Комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких

Полезная модель относится к области медицины, в частности к пульмонологии, и может быть использована для диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких. Выявление нарушений кондиционирующей функции и измененной реакции дыхательных путей к холодному воздуху имеет важное значение, поскольку вносит существенную коррекцию в тактику лечения бронхообструктивного синдрома и требует длительной реабилитации лиц с выявленными нарушениями на протяжении всего зимнего сезона. Комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких включает в себя мешок с воздухом, содержащим 5% углекислого газа, установку для охлаждения вдыхаемого воздуха, разветвитель воздушного потока, клапаны вдоха-выдоха, датчики для измерения температуры вдыхаемого (выдыхаемого) воздуха, пневмотахографическую трубку, аналого-цифровой преобразователь, компьютер (Фиг.1). Сама проба проводится путем гипервентиляции в течение 3 минут охлажденной до -20°С воздушной смесью, содержащей 5% СО ₂. Холодовая гиперреактивность дыхательных путей диагностируется при условии падения объема форсированного выдоха за 1 сек. после проведения пробы изокапнической гипервентиляции холодным воздухом более чем на 10% от исходного уровня. Нарушение кондиционирующей функции легких диагностируется путем сопоставления фактически измеренных значений температуры выдыхаемого воздуха в любой момент после начала ИГХВ с должными значениями, совокупность которых является нижней границей доверительного интервала для здоровых людей, или со специально разработанной для этой цели номограммой.

Полезная модель относится к области медицины, в частности к пульмонологии, и может быть использована для диагностики холодовой гипсрреак-тивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких.

Из предшествующего уровня техники известен аппаратно-программный комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей, содержащий персональный компьютер с программным обеспечением, модуль синхронизированной регистрации и оцифровки сигнала, модуль преобразования температуры и скорости потока воздуха в электрический сигнал, устройство охлаждения воздуха, трубку со встроенными датчиками и клапанами для распределения потока воздуха [1], отличающийся тем, что встроенные в трубку датчики температуры позволяют контролировать температуру вдыхаемого воздуха, что необходимо для диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей. Известный комплекс не содержит разветвителя воздушного потока и датчиков температуры, встроенных в тракт выдыхаемого воздуха, в связи с чем он не может обеспечить диагностику нарушений кондиционирующей функции легких.

Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в расширении арсенала диагностических возможностей технических средств в данной области.

Данная задача решается за счет того, что комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивпости дыхательных путей и кондиционирующей функции легких включает в себя мешок с воздухом, содержащим 5% углекислого газа, установку для охлаждения вдыхаемого воздуха, разветвитель воздушного потока, клапаны вдоха-выдоха, датчики для измерения температуры вдыхаемого (выдыхаемого) воздуха, пневмотахографическую трубку, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), компьютер, причем установка для охлаждения вдыхаемого воздуха через разветвитель воздушного потока с клапанами вдоха-выдоха подсоединена к пневмотахографической трубке, датчики для измерения температуры воздуха размещены в отдельных каналах вдоха и выдоха, пневмотахографическая трубка и датчики температуры выполнены с возможностью оцифровки сигналов в АЦП и дальнейшей передачи их на компьютер для осуществления диагностических процедур.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является возможность комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и нарушений кондиционирующей функции легких за счет размещения датчиков для измерения температуры воздуха в отдельных каналах вдоха и выдоха, выполнения пневмотахографической трубки и датчиков температуры с возможностью синхронизированной регистрации температурных и спирометрических зависимостей, оцифровки сигналов в АЦП и дальнейшей передачи их на компьютер для осуществления диагностических процедур.

Комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких поясняется фиг.1. Он включает в себя 150-литровый мешок с воздухом (1), содержащим 5% углекислого газа, установку для охлаждения вдыхаемого воздуха (2), разветвитель воздушного потока (3), клапаны вдоха-выдоха (4, 5), датчики для измерения температуры вдыхаемого (6) и выдыхаемого (7) воздуха, пневмотахографическую трубку (8), аналого-цифровой преобразователь (9), компьютер (10).

