Акустична система для діагностики колінних суглобів

1. Акустична система для діагностики колінних суглобів, що містить мікрофонний датчик суглобних шумів, зв'язаний з пристроєм візуалізації, та головні телефони, яка відрізняється тим, що вона додатково включає підставку для ноги, датчик кутових переміщень гомілки, блок збору інформа 35813 На фіг. 1 представлена структурна схема системи. На фіг. 2 представлена конструкція підставки для ноги. На фіг. 3 представлена конструкція мікрофонного датчика. Система містить підставку 1, на ній закріплений датчик кутових переміщень 2 гомілки, до якого підключений мікрофонний датчик 3. Датчик кутових переміщень 2 та мікрофонний, датчик 3 через блок збору інформації 4 з'єднані з пристроєм вводу аналогової інформації 5, що встановлений в ПЕОМ 6. Паралельно з блоком збору інформації 4 з'єднані головні телефони 7. На жорсткому диску ПЕОМ 6 встановлене спеціалізоване програмне забезпечення 8. Візуалізація результатів обробки акустичних шумів відбувається на монітор 9. Датчик кутових переміщень 2 перетворює кутові переміщення гомілки пацієнта в електричну напругу. Мікрофонний датчик 3 перетворює акустичні шуми, що виникають в колінному суглобі при його русі, в електричну напругу. Блок збору інформації 4 узгоджує вихідні сигнали датчика кутових переміщень 2 та мікрофонного датчика 3 з вхідними параметрами пристрою вводу аналогової інформації 5, що встановлений в ПЕОМ 6. На блоці збору інформації 4 є гніздо для підключення головних телефонів 7, вхідна розетка для підключення з'єднувального кабелю від датчика кутових переміщень 2 та мікрофонного датчика 3 і вихідна розетка для підключення з'єднувального кабелю до пристрою вводу аналогової інформації 5. Пристрій вводу аналогової інформації 5 перетворює двоканальну аналогову інформацію з виходу блока збору інформації 4 в цифрові відліки та вводить їх в ПЕОМ 6. Конструктивно пристрій вводу аналогової інформації 5 виконаний у вигляді друкованої плати, що вставляється в слот ПЕОМ 6. Для закріплення пристрою на платі встановлена скоба з роз'ємом для підключення з'єднувального кабелю від блока збору інформації 4. Головні телефони 7 призначені для одночасного з вводом інформації в ПЕОМ 6 прослуховування суглобних шумів. Спеціалізоване програмне забезпечення 8 забезпечує взаємодію технічних засобів системи та виконує обробку акустичних сигналів, зберігання, документування результатів обробки та візуалізацію їх на монітор 9. Підставка 1 має сідлоподібну форму для зручного розташування на ній стегнової частини ноги пацієнта. На бічній поверхні підставки 1 закріплений датчик кутових переміщень 2. Конструктивно датчик кутових переміщень 2 виконаний у вигляді окремого блока. Потенціометричний перетворювач "кут-напруга" представляє собою змінний резистор типу ПЛП-11. При обстеженні пацієнта датчик кутових переміщень 2 розташований так, що його вісь співпадає з віссю суглоба. З'єднання датчика кутових переміщень 2 з гомілкою пацієнта здійснюється кулісою 10. Висота підставки 1 регу люється стійкою 11 з урахуванням довжини ноги пацієнта. Положення стійки 11 фіксується муфтою 12. Датчик кутових переміщень має вхідну розетку для підключення мікрофонного датчика 3 та вихідну розетку для з'єднання з блоком збору інформації 4. Чутливим елементом мікрофонного датчика 3 є мікрофон 13 капсюльний електретний МКЭ-332, що вмонтований в звукоізоляційну камеру 14 за принципом стандартизованого в акустиці вимірювального пристрою "штучне вухо". Конструктивно мікрофонний датчик виконаний у вигляді окремого вузла зі з'єднувальним кабелем 15, що вміщений у втулку 16. Кабель закінчується роз'ємом для підключення до датчика кутових переміщень 2. До нижньої частини мікрофона 13 приєднаний амортизатор 17. Мікрофонний датчик 3 утримується лікарем в погрібній точці суглоба, що дозволяє прослуховувати всі характерні зони виникнення суглобних звуків. Система працює таким чином. До початку обстеження виконують всі підключення складових частин системи. На зону задньої поверхні колінного суглоба встановлюють підставку 1, датчик кутових переміщень 2 кулісою 10 кріплять до гомілки пацієнта, мікрофонний датчик 3 утримується лікарем по центру колінного суглоба. Для прослуховування акустичних сигналів з колінного суглоба до блока збору інформації 4 підключають головні телефони 7. По звуковому сигналу, що подається з ПЕОМ 6, пацієнт починає виконувати рухи гомілкою з вигідного положення (90° відносно підлоги) до положення випрямлення та назад. Сигнали з датчика кутових переміщень 2 та мікрофонного датчика 3, що виникають в процесі руху суглоба, підсилюються блоком збору інформації 4 та передаються на пристрій вводу аналогової інформації 5. Після перетворення аналогових сигналів в цифрові відліки та запису їх на НЖМД в пам'яті ПЕОМ 6 зберігаються миттєві значення акустичного шуму в суглобі та відповідні значення кута. Обробка сигналів, що записані, здійснюється програмним шляхом. Програмне забезпечення 8 обчислює згладжені залежності миттєвих значень звукового тиску та рівнів звукового тиску від кутового положення суглоба та рівні спектральної щільності акустичного шуму, виводить графіки та таблиці отриманих характеристик на монітор 9. Діагностика колінного суглоба пацієнта здійснюється шляхом порівняння результатів обробки з типовими даними різних патологій. Обстеження понад 100 пацієнтів, виконані за допомогою дослідного зразка системи, підтвердили її ефективність при діагностиці патологій колінних суглобів. Особливо доцільним застосування системи є для виявлення ранніх стадій захворювань, що не визначаються рентгенологічним методом. 2 35813 Фіг. 1 Фіг. 2 3 35813 Фіг. 3 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 4