RU2194439C2 - Внутренняя регистрация потока газа/воздуха и другой текучей среды в организме - Google Patents
Внутренняя регистрация потока газа/воздуха и другой текучей среды в организме Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194439C2 RU2194439C2 RU97111800/14A RU97111800A RU2194439C2 RU 2194439 C2 RU2194439 C2 RU 2194439C2 RU 97111800/14 A RU97111800/14 A RU 97111800/14A RU 97111800 A RU97111800 A RU 97111800A RU 2194439 C2 RU2194439 C2 RU 2194439C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- temperature
- sensors
- respiratory
- flowing medium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/08—Detecting, measuring or recording devices for evaluating the respiratory organs
- A61B5/087—Measuring breath flow
- A61B5/0878—Measuring breath flow using temperature sensing means
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B7/00—Instruments for auscultation
- A61B7/003—Detecting lung or respiration noise
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Surgery (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Physiology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measuring Pulse, Heart Rate, Blood Pressure Or Blood Flow (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к внутренней регистрации потока текучей среды в живом организме. Изобретение описывает применение одного или более датчиков давления, обладающих термочувствительностью, для измерения респираторного дыхательного объема внутри дыхательных путей. Датчики располагают в одной или более точках вдоль потока текучей среды. Кроме того, данные датчики применимы для одновременного измерения других параметров: респираторного давления, звукового давления, генерируемого звуками храпа и сердечными тонами, температуры тела. Это позволяет расширить функциональные возможности используемых датчиков. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к способу внутренней регистрации потока текучей среды в или из живого организма.
Изобретение относится, в частности, к способу регистрации дыхания у людей, предпочтительно во время сна.
Изобретение также относится к использованию чувствительных к давлению датчиков, которые известны как таковые для регистрации температуры в связи с упомянутым выше способом.
Хотя изобретение описано первоначально в связи с измерением дыхания во время сна, главная идея изобретения может также использоваться во время регистрации в связи с потоком и/или утечкой мочи, потоком крови и так далее.
Сон представляет собой периодическое и, как правило, ритмически происходящее состояние, при котором физическая и психическая активность уменьшаются.
Сон вызывает неподвижность, которая является энергосберегающей, метаболизм организма замедляется, мышцы расслабляются, дыхание и функция сердца становятся медленнее, и артериальное давление падает.
В этом состоянии создается и сохраняется новое энергетическое снабжение, и поэтому сон представляет собой условие жизни для живых существ.
Поэтому жизненно важным является то, чтобы качество сна было насколько возможно лучшим и чтобы его нарушения могли корригироваться.
Среди проблем, которые могут вести к нарушению сна человека, имеются различные типы обструкции дыхательных путей. Эти обструкции могут быть настолько тяжелыми, что кроме чисто физического нарушения сна они могут привести к уменьшению и возможному прекращению подачи кислорода с краткосрочными и долгосрочными последствиями для функции сердца, сердечно-сосудистой системы и других органов.
В дополнение к проблемам, которые существуют для рассматриваемого человека, такая проблема, как храп также представляет собой реальную семейную и социальную проблему вследствие беспокойства, которое храп может вызвать у других людей в течение периода сна, необходимого каждому человеку.
При регистрации сна у пациентов, страдающих так называемым апноэ во время сна, т.е. временного прекращения дыхания, были установлены методики, целью которых является регистрация вдоха и выдоха.
Один из способов, которым это производится, представляет собой расположение одного или более термочувствительных датчиков между носом и ртом пациента так, что датчики подвергаются воздействию вдыхаемого и выдыхаемого воздуха так, как описано, например, в патенте США US 5311875-A.
Поскольку температура вдыхаемого воздуха отличается от температуры выдыхаемого воздуха, можно с помощью подходящего измерительного и регистрирующего оборудования образовать сигнал, испускаемый датчиком, в виде графической кривой дыхания.
Наряду с измерением и представлением ряда других физиологических параметров, таких как, например, ЭКГ, уровни кислорода в крови, ЭЭГ, движения глаз, из которых особенно последний из упомянутых является хорошим показателем достигнутой стадии сна, дыхание также является важным параметром для диагностики состояния пациента.