Центральный канал Y-образного разветвителя служит для подсоединения пациента с помощью съемного загубпика. К первому каналу разветвителя через клапан вдоха крепится установка для охлаждения вдыхаемого воздуха. Ко второму каналу разветвителя через клапан выдоха подсоединена пневмотахографическая трубка для измерения скорости потока воздуха. Контроль над температурой вентилируемого воздуха осуществляется в реальном времени с помощью двух малоинерционных термисторов, встроенных в каналы вдоха-выдоха Y-образного разветвителя и расположенных непосредственно у рта испытуемого. Подключение пневмотахографической трубки обеспечивает непрерывное измерение параметров вентиляции (минутного объема дыхания, частоты дыхания, дыхательного объема). Аналоговые сигналы оцифровываются на АЦП, данные с которого поступают и обрабатываются на компьютере. Значения усредняются за каждые 10 секунд, а по истечении 3 минут регистрация их прекращается. Конечный протокол представляет собой средние величины полученных данных.

Принцип работы комплекса заключается в следующем. В 150-литровом мешке готовится воздушная смесь с повышенной концентрацией СС>2 (5%). Комбинированную диагностику холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких с помощью заявленного комплекса осуществляют путем проведения 3-минутной пробы изокапнической гипервентиляции холодным воздухом. Воздух, обогащенный С02, поступает из мешка в теплообменник, где происходит его охлаждение до -20°С и частичное высушивание за счет осаждения влаги на стенках кондиционера. Уровень вентиляции задается индивидуально и соответствует 60% от должной максимальной вентиляции легких. Вентиляционная функция до и после холодовой провокации оценивается по данным кривой "поток-объем" форсированного выдоха [2-4]. Холодовая гиперреактивность дыхательных путей диагностируется при условии падения объема форсированного выдоха за 1 сек. после проведения пробы изокапнической гипервентиляции холодным воздухом более чем на 10% от исходного уровня. Нарушение кондиционирующей функции легких диагностируется путем сопоставления фактически измеренных значений температуры выдыхаемого воздуха в любой момент после начала пробы изокапнической гипервентиляции холодным воздухом с номограммой [5].

ЛИТЕРАТУРА

1. Моисеев А.В., Соколенке А.В., Ульянычева В.Ф., Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Разработка аппаратно-программного комплекса комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей // Информатика и системы управления. 2010. 2(24) С.88-91.

2. Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Методика комбинированной диагностики нарушений кондиционирующей функции и холодовой гиперреактивности дыхательных путей/УБюллетень физиологии и патологии дыхания. 2002. Выпуск 12. С.22-28.

3. Приходько А.Г., Перельман Ю.М. Холодовая реактивность дыхательных путей у больных хроническим бронхитом // Пульмонология. 2003. 3. С.24-28.

4. Реактивность дыхательных путей при хронической обструктивной болезни легких / В.П.Колосов, Ю.М.Перельман, Б.И.Гельцер // Владивосток: Даль-наука, 2006.184 с.

5. Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Респираторный теплообмен у больных хроническим бронхитом // Пульмонология. 2002. 4. С.40-45.

Комплекс комбинированной диагностики холодовой гиперреактивности дыхательных путей и кондиционирующей функции легких, включающий в себя мешок с воздухом, содержащим 5% углекислого газа, установку для охлаждения вдыхаемого воздуха, разветвитель воздушного потока, клапаны вдоха-выдоха, датчики для измерения температуры вдыхаемого (выдыхаемого) воздуха, пневмотахографическую трубку, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), компьютер, отличающийся тем, что установка для охлаждения вдыхаемого воздуха через разветвитель воздушного потока с клапанами вдоха-выдоха подсоединена к пневмотахографической трубке, датчики для измерения температуры воздуха размещены в отдельных каналах вдоха и выдоха, пневмотахографическая трубка и датчики температуры выполнены с возможностью поступления оцифровки сигналов в АЦП и дальнейшей передачи их на компьютер для осуществления диагностических процедур.