Автор: Пользователь скрыл имя, 10 Мая 2012 в 22:45, курсовая работа
Целью данной работы является рассмотрение различных конструкций приборов для измерения параметров внешнего дыхания (спирометров, спирографов), а так же их принципов действия.
Для этого были поставлены следующие задачи:
Ознакомиться с понятием «спирометрия»;
Рассмотреть методику анализа спирограмм;
Рассмотреть отдельные элементы спирометров;
Изучить различные схемы спирометров и спирографов.
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………….... ..3
1 ОСНОВЫ СПИРОМЕТРИИ………………………………………………........5
1.1 Элементы физиологии дыхания ……………………………………..….....5
1.2 Легочные объемы и емкости …………………………………………….....6
1.3 Пробы с форсированным дыханием…………………………………...…...8
1.4 Основы анализа спирограмм………………………………………………10
2 СПИРОМЕТРЫ………………………………………………………………...18
2.1 Волюмоспирометры………………………………………........................ 18
2.2 Флоуспирометры…………………………........……………………….....23
2.3 Датчик для измерения временных параметров внешнего дыхания......25
3 СПИРОГРАФЫ……………………………………………………………......27
3.1 Спирограф СГ-1М…………………………………………………………27
3.2 Спирограф СПИРО 2 – 25………………………………………………..35
3.3 Спирограф МЕТАТЕСТ – 1………………………………………………41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….45
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ………………..........…..….47
Внутри
корпуса имеются дно
Рис. 3.2. Схема электрическая принципиальная:
R1-резистор ВС-0.5-1-0.12± 10%; R2-резистор МЛТ-2-5бК±10%; R3,R4-резистор МЛТ-1-2,2м±10%; С1, С2-конденсатор КБГ-МН-2-400-4мкФ±10%; СЗ-конденсатор КБГ-МН-2-400-2мкФ±10%; С4-конденсатор К50-12-450-20; С5-конденсатор КБГ-И-200-0,1 кмФ± 10%; МК - катушка магнитного клапана, В1,В2 - тумблер ТТЛ-2; В4,В5-тумблер ТВ2-1; Д-диод Д7Д; Кн-кноночный замыкатель; Л1-лампа 6П1П; НЛ1-НЛ2 -лампа неоновая МН-3; M1-М2-электродвигатель типа КД-50 (220В); МЗ -электродвигатель типа ДРСР-1 (127В); Пр-предохранитель ПМ-2; Тр-трансформатор; КС-контактный стержень; СК — скользящий контакт
Внутри
корпуса находится
Кран
левой системы при общей
Рис. 3.3. Схема системы кислородной стабилизации
КС-контактный стержень; СК-скользящий контакт; ЭЛР-электронное реле; РВ- регулировочный вентиль; КП-кран перекрытия; СП2-спирометр; КЛП-кран лицевой правый; МК-магнитный клапан
Для paздельной бронхоспирографии применяется специальная двухходовая интубационная резиновая трубка с надувными обтюраторами. После интубации бронхов выходные концы трубки присоединяются соответственно к переходному штуцеру левого и правого кранов. Оба крана при бронхоспирографии переключаются одновременно.
Система кислородной стабилизации обеспечивает автоматическое поддержание постоянства объема рабочей системы и концентрации кислорода в ней.
Основными частями системы (рис. 3.3.) являются контактный стержень КС. механизм установки положении контактного стержня, скользящий контакт СК, электронное реле ЭЛР, магнитный клапан МК, регулировочный вентиль РВ, кран перекрытия КП и кнопка экстренной подачи кислорода.
Контактный стержень состоит из двух частей - изолированной и токопроводящей и перемещается вверх и вниз посредством ручки.
Когда перо правого колокола движется снизу вверх, контакт соединяется с токопроводящей частью стержня, и магнитный клапан открывается. При движении пера сверху вниз контакт размыкается, а магнитный клапан перекрывает поток кислорода из левой системы в правую.
Электронное реле обеспечивает включение и работу магнитного клапана при замыкании скользящего контакта с токопроводящей частью контактного стержня. В этот момент запирающее напряжение с сетки лампы снимается, и она начинает работать в режиме однополупериодного выпрямителя, подавая выпрямленный ток на катушку магнитного клапана. Последний имеет герметичный латунный корпус, внутри которого перемещается стальной сердечник, перекрывающий под действием своего веса поток кислорода. Катушка, втягивающая сердечник, находится с наружной стороны корпуса. Регулировочный вентиль РВ включается только в процессе исследований под нагрузкой, когда потребление кислорода превышает один литр в минуту и обеспечивает подачу кислорода с постоянной скоростью.