Недавно было введено использование регистрации давления в нескольких точках в дыхательных путях. Измерение изменений давления в заранее определенных точках в дыхательных путях дает возможность определить локализацию обструкций в течение периода сна. Регистрация давления этого вида проводится с помощью так называемых катетеров с микродатчиками, т.е. тонких пластиковых трубок, в которые установлены маленькие датчики давления. Связанные с давлением сигналы как от прямого, так и от косвенного давления, которое оказывается на эти датчики, передаются к оборудованию для регистрации во время сна и продуцируются в виде кривых давления, например, на экране персонального компьютера.
Поскольку датчики давления этого типа являются обычно более или менее термочувствительными по природе, существенно, чтобы влияние температуры компенсировалось так, чтобы колебания температуры оказывали минимальное воздействие на сигналы давления.
Из известной технологии в этой области будет сделана ссылка на патент США US 4554927, который описывает датчик давления и температуры, основанный на элементе пьезосопротивления, изготовленном из силиконового кристалла. Однако устройство, описанное в этой публикации, не подходит для измерения потоков жидкостей. Существенный аспект этого устройства состоит в том, что оно измеряет температуру в отдельной, чувствительной к температуре части, которая, однако, не является чувствительной к давлению.
Для общего описания технологии в этой области будет также сделана ссылка на международную заявку WO 93/19669.
В отличие от известных способов настоящее изобретение направлено на использование воздействий температуры в датчиках давления, которые известны сами по себе.
Более подробно изобретение будет объяснено со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:
фиг. 1 иллюстрирует внутренние датчики давления/температуры в потоке текучей среды дыхательных путей;
на фиг. 2 показан сигнал дыхательного объема дыхания с внутренней регистрацией температуры;
фиг. 3 иллюстрирует мост Уитстона, используемый в качестве датчика давления и потока текучей среды.
фиг. 1 иллюстрирует внутренние датчики давления/температуры в потоке текучей среды дыхательных путей;
на фиг. 2 показан сигнал дыхательного объема дыхания с внутренней регистрацией температуры;
фиг. 3 иллюстрирует мост Уитстона, используемый в качестве датчика давления и потока текучей среды.
Таким образом, настоящее изобретение основано на использовании этой термочувствительности для регистрации вдоха и выдоха пациента, т.е. дыхания, с помощью термочувствительных датчиков, которые расположены в одном или более положениях в дыхательных путях так, как показано на фиг.1, где пять датчиков расположены в тонкой гибкой трубке.
В соответствии со сказанным выше настоящее изобретение относится к способу регистрации потока текучей среды в, внутри или из живого организма и этот способ отличается тем, что предоставляется один или серия чувствительных к давлению датчиков в одной или более точек вдоль потока текучей среды и что регистрация осуществляется посредством использования присущих зависимых от температуры физических и электрических свойств датчика/датчиков при измерении температуры и разности температуры в протекающей текучей среде.
Как упомянуто во вступлении, изобретение также относится к использованию чувствительных к давлению датчиков, которые известны сами по себе, для измерения in vivo температуры и разности температуры в текучих средах внутри или из живого организма.
Как указано выше, измерения могут производиться в мочевыводящих путях, в кровеносных сосудах и так далее, но изобретение будет описано более подробно и будет также иметь особое применение в связи с регистрацией дыхания человека, в частности, во время сна.
На фиг.2 показана регистрация дыхания человека во время сна, и она воспроизводит сигнал дыхательного объема вдоха и выдоха с внутренней регистрацией температуры.
Для регистрации дыхания пациента упомянутые выше термочувствительные датчики могут размещаться, например, в тонкой пластиковой трубке таким же образом, как датчики давления устанавливаются в катетер с концевым микродатчиком, как показано на фиг.1.
Регистрация дыхания основана на факте, что температура вдыхаемого воздуха ниже температуры выдыхаемого воздуха и что количество воздуха в единицу времени также влияет на поведение температуры. Посредством этого можно получить регистрацию дыхания пациента.
Эта регистрация температуры производится с помощью термочувствительных резисторов, так называемых термисторов, полупроводниковых элементов, термоэлементов и так далее.
Таким образом, настоящее изобретение направлено на использование зависимых от температуры физических и электрических свойств материала, которые присущи датчикам давления. Это позволяет измерять как давление, так и температуру с использованием одного и того же датчика, действительно независимо друг от друга при определенном подходе, посредством соответствующего соединения и электроники датчика. Как это можно сделать, описано более подробно ниже со ссылкой на фиг.3.
Регистрация других видов давления, например звукового давления, генерируемого звуками храпа и сердечными тонами, включена в эту регистрацию давления и температуры и, кроме того, можно измерять внутреннюю температуру тела.
