П’єзоперетворювач для реєстрації біопотенціалів

П'єзоперетворювач для реєстрації біопотенціалів, що містить електрод, який включає електроізоляційний корпус з порожниною для заповнення контактним гелем, струмознімач, з'єднаний з відвідним провідником, і установочне гніздо, закріплене на еластичному тримачі, яке складається із вставлених один в одний порожнистої основи й порожнистого вкладиша, причому корпус електрода має форму порожнистого циліндра, на одному торці якого виконаний фланець із гофрованим хвостовиком, у якому поміщений відвідний дріт, а другий торець має кулясте стовщення, порожнистий вкладиш має на торці, що стикається із полицею основи, відбортовку всередину, на полиці якої розміщена цангова засувка у вигляді порожнистого циліндра, торець якого має внутрішній буртик, при цьому струмознімач має форму порожнистого циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює внутрішньому діаметру порожнини корпуса електрода U 2 47243 1 3 ру кулястого стовщення торця корпуса електрода, висота циліндричної частини цангового закладення перевищує довжину вкладиша, внутрішній діаметр торця цангової засувки з урахуванням розмірів буртика дорівнює зовнішньому діаметру циліндричної частини корпуса електрода, тоді як зовнішня поверхня вкладиша установочного гнізда має поясок, а внутрішня поверхня основи установочного гнізда - канавку, при цьому поясок і канавка є елементами зчеплення вкладиша з основою, а внутрішній діаметр основи відрізняється від зовнішнього діаметра вкладиша на товщину тканини тримача електродів, причому основа й вкладиш установочного гнізда й корпус електрода виготовлені методом пресування з поліетилену високої щільності. Недоліком найближчого аналогу є невисока ефективність та надійність, незручність при експлуатації та обслуговуванні, низькі функціональні можливості, неможливість використання пристрою для ультразвукових досліджень. В основу корисної моделі, поставлена задача розширення функціональних можливостей, підвищення надійності та зручності при експлуатації та обслуговуванні, універсальність використання для більшості типів ультразвукових датчиків. Поставлена задача вирішується тим, що ультразвуковий п'єзоперетворювач для реєстрації біопотенціалів, який містить електрод, який включає електроізоляційний корпус з порожниною для заповнення контактним гелем, струмознімач, з'єднаний з відвідним провідником, і установочне гніздо, закріплене на еластичному тримачі, яке складається із вставлених один в одний порожнистої основи й порожнистого вкладиша, причому корпус електрода має форму порожнистого циліндра, на одному торці якого виконаний фланець із гофрованим хвостовиком, у якому поміщений відвідний дріт, а другий торець має кулясте стовщення, порожнистий вкладиш має на торці, що стикається із полицею основи, відбортовку всередину, на полиці якої розміщена цангова засувка у вигляді порожнистого циліндра, торець якого має внутрішній буртик, при цьому струмознімач має форму порожнистого циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює внутрішньому діаметру порожнини корпуса електрода для заповнення гелем, а внутрішній діаметр циліндричної частини цангової засувки дорівнює максимальному діаметру кулястого стовщення торця, корпуса електрода, висота циліндричної частини цангової засувки перевищує довжину вкладиша, внутрішній діаметр торця цангової засувки з урахуванням розмірів буртика дорівнює зовнішньому діаметру циліндричної частини корпуса електрода, тоді як зовнішня поверхня вкладиша установочного гнізда має поясок, а внутрішня поверхня основи установочного гнізда канавку, при цьому поясок і канавка є елементами зчеплення вкладиша з основою, а внутрішній діаметр основи відрізняється від зовнішнього діаметра