Prístroj na stanovenie časového oneskorenia medzi signálmi snímačov hlavného prúdu prúdenia a bočného prúdu plynu

Číslo patentu: E 4629

Dátum: 15.09.2006

Autori: Buess Christian, Harnoncourt Georg

Je ešte 1 strana.

Pozerať všetko strany alebo stiahnuť PDF súbor.

Text

Pozerať všetko

V diagnostike funkcie pľúc, ako aj monitorovania funkcie pľúc sa musí merať množstvo plynu prúdiaceho dovnútra a von 2 pacientových pľúc. Toto sa obvykle uskutočňuje používaním plynových prietokových meračov (tiež nazývaných pneumotachografy) kombinovaných so Špecifickými plynovými analyzátormi. Jedným príkladom je záťažový spirometer, kde sa ventilovanie pacientov meria pri cvičení. V tomto prípade sa príjem kyslíka, t.j. objemu kyslíka spotrebovávaného telom,musí merať. Príjem kyslíka sa vypočítava meraním rýchlosti F prúdení a koncentrácie ñú kyslíka. Integrovaním rýchlosti prúdenia násobenej koncentráciou kyslíka V priebehu času sa môže určovať vdychovaný a vydychovaný objem kyslíka. Príjem kyslíka sa konečne vypočítava odčítaním objemu vydychovaného kyslíka od vdychovaného objemu kyslíka.Dokument EP O 646 346 odhaľuje prístroj skladajúci sa z ultrazvukových snímačov prúdenia plynu a snímačov molárnej hmotnosti na lekárske využitie. Na väčšinu meraní funkcie pľúc sa prúdenie a koncentrácia plynu odoberajú pri frekvencii približne 100 až 200 Hz (čas odoberania 10 až 5 ms). V záujme správneho uskutočňovania vyššie uvedeného integrovania prúdenia násobeného koncentráciou kyslíkového plynu by časové zdržanie medzi dvomi signálmi nemalo prekračovať rýchlosť odoberania. V podobných systémoch sa zdržanie medzi snímačom hlavného prúdu prúdenia a snímačonn bočného prúdu plynu určuje podľa jedného z nasledujúcich spôsobov 1. Predpokladanie pevného časového oneskorenia vypočítavané z rýchlosti bočného prúdu a objemu mŕtveho priestoru medzi snímačom hlavného prúdu a bočného prúdu. Zdržanie vypočítavané s použitým tohto spôsobu predpokladá konštantnú rýchlosť bočného prúdu a konštantný mŕtvypriestor. Kvôli niekoľkým faktorom ako kondenzovanievodnej pary V trubičke bočného prúdu a meniacích sa viskozitách plynu nie sú obidva predpoklady využiteľné pre väčšinu aplikácií. 2. Zavádzanie dôkladne definovaného znamenia v prúde plynu a meraní času, ktoré znamenie vyžaduje, aby bolo detekované snímačom bočného prúdu plynu. Každý z opísaných spôsobov vyžaduje prídavný hardware, ináč nie sú veľmi spoľahlivé V každodennom používaní. Prihlasovaný vynález sa môže používať na automatické určovanie časového oneskorenia medzi snímačom hlavného prúdu prúdenia a jedným alebo niekoľkými snímačmi bočného prúdu plynu spoľahlivým spôsobom. Na obr. 1 je bloková schéma systému,ktorý sa môže používať na určovanie príjmu kyslíka. Systém sa skladá z ultrazvukového snímača prúdenia a snímača bočného prúdu plynu. Činnosť ultrazvukového merača prúdenia je opísaná v množstve publikácií (viď 1, 2, 3). Snímač prúdenia sa skladá z dvoch ultrazvukových transduktorov (4 a, 4 b) namontovaných na opačných stranách plynového prúdenia (7),primeranej škatuľky (5) a vymeniteľnej dýchacej trubičky (1) s pripojeným náustkom (2). Rýchlosť prúdenia sa určuje v signálnej spracovateľskej jednotke (8) s použitím dôb prechodu (doby preletu) sledov (6) ultrazvukových impulzov prenášaných proti a po smere prúdenia plynu. Sledy impulzov sa prenášajú a prijímajú pomocou ultrazvukových transduktorov. Sledy impulzov sa pohybujú po dráhe prenosu zvuku cez ultrazvukovo priepustné diely (3, napríklad sitá, filtre atď.) prúdovej trubice. Rýchlosť prúdenia sa určuje s použitímkde F je rýchlosť prúdenia plynu, t 1 a tz predstavujú doby prechodu proti a po smere prúdu a k je konštanta, ktorá závisína mechanických rozmeroch snímača prúdenia.Pri konci dýchacej trubice (1) sa malá časť prúdenia hlavného prúdu dodáva do systému bočného prúdu. S