Преимущества возможности регистрировать эти параметры внутри тела, а не снаружи, как упомянуто выше, заключаются прежде всего в том, что пациенту не нужно испытывать неприятные ощущения при наличии датчиков, свисающих с его тела, с опасностью, что они будут смещены или подвергнутся помехам вследствие каких-либо внешних воздействий. Кроме того, можно дифференцировать дыхание через нос и рот, что может иметь большое значение при оценке ситуации. И последнее, но не менее важное то, что полученные сигналы являются более отчетливыми, что повышает точность при диагностике.
Датчики давления имеются в продаже в виде катетеров с концевыми микродатчиками. Эти катетеры с концевыми микродатчиками могут необязательно быть термокомпенсированными, но не обязательно компенсированными.
Обычно используются датчики давления, изготовленные из силикона, с недиффундированными резисторами, и эти резисторы обычно соединены в так называемый мост Уитстона в виде целого или половины моста известного типа как такового. Мостовое соединение этого типа показано на фиг.3.
На фиг.3 R обозначает резисторы датчика давления, Rcomp - резистор, компенсирующий температуру, и R0 - резистор настройки нулевой точки.
Буква I используется для обозначения тока возбуждения датчика.
Мостовое соединение Уитстона датчика работает с четырьмя активными резисторами датчика или двумя активными резисторами датчика и двумя пассивными резисторами.
При подаче тока/напряжения в точках С и D можно получить сигнал давления между точками А и В и сигнал потока текучей среды между точками С и D (см. фиг.2) в предпочтительном варианте реализации. Однако если это будет сделано другими возможными путями, это не выйдет за рамки объема притязаний изобретения.
Кроме того, влияние температуры представляет собой известный физический эффект, и температурный коэффициент, используемый для резисторов, составляет приблизительно 0,2%/oС, причем без этой величины оно имеет решающее значение для принципа.
Это влияние имеет высокую степень устойчивости, что дает большие преимущества с точки зрения получения сигналов, пригодных для использования, и регистрации главным образом дыхания, но также регистрации других форм потоков газа и текучей среды.
Claims (2)
1. Применение одного или более датчиков давления, обладающих термочувствительностью, для измерения респираторного дыхательного объема внутри дыхательных путей.
2. Применение по п. 1 для одновременного измерения других параметров, в частности, респираторного давления, звукового давления, генерируемого звуками храпа и сердечными тонами, а также температуры тела.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO944844A NO301210B1 (no) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Anvendelse av sensorer for måling av et individs respirasjonstidevolum |
NO944844 | 1994-12-14 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97111800A RU97111800A (ru) | 1999-08-10 |
RU2194439C2 true RU2194439C2 (ru) | 2002-12-20 |
Family
ID=19897754
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97111800/14A RU2194439C2 (ru) | 1994-12-14 | 1995-12-12 | Внутренняя регистрация потока газа/воздуха и другой текучей среды в организме |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6216702B1 (ru) |
EP (1) | EP0797403A1 (ru) |
JP (1) | JPH10510726A (ru) |
CN (1) | CN1112901C (ru) |
AU (1) | AU4317996A (ru) |
CA (1) | CA2206118A1 (ru) |
NO (1) | NO301210B1 (ru) |
RU (1) | RU2194439C2 (ru) |
WO (1) | WO1996018338A1 (ru) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6250307B1 (en) * | 1999-09-17 | 2001-06-26 | Pi Medical, Inc. | Snoring treatment |
US6390096B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-05-21 | Pi Medical, Inc. | Needle with pre-loaded implant for snoring treatment |
US6450169B1 (en) * | 1999-09-17 | 2002-09-17 | Pi Medical, Inc. | Braided implant for snoring treatment |
US6431174B1 (en) * | 2000-08-10 | 2002-08-13 | Pi Medical, Inc. | Method and apparatus to treat conditions of the naso-pharyngeal area |