вкладиша на товщину тканини тримача електродів, причому основа й вкладиш установочного гнізда й корпус електрода виготовлені методом пресування з поліетилену високої щільності, новим є те, що додатково містить втулку з контактами 47243 4 з'єднаними з демпфером, а він з узгоджувальними шарами, які примикають до п'єзоелемента за якими розташована акустична лінза, що знаходиться в захисному ковпаку, який примикає до площини п'єзоперетворювача, закріпленого тримачами п'єзоперетворювача, а тканина тримача електродів має отвір, діаметр яких дорівнює діаметру акустичної лінзи. Забезпечення компактного розміщення конструктивних елементів п'єзоперетворювача для реєстрації та створення впливу ультразвукових хвиль на біологічні органи та тканин, підсилюють позитивний ефект, пов'язаний з концентрованим впливом ультразвука на кровотік, ефективний мікро масаж та покращення проникненості мембран, а також збільшення ефективності відбиття ультразвукових хвиль від біотканин. На Фіг.1 представлена конструкція пристрою. На кресленні цифрами позначені: 1 - корпус електрода; 2 - порожнина для заповнення гелем; 3 - струмознімач; 4 - провідник; 5 - підстава установочного гнізда; 6 - вкладиш установочного гнізда; 7 - фланець корпуса електрода; 8 - гофрований хвостовик; 9 - кулясте стовщення на торці корпуса електрода; 10 - полиця відбортовки основи установочного гнізда; 11 - полиці відбортовки вкладиша установочного гнізда; 12 - цангова засувка вкладиша установочного гнізда; 13 - буртик на торці цангової засувки; 14 - поясок на зовнішній поверхні вкладиша установочного гнізда; 15 - канавка на внутрішній поверхні основи установочного гнізда; 16 - тканина тримача електродів; 17 - втулка; 18 - прокладка; 19 - демпфер; 20 - узгоджувальний шар; 21 - тримач п'єзоперетворювача; 22 - захисний ковпак 23 - п'єзоелемент; 24 - акустична лінза; 25 - контакти; 26 - капіляр для заповнення гелем. Заявлений ультразвуковий п'єзоперетворювач для реєстрації біопотенціалів містить електрод, який включає електроізоляційний корпус 1 з порожниною 2 для заповнення контактним гелем, струмознімач 3, з'єднаний з відвідним провідником 4, і установочне гніздо, закріплене на еластичному тримачі, яке складається із вставлених один в одний порожнистої основи 5 й порожнистого вкладиша 6, причому корпус електрода 1 має форму порожнистого циліндра, на одному торці якого виконаний фланець 7 із гофрованим хвостовиком 8, у якому поміщений відвідний дріт 4, а другий торець має кулясте стовщення 9, порожнистий вкладиш 6 має на торці, що стикається із полицею 10 5 основи 5, відбортовку всередину, на полиці 11 якої розміщена цангова засувка 12 у вигляді порожнистого циліндра, торець якого має внутрішній буртик 13, при цьому струмознімач 3 має форму порожнистого циліндра, внутрішній діаметр якого дорівнює внутрішньому діаметру порожнини корпуса електрода 1 для заповнення гелем, а внутрішній діаметр циліндричної частини цангової засувки 12 дорівнює максимальному діаметру кулястого стовщення 9 торця корпуса електрода 1, висота циліндричної частини цангової засувки 12 перевищує довжину вкладиша 6, внутрішній діаметр торця цангової засувки 12 з урахуванням розмірів буртика 13 дорівнює зовнішньому діаметру циліндричної частини корпуса електрода 1, тоді як зовнішня поверхня вкладиша установочного гнізда 6 має поясок 14, а внутрішня поверхня основи 5 установочного гнізда - канавку 15, при цьому поясок 14 і канавка 15 є елементами зчеплення вкладиша 6 з основою 5, а внутрішній діаметр основи 5 відрізняється від зовнішнього діаметра вкладиша 6 на товщину тканини тримача електродів 16, причому основа 5 й вкладиш 6 установочного гнізда й корпус електрода 1 виготовлені методом пресування з поліетилену високої щільності, також