Режимы измерений и вычисления параметров механики дыхания

В разработанном приборе предусмотрено 2 режима измерений и вычислений: первый режим — измерение импеданса всей системы дыхания Zrs во время спокойного- дыхания в - течение 75 с (по 15 с на каждую из пяти частот); второй режим—измерение импеданса верхних воздухоносных путей Zuaw во время задержки дыхания — пробы Вальсальвы в течение 30 с (по 6 с на каждую частоту). Во время пробы Вальсальвы надгортанник перекрывает, вход в трахею, поэтому измеряется импеданс верхних дыхательных путей от носовой полости до гортани. Импеданс верхних дыхательных путей Zuam и импеданс нижележащего участка системы дыхания Z1 соединены параллельно. По величине Zrs и Zuam в соответствии с известными правилами операций с комплексными числами вычисляется Z1 который является импедансом системы дыхания, скорректированным на величину импеданса верхних дыхательных путей.

Далее по найденным величинам импеданса определяются следующие параметры осцилляторной механики дыхания: сопротивление R, инерционность и растяжимость С. Сопротивление вычисляется как средняя величина реальных частей импедансов на пяти частотах, инерционность и растяжимость — методом наименьших квадратов по зависимости мнимой части импеданса от частоты.

Вывод

Разработанный прибор позволяет быстро (за 2 мин) найти механические импедансы системы дыхания, верхних дыхательных путей системы дыхания с коррекцией на верхние дыхательные пути на частотах 7, 10, 13, 16, 19 Гц, а также вычислить следующие параметры осцилляторной механики дыхания: сопротивление, растяжимость, инерционность.

Метод измерений совместно с процедурой калибровки обеспечивает вычисление импеданса по измеряемым величинам эффективного напряжения от датчика давления и сдвигу фаз между сигналом давления и сигналом потока.

Процедура калибровки позволяет определить комплексную характеристику прибора с точностью не менее 5% по модулю и 0,06 рад по углу.

Благодаря конструктивным (отдельный осцилляторный блок) и программным особенностям (программная компенсация импеданса верхних дыхательных путей) концепцию прибора можно применять в специфических условиях, где испытуемый сам работает с прибором и (или) подвергается действию повышенных или пониженных давлений. Прибор можно рекомендовать и для использования в пульмонологических клиниках.