Лечебно-диагностический комплекс в случае исследований органов дыхания

Измерение давления в воздухоносных путях

Для измерения динамического давления наиболее удобными являются датчики диафрагмального типа, имеющие достаточно большой размер позволяющие регистрировать давление порядка нескольких сантиметров водяного столба (рис. 3.4).

Датчик давления диафрагмального типа

Рис. 3.4. Датчик давления диафрагмального типа

Одна сторона датчика обращена в сторону воздухоносных путей, а другая, как правило, соприкасается с воздухом атмосферы, за исключением тех случаев, когда необходимо измерить давление между двумя различными точками дыхательной системы. Движения диафрагмы воспринимаются либо тензодатчиком, либо дифференциальным преобразователем.

Измерители скорости воздушного потока

Такие приборы должны измерять скорость воздушного потока при вдохе и выдохе и должны обладать пониженным аэродинамическим сопротивлением, чтобы не оказывать заметного влияния на акт дыхания. Кроме того, они должны выдерживать высокое давление в воздухоносных путях, создаваемое при вспомогательной вентиляции легких. Калибровка прибора не должна зависеть от изменений температуры и газового состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Устройства, основанные на определении дифференциального давления. Принцип действия подобных устройств основан на измене-88 нии давления в воздушном потоке при наличии аэродинамического сопротивления этому потоку. Такие устройства применяются довольно часто, так как имеют почти линейные характеристики и позволяют производить измерения с приемлемой точностью. Чтобы обеспечить ламинарность потока, используют резистивные элементы либо в виде набора капиллярных трубочек (трубки Пито и Вентури), либо в виде каналов (Флейшева головка), размещенных вдоль оси потока (рис. 3.5). Самым точным клиническим измерителем скорости воздушного потока является пневмотахометр Флейша.

1> . >

I д/» Г дя Г

Пневмотахометр с резистивным элементом в виде экрана (а) и капиллярных трубочек или каналов (б)

Рис. 3.5. Пневмотахометр с резистивным элементом в виде экрана (а) и капиллярных трубочек или каналов (б).

1 — отверстия по периметру трубки; 2 — экран из проволочной сетки; 3 — плотно прилегающие каналы

Устройства, основанные на изменении температуры чувствительного элемента датчика. В струю воздуха помещается нагретый провод или термистор. При увеличении скорости потока происходит конвекционное охлаждение, в результате которого понижается температура чувствительного элемента датчика. Изменение сопротивления термистора, вызванное этим охлаждением, связано со скоростью воздушного потока. Поскольку эффект охлаждения не зависит от направления воздушного потока, подобное устройство пригодно только для измерения скорости однонаправленного потока.

Измерение объема легких.

Основными показателями состояния дыхательной системы являются объем легких в различных фазах дыхания и абсолютный объем легких. Общая емкость легких составляет около 5—6 л. После спокойного выдоха в легких остается воздух; объем, занимаемый этим воздухом, называют функциональным остаточным объемом. После 89

усиленного выдоха в легких также остается воздух, количество которого называется остаточным объемом. Объем воздуха, входящего в легкие и выходящего из них за каждый цикл дыхания, называют дыхательным объемом; он составляет около 0,5 л. Другими показателями состояния дыхательной системы являются объем вдоха, резервный объем выдоха, жизненная емкость легких. Приборы, с помощью которых можно определять дыхательную активность, называются пневмографами, а получаемая таким образом информация — пневмограммами. В зависимости от типа используемого пневмографа могут быть измерены такие параметры, как изменения размера и импеданс грудной клетки, температура вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, а также получены электромиограммы с межреберных мышц.

Измерение концентрации газов в выдыхаемом воздухе.

Подобные измерения могут быть произведены либо химическим, либо физическим методом. Несмотря на более высокую точность химических методов, более интенсивно используются физические методы, поскольку их реализация не вызывает особых затруднений.

Масс-спектрометр (рис. 3.6). С помощью данного прибора осуществляется спектральное разделение газовой смеси на основе различий массы и зарядов ее компонентов. Показания прибора пропорциональны содержанию каждого компонента, причем различие в массе должно составлять хотя бы одну молекулярную единицу массы. В связи с этим возникают трудности при разделении смеси СО и N? или смеси N2O и СО2, так как компоненты смеси имеют одинаковый молекулярный вес. Порция газа извлекается дозатором и распыляется в ионизационной камере. Здесь происходит ионизация газа в результате столкновения с потоком электронов, движущихся от подогретого катода к аноду. Положительно заряженные ионы концентрируются в пучок и попадают в рассеивающее магнитное поле, разделяющее пучок на компоненты. Количество каждого компонента определяется либо по концентрации вещества на одном коллекторе в разные моменты времени, либо с использованием набора коллекторов.

Разделение дыхательного газа на компоненты и измерение парциального давления каждого компонента с помощью масс-спектрометра

Рис. 3.6. Разделение дыхательного газа на компоненты и измерение парциального давления каждого компонента с помощью масс-спектрометра.

