Материал: Метода

В настоящее время разработаны также капнометры для использования в домашних условиях. В качестве примера подобных приборов можно привести капнометр N-Tidal (рис. 1.26).

Рис. 1.26. Внешний вид капнометра N-Tidal

Прибор представляет собой небольшой персональный капнометр с питанием от батареи, используется для измерения количества CO2 в выдыхаемом воздухе.

42

За счет максимальной миниатюризации данное портативное устройство с питанием от батареи может использоваться врачами общей практики, специалистами по респираторным заболеваниям, а также пациентами у себя дома. Миниатюризация системы позволяет разместить датчик непосредственно перед ртом, что значительно улучшает чувствительность к концентрации CO2 в каждом отдельном профиле дыхания. Устройство предназначено для использования пациентами с заболеваниями, связанными с дыханием, такими как астма, хроническая обструктивная болезнь легких и застойная сердечная недостаточность.

Для того чтобы использовать устройство, необходимо просто вдыхать и выдыхать через него воздух в нормальной расслабленной манере. Сменная дыхательная трубка со встроенным инфракрасным окном позволяет использовать прибор нескольким пациентам и предотвращает перекрестное инфицирование. После начала измерений в течение нескольких секунд индикаторная система устройства в виде светофора (красный, желтый, зеленый) сообщит пользователю о состоянии здоровья легких и при необходимости укажет, требуется ли последующее общение с врачом или вызов в больницу для дальнейшего лечения. Электроника внутри устройства собирает данные с датчика, анализирует запись дыхания и передает их по беспроводной связи на защищенный сервер.

Завершая рассказ про капнометры отметим, что в современных приборах реализуется возможность мультигазового измерения (концентрации углекислого газа, кислорода, закиси азота, паров анестезирующих веществ во вдыхаемой и выдыхаемой смеси). Основной подход к построению мультигазовых капнометров основан на том, что анализируемые газы и пары имеют значительно различающиеся спектры поглощения инфракрасного света, причем двухатомные газы, в том числе доминирующие в дыхательных смесях кислород и азот, инфракрасное излучение вообще не поглощают.

43

2. МЕДИЦИНСКИЕ ПРИБОРЫ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНИЗМА

2.1.Приборы для инвазивного измерения давления крови

ипараметров пульсовой волны

Одним из важных показателей деятельности сердечно-сосудистой системы является давление в венах и артериях. Наиболее точные измерения этих показателей обеспечиваются инвазивными методами с помощью катетерных датчиков, которые чаще всего вводятся в лучевую артерию. Это обусловлено ее хорошей доступностью и возможностью обеспечения коллатерального (обходного) кровотока в конечностях [14].

В датчиках для инвазивного измерения давления могут использоваться малогабаритные мембраны, упругие деформации которых преобразуются в электрический сигнал с помощью чувствительных элементов. В качестве таких элементов в датчиках давления крови используют различные типы первичных преобразователей (тензометрические, емкостные, пьезоэлектрические, полупроводниковые), трансформирующие величину давления, воздействующего на мембрану, в изменение его электрических характеристик (сопротивление, емкости, напряжения и др.). Широкое распространение получили тензометрические датчики, имеющие хорошие метрологические характеристики. Датчик, с помощью которого давление преобразуется в электрический сигнал, может непосредственно вводится в артерию или вену либо располагаться на другом конце катетера. Во втором положении датчика для работы с крупными сосудами катетер выполняют из резины, тефлона или полиэтилена. Его конец имеет форму шарика с боковым отверстием. На втором конце катетера закреплена деформируемая мембрана. Около нее расположено отверстие, предназначенное для его заполнения физиологическим раствором. Перед введением в сосуд катетер заполняется физиологическим раствором без воздушных пузырьков. Этот столбик жидкости, колеблясь синхронно с колебаниями кровотока в сосудах, передает колебания мембране, и далее чувствительный элемент преобразует его в электрический сигнал. При такой схеме построения датчика на динамические характеристики трактопреобразования давления в электрический сигнал влияют диаметр и длина катетера, плотность и вязкость заполняющей его жидкости, степень эластичности трубок катетера. Наличие в катетере пузырьков воздуха приводит к ухудшению качества передачи пульсации давления и их искажениям.

44

Схеаматически процесс измерения артериального давления с использованием подобной методики показан на рис. 2.1, а на рис. 2.2 представлен пример датчика, который может применяться в таких системах.

Артериальная линия

Монитор модульного типа

Модуль инвазивного АД Артериальная канюля

Интерфейс к монитору

Мембранный трансдюсер – преобразователь сигнала

Рис. 2.1. Методическая схема измерения артериального давления инвазивным способом

Рис. 2.2. Тензометрический датчик для инвазивного измерения величины артериального давления

45