные первичный преобразователь, усилитель, ограничитель полосы и регистрирующий прибор, о т-. л и ч а ю щ Й й с я тем, что, с це" лью совместной оценки воспроизведенных на одном регистрационном канале тоно- и сфигмографических показате-лей глазного яблока, в него введены последовательно включенные формирователь пульсовых колебаний и сумматор, причем вход формирователя пуль-, совых колебаний срединен с выходом ограничителя полосы, второй выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом регистрирующего прибора,2, Тонограф по и. 1, о т л и ч а" ю щ и й с я тем, что формирователь сигналов пульсовых колебаний выполнен в виде операционного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления и дифференцирующей цепи, причем инвертирующий вход операционного усилителя через дифференцирующую цепь соединен с выходом ограничителяполосы,неинвертирующий вход - с резисторами обратной связи, а выход операционного усилителя " с сумматором.1Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гольдман В.С. и др, Индуктивночастотные преобразователи неэлектрических величин. Энергия, 1968,с. 86997673 оставитель Л,Соловьевехред К.Мыцьо Корре Редакто ор Е,Рошк г лиал ППП Патент, г.ужгород, ул,Проектная,каз 986/3 Тираж 711 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Р