Аппарат для капнографии

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности, к диагностической аппаратуре, и может быть использована для функциональной диагностики. Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели - повышение точности измерений при расширении диагностических возможностей устройства. Аппарат для капнографии включает выносной преобразователь, представляющий собой измерительную камеру, сменные элементы (теплообменник, крышка, втулка, воронка), при этом в измерительной камере размещены ультразвуковой преобразователь для определения концентрации углекислого газа и подогреватель с термодатчиком, которые электрически связаны с измерительным блоком, содержащим блок термостабилизации, тракт возбуждения, тракт регистрации, аналого-цифровой преобразователь, модуль энергонезависимой памяти для хранения зарегистрированных капнограмм, микропроцессор и блок индикации, а сам измерительный блок через интерфейс может подключаться к персональному компьютеру. 1 ил.

Полезная модель относится к медицинской технике, в частности, к диагностической аппаратуре, и может быть использована для функциональной диагностики.

В качестве ближайшего аналога заявляемого аппарата выбран аппарат для проведения капнографии «Normocap Oxy-200», фирмы Datex, содержащий преобразователь для измерения концентрации углекислого газа, расположенный в корпусе аппарата и систему доставки пробы газа к преобразователю, состоящую из пробоотборника, компрессора, электромагнитных клапанов, кроме того, имеется измерительный блок, содержащий аналого-цифровой преобразователь и систему индикации [1].

Недостатки указанного аппарата обусловлены следующим:

- наличием длинного (более 1 метра) пробоотборника для забора газа из воздухоносных путей пациента и передаче его к преобразователю, расположенному в корпусе аппарата, что снижает точность измерения при регистрации тонкой структуры капнограммы, т.к. могут возникать искажения из-за турбулентности газовой смеси при ее прохождении по пробоотборнику;

- отсутствием стандартного интерфейса, обеспечивающего работу аппарата в комплексе с персональным компьютером под управлением программного обеспечения, существенно снижает диагностические способности устройства.

Таким образом, недостатками аппарата для проведения капнографии, выбранного в качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения, являются недостаточная точность измерений и недостаточные диагностические возможности.

Задача, решаемая полезной моделью - повышение точности измерений при расширении диагностических возможностей устройства.

Поставленная задача решается тем, что объем измерительной камеры непосредственно с помощью выносного преобразователя соединяется с воздухоносными путями пациента, при этом в состав выносного преобразователя включены нагреватель, который имеет нагревательный элемент и термодатчик, подключенные к блоку термостабилизации, теплообменник, втулка, воронка и крышка, имеющие отверстия, через которые происходит заполнение измерительной камеры, причем ультразвуковой преобразователь для измерения концентрации углекислого газа электрически связан с измерительным блоком, который включает тракт возбуждения, тракт регистрации, блок термостабилизации, аналого-цифровой преобразователь, модуль энергонезависимой памяти для хранения зарегистрированных капнограмм, микропроцессор, блок индикации, кроме того, измерительный блок через интерфейс может подключаться к персональному компьютеру.

Полезная модель иллюстрируется чертежом. На фиг.1 схематически изображен заявляемый аппарат для капнографии. Воздухоносные пути пациента с помощью загубника 1, подключаются к измерительной камере 2 капнографа, в которой размещается ультразвуковой преобразователь для определения концентрации углекислого газа 3. С целью предупреждения конденсации паров воды в измерительной камере 2, предусмотрен нагреватель 4, подогреваемый до температуры 37°С нагревательным элементом 5. Для поддержания оптимальной температуры нагревателя 4 к нему крепится термодатчик 6. Измерительная камера 2 с преобразователем 3, нагревателем 4, нагревательным элементом 5 и термодатчиком 6 смонтирована в корпусе выносного преобразователя 7. С целью создания ламинарного потока воздуха, к передней части выносного преобразователя 7 фиксируется специальная втулка 8, имеющая отверстия для прохождения воздуха 9, внутри которой размещена воронка 10, обеспечивающая полное заполнение измерительной камеры пробой воздуха при небольших величинах вентиляции. В центральную часть выносного преобразователя 7 вставляется теплообменник 11, выполненный из теплопроводного материала (алюминий) и имеющий коллимационные отверстия 12, обеспечивающие оптимальное заполнение измерительной камеры 2 пробой воздуха. К задней части выносного преобразователя 7 крепится легкосъемная крышка 13, с торца имеющая отверстия 14 для прохождения воздуха. Сечения отверстий 9 втулки, воронки 10, теплообменника 12, крышки 14 подобраны таким образом, чтобы

