Реографическая установка для изучения гемодинамических характеристик легочного кровотока

Реографическая установка для изучения гемодинамических характеристик, легочного кровотока.

Использование: медицина, приборы для инструментальной диагностики. Технический результат: повышение точности исследования. Реографическая установка состоит из гидродинамической части (1) и электроизмерительной части, включающей: генератор синусоидального переменного электрического сигнала (2), блок сопряжения (3), аналого-цифровой преобразователь (4) и компьютер (5, фиг.1). Гидродинамическая часть состоит из перистальтического насоса марки Heidolph PD-5101 (6), рабочей камеры из полимерных трубок (7), например, в количестве 6 штук, длиной 25 см, одинаковым внутренним диаметром, например 8 мм, соединенных с помощью штуцеров (8) с обеих сторон в одну трубку диаметром, например 12 мм, а также с перистальтическим насосом, и фиксированных в области внешних штуцеров (8) электродов (9, фиг.2).

Полезная модель относится к медицине, а именно к приборам инструментальной диагностики в области реографии - исследования кровотока отдельных органов или всего организма путем измерения биоэлектрического импеданса. Полезная модель предназначена для для изучения влияния экспериментальных гемодинамических параметров, имитирующих легочный кровоток, на изменение импедансных характеристик биологической жидкости.

Наиболее близким аналогом является реограф Р4-02 для биполярной и тетраполярной реографии (Смирнов И.В. Функциональная диагностика. ЭКГ, реаграфия, спирография / И.В.Смирнов, A.M.Старшов. - М.: Эксмо, 2008. - С.143-158). Реограф Р4-02 состоит из генератора переменного электрического тока и имеет четыре канала с различными частотами (40, 50, 70 и 100 КГц), а также собственный электрокардиографический канал. Диапазон измеряемого импеданса - от 10 до 250 Ом, точность измерения - 10%. Как и другие реографы прибор оснащен блоком сопротивлений, выполняющего функцию детектора, усилителя и дифференцирующего устройства (блок сопряжения).

Недостатки: существующий реограф предназначен для исследования гемодинамических параметров сердечно-сосудистой системы в клинической практике, не предназначен для экспериментальных целей, в частности для изучения гемодинамических параметров легочного кровотока в экспериментальных условиях, является недостаточно точным в измерении базового импеданса (точность измерения 10%), чувствителен к электрохимическим изменениям на электродах, влияниям дыхательной системы, не имеет блоков автоматической регистрации и обработки сигнала. Кроме этого, существующий прибор производит регистрацию биоэлектрического импеданса только на одной из фиксированных частот (40, 50, 70 и 100 КГц) зондирующего переменного электрического тока, применяемых в зависимости от задачи клинического исследования той или иной системы организма человека, или органа.

Технический результат: повышение точности исследования. Это достигается с помощью предложенной реографической установки, состоящей из гидродинамической части: перистальтического насоса марки Heidolph PD-5101, рабочей камеры из полимерных трубок, например, в количестве 6 штук, длиной 25 см, одинаковым внутренним диаметром, например 8 мм, соединенных с помощью штуцеров с обеих сторон в одну трубку диаметром, например 12 мм, а также с перистальтическим насосом, и с помощью двух, фиксированных в области внешних штуцеров, электродов с электроизмерительной частью, состоящей из генератора синусоидального переменного тока, блока сопряжения, аналого-цифрового устройства, компьютера и электродов (фиг.1, 2).

Реографическая установка изображена на схеме, где на фиг.1 дана ее общая схема, на фиг.2 - схема устройства ее гидродинамической части. Реографическая установка состоит (фиг.1) из гидродинамической части (1) и электроизмерительной части, включающей: генератор синусоидального переменного электрического сигнала (2), блок сопряжения (3), аналого-цифровой преобразователь (4) и компьютер (5). Гидродинамическая часть изображена на чертеже (фиг.2) и состоит из перистальтического насоса марки Heidolph PD-5101 (6), рабочей камеры из полимерных трубок (7), например, в количестве 6 штук, длиной 25 см, одинаковым внутренним диаметром, например 8 мм, соединенных с помощью штуцеров (8) с обеих сторон в одну трубку диаметром, например 12 мм, а также с перистальтическим насосом, и фиксированных в области внешних штуцеров электродов (9).

Реографическая установка работает следующим образом.

Перистальтический насос (6) включают, и устанавливают необходимые параметры скорости от 0 до 120 rpm и объема расхода жидкости. Перистальтический насос (6) нагнетает биологическую жидкость в полимерные трубки (7), соединенные двумя штуцерами (8), при этом сумма диаметров полимерных трубок, имитирующих легочный кровоток больше диаметра одной полимерной трубки, соединяющей насос и штуцер. Например, если применяют 6 трубок диаметром 8 мм каждая, имитирующих легочный кровоток, то сумма их диаметров в 4 раза больше одной трубки диаметром 12 мм. Скорость нагнетания экспериментальной жидкости может изменяться и регулироваться параметрами насоса. В ходе эксперимента пережимают последовательно одна за другой все трубки, тем самым общий диаметр трубок сводят к нулю.

Существенное, по сравнению с ранее использовавшимися методами, повышение точности измерений (до 0,1%) достигается тем, что в широком диапазоне частот (от 20 Гц до 100 КГц) производят измерение не только модуля, но и фазы биоэлектрического импеданса, что позволяет разделить его омическую и емкостную составляющие, а регистрацию сигнала осуществляют в течение времени, достаточного для получения посредством аналого-цифрового преобразования массива измеренных значений, содержащего до 200000 экспериментальных точек (в течение 0,8 секунды), статистическая обработка которых с использованием компьютера, оснащенного соответствующим оригинальным программным обеспечением, позволяет на 1-2 порядка уменьшить среднеквадратичную погрешность измерений.

Реографическая установка для изучения гемодинамических характеристик легочного кровотока, состоящая из генератора синусоидального переменного электрического сигнала и блока сопряжения, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит рабочую камеру из полимерных трубок, соединенных вместе двумя штуцерами и полимерной трубкой с перистальтическим насосом, электродами с блоком сопряжения, вход которого соединен с генератором, а выход - с двухканальным аналого-цифровым преобразователем SIGMA-ZET 210 и далее с компьютером.