US6636767B1 (en) * | 1999-09-29 | 2003-10-21 | Restore Medical, Inc. | Implanatable stimulation device for snoring treatment |
NO20002538L (no) * | 2000-05-16 | 2001-11-19 | Medisinsk Registrering Og Anal | Deteksjon av pusteforstyrrelser |
US7137952B2 (en) * | 2001-06-29 | 2006-11-21 | Ecole Polytechnique Federale De Lausanne-Service Des Relations Industrielles | Intraocular pressure recording system |
US20030130588A1 (en) * | 2002-01-10 | 2003-07-10 | Igal Kushnir | Method and system for analyzing respiratory tract sounds |
US7017582B2 (en) * | 2002-02-04 | 2006-03-28 | Restore Medical Inc. | Stiffening pharyngeal wall treatment |
US7146981B2 (en) | 2002-02-04 | 2006-12-12 | Restore Medical, Inc. | Pharyngeal wall treatment |
US20060100537A1 (en) * | 2002-04-03 | 2006-05-11 | Williams David R | Spirometer |
US7094208B2 (en) | 2002-04-03 | 2006-08-22 | Illinois Institute Of Technology | Spirometer |
US20050080348A1 (en) * | 2003-09-18 | 2005-04-14 | Stahmann Jeffrey E. | Medical event logbook system and method |
US6949075B2 (en) * | 2002-12-27 | 2005-09-27 | Cardiac Pacemakers, Inc. | Apparatus and method for detecting lung sounds using an implanted device |
US20050154412A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-07-14 | Restore Medical, Inc. | Airway implant and delivery tool |
US20050065615A1 (en) * | 2003-09-19 | 2005-03-24 | Restore Medical, Inc. | Airway implant and delivery tool and kit |
US7237554B2 (en) * | 2003-10-31 | 2007-07-03 | Restore Medical, Inc. | Airway implant |
US7213599B2 (en) * | 2003-10-31 | 2007-05-08 | Restore Medical, Inc. | Airway implant |
EP1691685A4 (en) * | 2003-11-17 | 2008-09-03 | Spirojet Medical Ltd | SPIROMETER |
US7322356B2 (en) * | 2005-02-24 | 2008-01-29 | Restore Medical, Inc. | Combination sleep apnea treatment |
US7630755B2 (en) | 2005-05-04 | 2009-12-08 | Cardiac Pacemakers Inc. | Syncope logbook and method of using same |
JP2010131264A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-06-17 | Nippon Koden Corp | 呼吸気情報測定センサ |
US9585601B2 (en) | 2013-08-15 | 2017-03-07 | Chunyuan Qiu | Systems, methods and devices for diagnosing sleep apnea |
WO2015181140A1 (en) | 2014-05-26 | 2015-12-03 | Spiro Medical As | System for monitoring respiratory effort |
CN104857648B (zh) * | 2015-05-20 | 2017-12-01 | 广州软图信息科技有限公司 | 净化空气的呼吸眼镜 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3672352A (en) * | 1969-04-09 | 1972-06-27 | George D Summers | Implantable bio-data monitoring method and apparatus |
DE2003138C3 (de) * | 1970-01-24 | 1975-10-16 | Siemens Ag | Ösophagus-Sonde |
US3961626A (en) * | 1975-04-18 | 1976-06-08 | Houchen John R | Hyperbaric and underwater extrathorasic assisted breathing method and apparatus |
JPS5948106B2 (ja) | 1980-08-27 | 1984-11-24 | 株式会社東芝 | 呼吸監視装置 |
US4554927A (en) * | 1983-08-30 | 1985-11-26 | Thermometrics Inc. | Pressure and temperature sensor |
US4938212A (en) * | 1987-10-16 | 1990-07-03 | Puritan-Bennett Corporation | Inspiration oxygen saver |
US4986671A (en) | 1989-04-12 | 1991-01-22 | Luxtron Corporation | Three-parameter optical fiber sensor and system |
US5056519A (en) * | 1990-05-14 | 1991-10-15 | Vince Dennis J | Unilateral diaphragmatic pacer |
US5339051A (en) * | 1991-12-09 | 1994-08-16 | Sandia Corporation | Micro-machined resonator oscillator |
US5311875A (en) * | 1992-11-17 | 1994-05-17 | Peter Stasz | Breath sensing apparatus |
US5522397A (en) | 1993-03-10 | 1996-06-04 | Vermaak; Jan C. | Method of and apparatus for monitoring lung function |
DE4439080B4 (de) * | 1994-11-02 | 2004-06-03 | Ganshorn Medizin Electronic Gmbh | Ganzkörper-Plethysmograph |
US5540220A (en) * | 1994-12-08 | 1996-07-30 | Bear Medical Systems, Inc. | Pressure-limited, time-cycled pulmonary ventilation with volume-cycle override |
GB2307641A (en) * | 1995-11-28 | 1997-06-04 | Kenneth Chatham | Apparatus for testing respiratory ability |
US5833603A (en) * | 1996-03-13 | 1998-11-10 | Lipomatrix, Inc. | Implantable biosensing transponder |