обеспечить высокую точность измерений на большом диапазоне скоростей воздушного потока. С целью управления работой нагревательного элемента 5 в зависимости от температуры нагревателя 4, измеряемой термодатчиком 6, предусмотрен блок термостабилизации 15. Для обеспечения работы ультразвукового преобразователя 3, последний подключается к тракту возбуждения 16 (для формирования ультразвукового излучения) и к тракту регистрации 17 (для приема ультразвукового излучения). С целью отражения и последующей регистрации ультразвуковой волны, измерительная камера 2 имеет отражатель 18. С помощью электрического канала связи, сигналы от ультразвукового преобразователя 3 поступают в измерительный блок 19, который содержит аналого-цифровой преобразователь 20, модуль энергонезависимой памяти для хранения зарегистрированных капнограмм 21, микропроцессор 22 и блок индикации 23. Измерительный блок 19 через интерфейс 24 может подключаться к персональному компьютеру (ПК) 25.

Аппарат для капнографии может работать в двух режимах: без подключения к ПК (автономный режим) и с подключением ПК (режим под управлением ПК). В автономном режиме работы устройство обеспечивает запись в энергонезависимую память, хранение и удаление капнограмм, вычисление и индикацию концентрации СО₂, частоты дыхания, отношения длительностей вдоха и выдоха. Для работы устройства в режиме под управлением ПК, используется специальное программное обеспечение (ПО). ПО предназначено для автоматизации капнометрии и обеспечивает прием и отображение на мониторе компьютера параметров внешнего дыхания пациента, вывод на монитор запомненных капнограмм, обработку и анализ капнограмм, формирование экспертных оценок и итогового заключения по капнограмме, управление базами данных (БД) пациентов.

Аппарат для капнографии работает следующим образом. Пациент располагается сидя в удобном для него положении. С помощью загубника 1, воздухоносные пути пациента подключаются к измерительной камере 2. В автономном режиме включается измерительный блок 19 и производится регистрация капнограммы в энергонезависимую память 21. При реализации режима капнографии под управлением ПК, производится соединение измерительного блока 19 с ПК 25. Далее производится регистрация пациента в базе данных с последующей записью капнограммы в реальном масштабе времени. Кроме того, в режиме капнографии

под управлением ПК, возможен ввод капнограмм из энергонезависимой памяти капнографа или из базы данных в ПК. Программное обеспечение капнографии под управлением ПК позволяет осуществлять различные диагностические режимы (режим массового обследования или режим специального обследования с нагрузочными пробами), что существенно расширяет диагностические возможности аппарата. Режим массового обследования позволяет проводить экспресс-диагностику нарушений внешнего дыхания в течение короткого времени у значительного числа пациентов (в ходе диспансерных осмотров, профотбора и т.д.). Режим специального обследования обеспечивает углубленную диагностику нарушений функции внешнего дыхания в условиях специализированных отделений.

Выполнение аппарата для капнографии в виде непосредственного соединения измерительной камеры с воздухоносными путями пациента, исключает турбулентность потока газа, и смешивание газовой смеси, что повышает точность измерений, а возможность работы в комплексе с персональным компьютером под управлением программного обеспечения, обеспечивает расширение диагностических возможностей аппарата.

ЛИТЕРАТУРА

1. «Normocap-200-oxy». Service Manual. - Datex. - 1990. - P.134 (прототип)

1. Аппарат для капнографии, содержащий преобразователь для измерения концентрации углекислого газа и измерительный блок, состоящий из аналого-цифрового преобразователя и системы индикации, отличающийся тем, что объем измерительной камеры непосредственно с помощью выносного преобразователя соединяется с воздухоносными путями пациента, при этом в состав выносного преобразователя включены нагреватель, который имеет нагревательный элемент и термодатчик, подключенные к блоку термостабилизации, теплообменник, втулка, воронка и крышка, имеющие отверстия, через которые происходит заполнение измерительной камеры, причем ультразвуковой преобразователь для измерения концентрации углекислого газа электрически связан с измерительным блоком, который дополнительно включает тракт возбуждения, тракт регистрации, блок термостабилизации, модуль энергонезависимой памяти для хранения зарегистрированных капнограмм, микропроцессор, кроме того, измерительный блок через интерфейс может подключаться к персональному компьютеру.

2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что может работать в двух режимах: без подключения к персональному компьютеру (автономный режим), при котором обеспечивается мобильность и портативность аппарата, и с подключением персонального компьютера (режим под управлением персонального компьютера), при котором обеспечивается расширение диагностических возможностей аппарата.

3. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что сечения отверстий втулки, воронки, теплообменника, крышки подобраны таким образом, чтобы обеспечить высокую точность измерений на большом диапазоне скоростей воздушного потока.