УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ КРОВОТОКА

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для исследования гемодинамики.
Известно устройство для измерения потока крови (патент США №655283, А61В 5/02, опубл. 30.03.79, бюл. №12) - [1], принцип действия которого основан на электромагнитных свойствах крови. Устройство содержит последовательно включенные измерительные электроды, усилитель, фильтр, источник постоянного магнитного поля, электрокардиографические электроды, схему усреднения, схему управления и измерения, регистрирующий прибор, последовательно соединенные схемы синхронизации, счетчик, схему управления, селектор сигналов и блок задатчиков, причем вход схемы синхронизации соединен со схемой усреднения, а селектор сигналов соединен с выходом фильтра, со входом счетчика и со входом схемы усреднения. Селектор сигналов включает в себя последовательно соединенные схему кратковременной памяти, первый компаратор, второй компаратор, стробирующую схему и последовательно соединенные триггер и схему повторителя, причем два входа триггера соединены с первым и вторым компараторами. Блок задатчиков включает в себя генератор порогового уровня амплитуд и схемы максимальной и минимальной длительности сердечного цикла, соединенные с селектором сигналов. Источник постоянного магнитного поля установлен на основании, выполненном с возможностью перемещения по направляющим с помощью электромеханического привода, вход которого соединен с выходом схемы управления.
Известно также устройство для регистрации скорости кровотока (Авторское свидетельство №1500259, А61В 5/02, опубл. 15.08.89, бюл. №30) - [2]. Устройство содержит генератор импульсов, подключенный к катушке индуктивности, датчик и синхронный детектор, через фильтр низких частот соединенный с регистратором, дифференциальный усилитель, через который датчик, выполненный в виде магнитотранзистора, соединен с синхронным детектором, включающим аналоговый ключ и фазосдвигающую цепь, инвертирующий усилитель и коммутатор, входы которых соединены с общей точкой, являющейся входом синхронного детектора, а выходы подключены к соответствующим входам аналогового ключа, с выходом, являющимся выходом синхронного детектора, при этом второй вход коммутатора заземлен.
Недостатком прототипа является то, что контур синхронизации не охватывает сам объект исследования, поэтому помехозащищенность предлагаемого устройства не очень высока, что ведет к низкой точности результатов измерения скорости кровотока.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель - увеличение точности измерения скорости кровотока за счет повышения помехозащищенности устройства.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для измерения скорости кровотока, содержащем генератор магнитной метки и дифференциальный усилитель, новым является то, что в него введены измерительный канал, содержащий последовательно соединенные датчик магнитной метки, усилитель измерительного канала и полосовой фильтр измерительного канала, и компенсационный канал, состоящий из последовательно соединенных компенсационного датчика, усилителя компенсационного канала и полосового фильтра компенсационного канала, при этом выходы полосовых фильтров измерительного и компенсационного каналов подключены ко входам дифференциального усилителя, соединенного с первым формирователем импульса, выход которого является входом сравнивающего устройства, ко второму входу которого через второй формирователь импульса подключен генератор магнитной метки.
Сущность заявленной полезной модели поясняется на фиг.1, где:
1 - генератор магнитной метки; 2 - датчик магнитной метки измерительного канала; 3 - усилитель измерительного канала (первый усилитель); 4 - полосовой фильтр измерительного канала (первый полосовой фильтр); 5 - компенсационный датчик компенсационного канала; 6 -усилитель компенсационного канала (второй усилитель); 7 - полосовой фильтр компенсационного канала (второй полосовой фильтр); 8 - дифференциальный усилитель; 9 - первый формирователь импульса; 10 - сравнивающее устройство; 11 - второй формирователь импульса.
Устройство для измерения скорости кровотока включает в себя генератор магнитной метки 1, два канала: измерительный канал и компенсационный канал, каждый из которых состоит из последовательно соединенных датчика 2, 5, усилителя 3, 6 и полосового фильтра 4, 7 соответственно. Оба канала выходами полосовых фильтров 4 и 7 подключены ко входам дифференциального усилителя 8, выход которого через формирователь импульса 9 подключен ко входу сравнивающего устройства 10, к другому входу которого через формирователь импульса 11 подключен генератор магнитной метки 1. Измерительный и компенсационный каналы идентичны друг другу по составу элементов и их исполнению. В качестве датчика магнитной метки 2 и компенсационного датчика 5 использован датчик Холла (Справочник электронных компонентов Платан) - [3], усилители 3 и 6, полосовые фильтры 4 и 7, дифференциальный усилитель 8, формирователи прямоугольных импульсов 9 и 11, а также сравнивающее устройство 10 могут быть выполнены согласно [3].
Устройство работает следующим образом. Генератор магнитной метки 1 излучает магнитный импульс, который оказывает влияние на пространственную ориентацию гемов крови, чей суммарный магнитный момент оказывает воздействие на приемник - датчик магнитной метки 2. Однако, на этот же датчик поступают сигналы неинформативного характера - помехи, шумы, наводки. Полученный сигнал усиливается усилителем 3 измерительного канала, затем из него полосовой фильтр 4этого канала выделяет основную гармонику частоты генератора магнитной метки 1. Далее сигнал поступает на дифференциальный усилитель 8, на второй вход которого поступает сигнал с компенсационного канала, чей компенсационный датчик 5 воспринимает те же помехи, шумы и наводки, которые поступают на датчик магнитной метки 2, при этом компенсационный датчик 5 устанавливают выше по течению крови. Сигналы с измерительного и компенсационного каналов вычитаются на дифференциальном усилителе 8, из полученного сигнала формирователем импульсов 9 формируется прямоугольный импульс, который поступает на сравнивающее устройство 10. На сравнивающее устройство 10 также подается сигнал с генератора магнитной метки 1, приведенный формирователем импульса 11 к прямоугольному виду. На сравнивающем устройстве 10 получаем импульс, длительность которого пропорциональна временной задержке появления на приемнике метки, функционально связанной с перемещением массы крови.
Технико-экономическая эффективность полезной модели состоит в значительном повышении помехозащищенности, что позволяет измерить скорость кровотока с высокой точностью. Кроме того, схема полезной модели проста в реализации и надежна в работе, а малые габариты устройства позволяют применять его в клинических условиях.