US5836989A (en) * | 1996-12-26 | 1998-11-17 | Medtronic, Inc. | Method and apparatus for controlling an implanted medical device in a time-dependent manner |
-
1994
- 1994-12-14 NO NO944844A patent/NO301210B1/no not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-12-12 CA CA002206118A patent/CA2206118A1/en not_active Abandoned
- 1995-12-12 JP JP8518636A patent/JPH10510726A/ja active Pending
- 1995-12-12 CN CN95196797A patent/CN1112901C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1995-12-12 RU RU97111800/14A patent/RU2194439C2/ru not_active IP Right Cessation
- 1995-12-12 WO PCT/NO1995/000230 patent/WO1996018338A1/en not_active Application Discontinuation
- 1995-12-12 AU AU43179/96A patent/AU4317996A/en not_active Abandoned
- 1995-12-12 EP EP95941931A patent/EP0797403A1/en not_active Ceased
-
1997
- 1997-05-29 US US08/864,787 patent/US6216702B1/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
AU4317996A (en) | 1996-07-03 |
US6216702B1 (en) | 2001-04-17 |
NO944844D0 (no) | 1994-12-14 |
WO1996018338A1 (en) | 1996-06-20 |
CA2206118A1 (en) | 1996-06-20 |
NO944844L (no) | 1996-06-17 |
CN1169664A (zh) | 1998-01-07 |
CN1112901C (zh) | 2003-07-02 |
NO301210B1 (no) | 1997-09-29 |
EP0797403A1 (en) | 1997-10-01 |
JPH10510726A (ja) | 1998-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2194439C2 (ru) | Внутренняя регистрация потока газа/воздуха и другой текучей среды в организме | |
ES2863356T3 (es) | Monitor desechable para el sueño y la respiración | |
US7153271B2 (en) | Method and system for diagnosing central versus obstructive apnea | |
Jovanov et al. | Thermistor-based breathing sensor for circadian rhythm evaluation | |
JP4647008B2 (ja) | 呼吸器官の気体温度の測定方法および測定装置 | |
US20090306529A1 (en) | Adaptive temperature sensor for breath monitoring device | |
EP1259157B1 (en) | Method and apparatus for the non-invasive detection of particular sleep-state conditions by monitoring the peripheral vascular system | |
AU2001237695A1 (en) | Method and apparatus for the non-invasive detection of particular sleep-state conditions by monitoring the peripheral vascular system | |
JP7084576B2 (ja) | 流れ測定装置 | |
Georgitis | The applicability of rhinomanometry in nonatopic children: comparison of three techniques | |
Jiang et al. | Wearable Airflow Sensor for Nasal Symmetric Evaluation and Respiration Monitoring | |
Dodds et al. | The PEP transducer: a new way of measuring respiratory rate in the non-intubated patient. | |
Deshmukh et al. | Design and development of thermistor based sensor for spirometry | |
Lichtwarck‐Aschoff et al. | Good short‐term agreement between measured and calculated tracheal pressure | |
Alamdari et al. | High frequency-low amplitude oscillometry: Continuous unobtrusive monitoring of respiratory function on PAP machines | |
Alves de Mesquita et al. | Respiratory monitoring system based on the nasal pressure technique for the analysis of sleep breathing disorders: Reduction of static and dynamic errors, and comparisons with thermistors and pneumotachographs | |
Bone | Monitoring respiratory function in the patient with adult respiratory distress syndrome | |
JP2007260127A (ja) | 呼吸測定器、並びに、睡眠状態判定システム | |
Miyawaki et al. | Pitot Tube Sensor Probe System for Simultaneous Airflow and Pressure Measurement of Expiration Inside Pulmonary Airway | |
Thakur et al. | Analysis of Pulmonary Diseases Using Wireless Breathing Rate and Pulse Rate Monitoring System | |
Tvinnereim et al. | A comparison between two methods of measuring pressure in the pharyngeal airway: transducer probe versus open catheter | |
Das | A Low-Cost and Portable Apnea Detector for Healthcare System | |
German et al. | Techniques for monitoring intrathoracic pressure during overnight polysomnography | |
Kerl et al. | Die Anwendung nasaler und oronasaler Kanülen zum Nachweis schlafbezogener Atmungsstörungen: Eine Literaturübersicht | |
Kapoor | Respiratory magnetic plethysmography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081213 |