п'єзоперетворювач містить втулку 17 з контактами 25, з'єднаними з демпфером 19, а він з узгоджувальними шарами 20 і прокладкою 18, які примикають до п'єзоелемента 23, за якими розташована акустична лінза 24, що розміщена в захисному ковпаку 22, який примикає до основи 5 і закріплений тримачами 21 п'єзоперетворювача, а тканина 16 тримача електродів має отвір, діаметр яких дорівнює діаметру акустичної лінзи 24. Розглянемо порядок складання пристрою. Заявлений ультразвуковий п'єзоперетворювач збирається у наступній послідовності. Підстава 5 установочного гнізда розташовується з однієї сторони тканини 16 тримача електродів, а вкладиш 6 з іншої, і вкладиш 6 вдавлюється у підставу 5, при цьому поясок 14 входить у канавку 15, чим забезпечується надійне з'єднання вкладиша 6 з підставою 5 і зменшується вимога до товщини тканини тримача електродів, після чого у цангову засувку 12 вкладиша 6 вставляється акустична лінза 24 з п'єзоелементом 23 та прокладка 18. В струмоізоляційний корпус електрода 1 запресовується з одного боку втулка 17 з контактами 25, а з іншого боку - демпфер 19 для поглинання акустичних шумів, після цього струмоізоляційний корпус електрода 1 вставляється у цангову засувку 12 вкла 47243 6 диша 6 легким натисканням подушечкою пальця на фланець 7 при введенні торця корпуса 1 з кулястим стовщенням 9 у зіткнення з буртиком 13. Тому що цангова засувка 12 виконана усередині вкладиша 6 і є подовженням полиці 11 відбортовки торця корпуса, а висота циліндричної частини цангової засувки 12 перевищує довжину вкладиша 6, виключаючи тим самим перешкоди спрацьовуванню цангового з'єднання. Виконання торця корпуса 1 з кулястим стовщенням 9, а буртика 13 овальним забезпечує зниження зусиль як на установку електрода, так і на його демонтаж. Надійне закріплення корпуса 1 у вкладиші 6 забезпечується тим, що максимальний діаметр кулястого стовщення 9 дорівнює внутрішньому діаметру циліндричної частини цангової засувки 12, а внутрішній діаметр циліндричної поверхні цангової засувки 12 з урахуванням розмірів буртика 13 дорівнює зовнішньому діаметру циліндричної частини корпуса 1. Зниження зусиль на демонтаж корпуса 1 із вкладиша 6 досягається тим, що при захваті корпуса 1 за підставу гофрованого хвостовика 8 внаслідок упору фланця 7 на торець цангової засувки 12 створюється важіль, а виконання торця корпуса 1 з кулястим стовщенням 9 виключає "защип". Додатково підвищення надійності ультразвукового п'єзоперетворювача для реєстрації біопотенціалів досягається тим, що захисний ковпак 22 щільно фіксує акустичну лінзу разом з узгоджувальнми шарами 20, п'єзоелементом 21 та демпфером 19. Заявлений ультразвуковий п'єзоперетворювач може використовуватися в ультразвуковій терапії та діагностиці, ехоенцефалографії, ехокардіографії, ехоміографії. Для забезпечення надійного акустичного контакту між акустичною лінзою, захисним ковпаком і біологічною тканиною в акустичній лінзі є капіляр, через який гель попадає на поверхню акустичної лінзи і захисний ковпак. При контакті перетворювача з біологічною тканиною контактний гель витісняє повітряні пухирці. Таким чином, у порівнянні із найближчим аналогом, заявлений п'єзоперетворювач має наступні переваги: розширяються функціональні можливості за рахунок використання елементів ультразвукового датчика; підвищується надійність за рахунок створення постійного акустичного контакту з біологічною тканиною та забезпечується зручність при експлуатації та обслуговуванні, універсальність використання для більшості типів ультразвукових датчиків, шляхом уніфікації посадочних гнізд елементів ультразвукового перетворювача. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 47243 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601