použitím plynovej pumpy (12) bočné prúdové prúdenie (9) prechádza jedným alebo niekoľkými plynovými analyzátormi (11). Trubička (9) medzi snímačom prúdenia a analyzátorom bočného prúdu plynu sa môžu skladať z normálneho plastového potrubia alebo zo zvláštneho potrubia, ktoré udržuje V rovnováhe vodnú páru. Príklady pre snímače bočného prúdu sú snímače pre kyslík alebo oxid uhličitý, ktoré sa môžu používať na analýzu údajov záťažových spirometrov, alebo snímače pre hélium alebo CH 4 používané na meranie funkčnej zvyškovej kapacity (FRC) alebo difúznej kapacity pľúc (DLCO).Na obr. 2 je alternatívna zostava, kde sa bočné prúdové plynové prúdenie odoberá presne V strede zvukovej prenášacej dráhy. Toto usporiadanie sa vyhýba rozdielom v časovom oneskorení spôsobovanom rýchlosťou prúdenia a smerom prúdenia. Na obr. 3 je ďalšia alternatívna zostava, kde bočné prúdové plynové prúdenie sa odoberá cez komoru ultrazvukového snímača prúdenia. Výhody tohto spôsobu sú nasledujúce l) menšie znečisťovanie bočného prúdového prúdenia, pretože bočné prúdové prúdenie prechádza cez filter alebo sitko pred bočnou komorou, a 2) žiadny diel, ktorý vyčnieva do hlavnej prietokovej trubice.Navyše k prúdeniu môže spracovateľská jednotka ultrazvukového snímača prúdenia (obr. 1, 8) určovať molárnu hmotnosť plynu V snimači prúdenia. Molárna hmotnosť sa normálne určujekde M je molárna hmotnosť, T je stredná hodnota teploty po zvukovej prenášecej dráhe, R je plynová konštanta, K je vzťahšpecifických tepelných kapacít (CP/CV) plynu, k je konštanta, ktorá závisí na mechanických rozmeroch snímača a t 1 a tz predstavujú doby prechodu (viď 2). Teplota T sa môže určovať jedným alebo niekoľkými meraniami po zvukovej prenášacej dráhe môže sa určovať kombináciou teplotného merania a matematického modelu alebo môže byť konštantnou hodnotou.Na rozdiel od iných spôsobov používajúcich meranie prúdenia a zloženia plynu (príslušnej koncentrácie plynu) ultrazvukové meranie doby prechodu určuje celkovú molárnu hmotnosť plynovej zmesi a nie koncentráciu špecifického plynu. signály prúdenia a molárnej hmotnosti však na seba časovo nadväzujú, neexistuje žiadne zdržanie medzi signálmi prúdenia a molárnej hmotnosti.V prihlasovanom vynáleze sa časové zdržanie medzi bočnou prúdovou plynovou koncentráciou fx a prúdením F určuje s použitím informácie obsiahnutej v signáli molárnej hmotnosti. Pre väčšinu plynov používaných v respiračnej plynovej analýze sa tvar kmitu signálu molárnej hmotnosti podobá tvaru kmitu špecifického plynu meraného v snímači bočného prúdového plynu. Časové zdržanie medzi prúdovým a plynovým signálom zo snímača bočného prúdu sa teraz môže určovať niekoľkými spôsobmiO Matematickou krížovou koreláciou medzi signálom molárnej hmotnosti a meranej koncentrácie bočného prúdu plynu.0 Automatickým. detekovaním jasne definovaných bodov od vdychovania do vydychovania alebo zmenou od vydychovania k nadychovaniu.S použitím týchto spôsobov sa môže určovať časové zdržanie medzi signálom molárnej hmotnosti a signálom bočného prúdu plynu. Obr. 4 uvádza tvary kmitov signálu (MM) molárnejhmotnosti hlavného prúdu a signálu (SG) bočného prúdu plynuv priebehu času a časovým oneskorením (Et) určovaných. podľa spôsobov uvedených vyššie. Pretože signály hlavného prúdu amolárnej hmotnosti sú synchrónne, časové zdržanie odpovedá

MPK / Značky

MPK: A61B 5/08

Značky: prúdu, plynů, hlavného, prúdenia, časového, bočného, medzi, stanovenie, oneskorenia, signálmi, snímačov, prístroj

Odkaz

<a href="http://skpatents.com/9-e4629-pristroj-na-stanovenie-casoveho-oneskorenia-medzi-signalmi-snimacov-hlavneho-prudu-prudenia-a-bocneho-prudu-plynu.html" rel="bookmark" title="Databáza patentov Slovenska">Prístroj na stanovenie časového oneskorenia medzi signálmi snímačov hlavného prúdu prúdenia a bočného prúdu plynu</a>

Podobne patenty