Вентиль открывают, поворачивая ручку против часовой стрелки. Магнитный клапан, который в этом случае также не выключается, автоматически поддерживает постоянство объема.
Кран перекрытия КП предназначен для отключении правой системы от левой, что необходимо при раздельной бронхоспирографии. При дыхании пациента в правую систему колокол спирометра поднимается и опускается, перемещая скользящий контакт по контактному стержню. Когда контакт находится на неизолированной части стержня, магнитный клапан открыт, и кислород перетекает из левой системы в правую. Таким образом, количество подаваемого кислорода зависит от положения правого колокола.
3.2
Спирограф переносной СПИРО 2-
Спирограф открытого типа Спиро 2-25 предназначен для измерения и регистрации во времени объемов дыхания.
Прибор предназначен для использования в клиниках, больницах, кабинетах функциональной диагностики, физиологических лабораториях, учебных и научно-исследовательских лабораториях по гигиене труда, физкультуре и спорту.
Прибор
должен эксплуатироваться в пределах
температур от 10 до 35°С при относительной
влажности 80%.
Рис. 3.4. Спирограф СПИРО 2-25:
I — корпус; 2 — сильфон выдоха; 3 — сильфон вдоха; 4 — соединительная планка;
5 — счетчик
объема; 6 — индикатор объема; 7 — лентопротяжный
механизм; 8 — загубник; 9 — тройник; 10 —
шланги
Спирограф открытого типа Спиро 2-25 является переносным напольным прибором.
Описание устройства приводится на рис. 3. 4.
Все
составные части прибора
Прибор подключается к электрической сети напряжением 220В с помощью трехштыревой вилки, одновременно заземляющей корпус прибора.
Устройством для измерения дыхательных объемов служат резиновые сильфоны: 2-выдоха и 3-вдоха. В сильфоны вставлены и загерметизированы с ними клапанные коробки. Посредством штуцеров клапанных коробок и гаек сильфоны кренятся к левой стенке корпуса. Подвижные крышки сильфонов соединены между собой траверсой и вместе с ней совершают возвратно-поступательное движение. Траверса несет на себе перодержатель и она же приводит во вращательное движение экран привода счетчика .
Клапанная коробка выдоха имеет один клапан на два седла, который под действием вдоха (или выдоха) закрывает один штуцер и открывает другой.
Клапанная
коробка вдоха имеет
Привод счетчика 6 представляет собой фотоэлектрическое устройство, где световой луч от лампочки, попадающий на фотосопротивление, периодически перекрывается экраном. В результате на обмотку счетчика 7 подаются электрические импульсы, приводящие счетчик в действие (рис. 3.4.). Движение траверсы передается экрану гибким шнуром через ведущий шкив и муфту обгона. Последняя служит для предохранения экрана от обратного вращения.
Лентопротяжный механизм состоит из электродвигателя, редуктора, барабана и двух щек, стянутых четырьмя стяжками. На щеках имеются вращающиеся опоры (правая подпружинена) для установки рулона диаграммной ленты. Для прижима ленты к барабану имеются два ролика. Лентопротяжный механизм обеспечивает движение диаграммной ленты с постоянными скорост51Мн 50 или 600 мм/мин.
Блок
переключателей состоит из трех выключателей,
смонтированных в одном корпусе с сигнальной
лампой. Он служит для включения сети,
счетчика и переключения скоростей лентопротяжного
механизма.
Рис. 3.5. Схема пневматическая принципиальная:
1-сильфон
выдоха; 2-клапан выдоха; 3-клапан выдоха;
4-загубник; 5-шланг; 6-клапан впуска; 7-клапан
вдоха; 8-сильфон вдоха; 9-перо; 10-лентопротяжный
механизм
Принцип работы прибора иллюстрируется пневмо-кинематической принципиальной схемой, приведенной на рис. 3.5.
На рис. 6 приведена принципиальная электрическая схема.
Работа прибора основана на принципе объемных измерений вдыхаемого и выдыхаемого газа, причем вдох осуществляется из одного сильфона, выдох — в другой (рис. 3.5.). Эта схема исключает необходимость дезинфекции прибора. Дезинфицировать необходимо только загубник и тройник.
Пациент подсоединяется к прибору загубником, при этом на нос накладывается носовой зажим. К штуцеру вдоха с обозначением 0-2 можно подсоединить мешок Дугласа, наполненный кислородом.
При выдохе в предклапанном пространстве (рис. 3.5а.) создается избыточное давление, в результате чего в сильфоне выдоха 1 клапан 3 закрывается и клапан 2 открывается, а в сильфоне вдоха 8 клапан 7 закрывается и под действием толкателя открывается клапан 6. Воздух, попадая в сильфон 1, перемещает подвижную крышку. Последняя жестко связана с подвижной крышкой сильфона 8. В результате перемещения крышек в сильфоне 8 создается разрежение. Атмосферный воздух, проходя через открытый клапан 6, заполняет сильфон 8.
При
вдохе в предклапанном
Действуя по описанной схеме, прибор позволяет постоянно вдыхать свежий воздух, что обеспечивает возможность длительного исследования дыхания.
С
подвижной крышкой сильфонного
датчика жестко связано перо 9, которое
на движущейся диаграммной ленте записывает
спирограмму.
Рис. 3.6. Схема электрическая принципиальная:
R1 - резистор;
R1- резистор МЛТ-1-22 кОм±10%; R2=резистор ППБ-25Д-2.2
кОм±10%; R3 -резистор ПЭВ-7,5-18 кОМ±10%; R4 резистор
МЛТ-1-62 кОм±10%; R5 -фоторезистор ФСК-2; С1-конденсатор
МБГО-2-GOO-l-Il; С2-конденсатор К50-12-300-30; SI,
S2 - тумблер ТП1-2; S3-переключатель П2Т-2;
V-лампа электронная 6НСП; H1, Н2 -лампа МН6,3-0,3;
F1, F2 -предохранитель ; Т-трансформатор:
М-электродвигатель СД-64; В-счетчик.
3.3 Спирограф МЕТАТЕСТ-1
Аппарат предназначен для измерения и регистрации изменений ко времени дыхательных объемом и потреблении кислорода в условиях покоя, при умеренной нагрузке и для измерения объемов форсированного выдоха. Пользование прибором возможно при температуре воздуха от 15 до 35 С и относительной влажности не выше 80 % при 25 С.
Прибор
(рис. 3.7 а.) размещается на подвижном столике-тележке
(4), причем измерительный блок (3) прикреплен
к нему пинтами. Столик имеет 2 ящика для
хранения запчастей и принадлежностей.
Прибор подключается к источнику кислорода
шлангом (5). Штанга (6) дли подвески тройника
(2) с клапаном и загубником (1) крепится
к столику зажимом, позволяющим регулировать
положение по высоте и горизонтали. Тройник
соединен гофрированными шлангами (7 и
8) с измерительным блоком и насосом соответственно.
К сети переменного тока прибор подключается
специальной вилкой с заземляющим контактом.
В измерительном блоке (рис. 3.7 б.) происходит
разделение воздушных потоков и поглощение
углекислого газа, измерение дыхательных
объемов и их регистрация на диаграммной
бумаге. В крышке (I) блока имеются два штуцера
для вдоха и выдоха с клапанами. Изнутри
на крышке закреплен патрон с известковым
поглотителем ХП-И (3). а под ним — поддон,
препятствующий попаданию частиц поглотителя
в сильфон — резиновый сжимаемый резервуар
(4). Крышка герметически закреплена тремя
винтами-барашками через уплотняющее
кольцо. В корпусе измерительного блока
размешен лентопротяжный механизм (6),
прикрытый прозрачной крышкой, на которой
нанесена шкала, позволяющая определять
объем сильфона. Там же установлен вибрационный
насос (5) для удаления части воздуха из
системы при установке нулевой линии спирограммы
при подключении к прибору пациента, а
также поглотитель выдыхаемого углекислого
газа.
Рис. 3.7. Спирограф МЕТАТЕСТ-1:
а - общий вид прибора; б - схема измерительного блока
На задней стенке прибора (рис. 3.8а.) расположены штуцер подачи кислорода (1), ввод сетевого шнура (3), два предохранителя на 0,5 А (2), обозначенные соответствующими надписями.