1 — подогреваемая трубка для подачи газовой пробы; 2 — пористая пробка; 3— камера ля проб; 4 — электронный пучок; 5 — ионизационная камера; 6 — ускоритель; 7 — ионный пучок; 8 — коллекторы.

Газовый хроматограф (рис. 3.7). Анализируемая газовая смесь и газ-носитель одновременно пропускаются с постоянной скоростью через нагретую колонку. При этом газы, менее растворимые в наполнителе колонки, проходят через нее быстрее, в результате чего происходит разделение газовой смеси. Поскольку теплопроводность смеси зависит от ее состава, каждый компонент смеси может быть обнаружен датчиком, измеряющим теплопроводность.

При прохождении подвижной фазы через неподвижную происходит разделение компонентов исследуемой смеси, поскольку они имеют различные скорости миграции.

Принцип газовой хроматографии

Рис. 3.7. Принцип газовой хроматографии.

а — перед разделением: 1 — мигрирующее вещество (газ, жидкость), 2 — поступление пробы, 3 — наполнитель колонки, находящийся в стационарной фазе, 4 — датчик; б — после разделения; в — количество каждого компонента.

Абсорбционный спектрометр. Сущность этого метода заключается в том, что различные химические соединения в жидкой или в газообразной фазе поглощают световую энергию только в определенной части спектра. Интенсивность света, прошедшего через вещество, определяется по закону Бэра и зависит от молекулярного состава вещества.

Эмиссионный спектрометр. В данном случае исследуемая газовая смесь через игольчатый клапан вводится в ионизационную камеру. Ионизированный газ излучает свет, интенсивность которого прямо пропорциональна концентрации газа. Спектр излучаемой газовой смеси (или дыхательных газов) лежит в диапазоне 310—480 нм. Излучаемый свет через отражающие поверхности попадает в систему фильтров. Лучи, прошедшие через фильтр, падают на фотоэлемент, и возникающий при этом ток нелинейно зависит от концентрации исследуемого газа. После прохождения тока через линеаризующую цепь возникает выходной сигнал, прямо пропорциональный концентрации газа.

Спироанализатор CHESTGRAPH HI-101 (рис. 3.8) предназначен для использования врачами и другими медицинскими работниками в госпиталях, клиниках и других лечебных учреждениях.

Спироанализатор Ш-101

Рис. 3.8. Спироанализатор Ш-101

Спироанализатор может быть использован для диагностики респираторных заболеваний, получения рекомендаций для терапии, для оценки эффективности терапии по респираторным заболеваниям, а так же для раннего обнаружения респираторных заболеваний. Спироанализатор CHESTGRAPH HI-101 снабжен LCD (жидкокристаллическим) дисплеем, высокоскоростным термопринтером, датчиком потока, интерфейсом RS-232 для передачи данных, и встроенной аккумуляторной батареей, которая заряжается, когда прибор подключен к сети. Благодаря высокой скорости измерения параметров и легкости в переноске, спирометр CHESTGRAPH HI-101 можно использовать, как для прикроватных больных, так и в любых других сферах применения. Этот прибор подходит для раннего обнаружения респираторных заболеваний таких, как астма.

Стандартный комплект поставки:

  • • Спироанализатор CHESTGRAPH HI-101 - 1 шт.
  • • Рукоятка датчика потока - 1 шт.
  • • Датчик потока - 3 шт.
  • • Кабель питания - 1 шт.
  • • Одноразовые бумажные загубники (50 шт./уп.) - 1 упаковка
  • • Зажим для носа - 2 шт.
  • • Бумага для термопринтера - 1 рулон
  • • Предохранитель - 2 шт.
  • • Руководство по эксплуатации - 1 шт.

Дополнительно:

• Калибровочный шприц (3 или 1 литр)

  • • Программное обеспечение обработки данных
  • • Фильтр

Технические характеристики:

Измеряемые параметры

SVC (жизненная емкость легких)

FVC (форсированная жизненная емкость легких)

MVV (максимальная вентиляция легких)

Тест с ингаляцией бронхолити-ческим препаратом

Определение потока

Пневматический датчик потока (тип двунаправленный)

Определение объема Точность измерения

Интеграция потока

В пределах ± 3% от показаний прибора или ± 50 мл

Диапазон измерения потока

Диапазон измерения

объема

Дисплей

  • 0,05 ~ ± 14 л/с
  • 0,01 ~± 10 л

LCD жидкокристаллический монохромный

Принтер

Бумага

Тип электрической защиты

Источник питания

Размеры

Вес

Высокоскоростной термопринтер Термобумага в рулонах 60 мм Класс IIEC60601-1 тип В

100-120 / 220-240 В, 50/60 Гц, 11 ВА 300 X 210 X 100 мм

Приблизительно - 2,2 кг

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >