Подсистема подачи звука в качестве оригинальных элементов содержит усилитель мощности звуковой частоты и динамический громкоговоритель 5ГДШ-4, у которого сопротивление звуковой катушки при частоте 1000Гц равно 4 Ома, а номинальная мощность – 5 ВА. Генерирование колебаний осуществляет генератор звуковой карты компьютера, дающий электрические колебания необходимой формы и частоты (Wave Table синтезатор).
Динамический громкоговоритель и усилитель мощности конструктивно объединены в один узел - дыхательную циркуляционную подсистему. В дыхательной циркуляционной подсистеме прибора, в начале линии вдоха, устанавливается главный элемент подсистемы подачи звука – динамический громкоговоритель. Он заключен в корпус из полиамида, обеспечивающий подачу звукового потока в трубку и уменьшение утечек звука в окружающую среду. В корпусе предусмотрено сообщение воздушных объемов по обе стороны диффузора громкоговорителя. Такое конструктивное решение позволяет предотвращать действие переменного давления воздуха в циркуляционной системе при дыхании на диффузор.
Усилитель мощности звуковой частоты (УМЗЧ) предназначен для создания необходимой мощности на внешней нагрузке, которой является динамический громкоговоритель. УМЗЧ подключается с помощью концентрического штекерного соединителя диаметром 3.5мм по МЭК 130-8 для НЧ сигналов к выходу звуковой карты компьютера (Line Out) [75].
В узел измерения звукового давления входят: электретный микрофон JF - 113 (U = 3В, R = 1.5 кОм), заключенный в звукоприемник, который герметично изолирует участок грудной клетки при записи. Микрофон подключается к входу звуковой карты (Mic), который расположен на металлической панели, выходящей на заднюю стенку системного блока компьютера, с помощью трехполюсного коммутационного штекера. Необходимая чувствительность микрофонного входа составляет 3 - 10 мВ. В качестве звукоприемника можно использовать головку фонендоскопа с необходимым переходником для микрофона.
Биотехническая система представляет собой автоматизированное рабочее место врача-пульмонолога. Внешний системы для ПФГ исследований показана на рис. 8.3.
Техническая подсистема, кроме аппаратных средств, включает программное обеспечение для управления, регистрации и обработки результатов и ведения базы данных пациентов с возможностью подключения к сети INTERNET, а также работы в локальной сети лечебного учреждения. Управление системой осуществляется с помощью клавиатуры и манипулятора «мышь».
Рис. 8.3 – Внешний вид системы для ПФГ исследований.
Поскольку динамический громкоговоритель и усилитель мощности, объединенные в один узел, и являются оригинальными элементами системы. Остальные блоки структурной схемы системы, микрофон и ЭВМ, являются стандартными изделиями, требующие лишь соответствия выбранным параметрам. Очевидно, что данная система легко может быть реализована, как в стационарном варианте, так и в мобильном, при замене настольного ПК на портативный ноутбук. Последнее обстоятельство очень важно и значительно расширяет возможности ее использования практическими врачами.
Считывание wav-файла записи ПФГ производится с помощью программных средств пакета MATLAB. Сигнал детектируется, в результате чего выделяется низкочастотный сигнал, частота которого соответствует частоте дыхания, который соответствует ПФГ (рис.8.4, 8.5).
Рис. 8.4 – Пример «одногорбой» ПФГ
Рис. 8.5 – Пример записи «двугорбой» ПФГ
Практическое использование метода ПФГ возможно только в случае нахождения закономерностей распространения звука по воздушному столбу и получения количественных зависимостей между параметрами регистрируемого сигнала на выходе из системы легочных звукопроводов и геометрическими параметрами самой системы. Эти зависимости, полученные теоретически, могут стать основой методики обработки получаемой информации, пригодной для медицинской практики.
8.4. Моделирование процесса распространения акустической волны в легких
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.