способ исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта, заключающийся в том, что вводят зонд в исследуемый орган, возбуждают оптическое излучение инфракрасного диапазона, воздействуют им на исследуемую область органа желудочно-кишечного тракта, преобразуют интенсивность отраженного светового потока в электрический сигнал, усиливают, регистрируют и по амплитудно-временным характеристикам и форме электрического сигнала судят о моторной функции желудочно-кишечного тракта, отличающийся тем, что оптическое излучение инфракрасного диапазона возбуждают в импульсном режиме, преобразуют интенсивность амплитудно-модулированного импульсного отраженного светового потока в электрический сигнал, усиливают усилителем импульсного напряжения и демодулируют.

2. Устройство для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта, содержащее зонд, выполненный в виде прозрачной силиконовой трубки, внутри которой размещена инфракрасная оптоэлектронная пара, представляющая собой излучатель и приемник, разделенные между собой светонепроницаемой перегородкой, согласующий усилитель, вход которого соединен с приемником, и регистрирующее устройство, отличающееся тем, что внутри прозрачной силиконовой трубки размещены дополнительно четыре инфракрасные оптоэлектронные пары, связанные с первой инфракрасной оптоэлектронной парой, излучатели всех оптоэлектронных пар подключены к генератору положительных прямоугольных импульсов, а их приемники соединены с согласующим усилителем, к которому последовательно подключены усилитель импульсного напряжения и демодулятор, который связан с регистрирующим устройством.

Описание изобретения к патенту

Изобретения относятся к медицине, а именно к гастроэнтерологии, и предназначены для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта (ЖКТ).

Известен способ исследования моторной функции органов ЖКТ, в частности желудка, путем регистрации биопотенциалов, в котором с целью исключения процесса зондирования электроды накладывают на эпигастральную область и правую ногу [А.С. №101252 (450433/102/13-920), класс 30а, 4₀₁, БИ №9, 1955].

Недостатком известного способа является низкая точность.

Известно устройство для осуществления известного способа, включающее в себя усилители и регистрирующие приборы, при этом с целью выделения биопотенциалов моторной функции усилитель выполнен избирательного действия [А.С. №101252 (450433/102/13-920), класс 30а, 4₀₁, БИ №9, 1955].

Недостатком известного устройства является низкая точность результатов исследований, которая обусловлена невысокой чувствительностью и помехозащищенностью, слабой селекцией полезного сигнала.

Известен способ исследования моторной функции органов ЖКТ, выбранный в качестве прототипа, заключающийся в том, что вводят зонд в исследуемый орган ЖКТ, воздействуют постоянным световым потоком инфракрасного диапазона на исследуемую область ЖКТ с последующим приемом отраженного светового потока, преобразованием его в электрический сигнал и регистрацией [Патент РФ №2154410, МПК А61В 5/05, опубл. 20.08.00].

Недостатком известного способа является низкая точность.

Известно устройство для исследования моторной функции органов ЖКТ, выбранное в качестве прототипа, содержащее зонд, выполненный в виде прозрачной силиконовой трубки, внутри которой размещена инфракрасная оптоэлектронная пара, представляющая собой излучатель и приемник, разделенные между собой светонепроницаемой перегородкой, источник постоянного опорного напряжения, последовательно соединенные согласующий усилитель, активный фильтр низкой частоты, оконечный усилитель, двухполупериодный выпрямитель среднего значения и регистрирующее устройство, при этом излучатель подключен к выходу источника постоянного опорного напряжения, а приемник соединен со входом согласующего усилителя [Патент РФ №2154410, МПК А61В 5/05, опубл. 20.08.00].

Недостатком известного устройства является низкая точность результатов исследований. Это объясняется тем, что, во-первых, усилители постоянного тока характеризуются нестабильностью работы, которая обусловлена изменением коэффициента усиления и дрейфом "нуля" (самопроизвольное изменение выходного сигнала).

Следует также отметить влияние на точность результатов исследований дрейфа сигнала в устройстве, обусловленного тем, что мощность излучения инфракрасного излучателя зависит от медленно изменяющейся температуры окружающей среды.

Задача изобретений состоит в расширении арсенала средств аналогичного назначения.

Это достигается тем, что в способе исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта, также как в прототипе, вводят зонд в исследуемый орган, возбуждают оптическое излучение инфракрасного диапазона, воздействуют им на исследуемую область органа желудочно-кишечного тракта, преобразуют интенсивность отраженного светового потока в электрический сигнал, усиливают его, регистрируют и по амплитудно-временным характеристикам и форме электрического сигнала судят о моторной функции желудочно-кишечного тракта.

Согласно изобретению оптическое излучение инфракрасного диапазона возбуждают в импульсном режиме, преобразуют интенсивность амплитудно-модулированного импульсного отраженного светового потока в электрический сигнал, усиливают усилителем импульсного напряжения и демодулируют.

Это достигается тем, устройство для исследования моторной функции органов ЖКТ, также как в прототипе, содержит зонд, выполненный в виде прозрачной силиконовой трубки, внутри которой размещена инфракрасная оптоэлектронная пара, представляющая собой излучатель и приемник, разделенные между собой светонепроницаемой перегородкой, согласующий усилитель, вход которого соединен с приемником, и регистрирующее устройство.

Согласно изобретению внутри прозрачной силиконовой трубки размещены дополнительно четыре инфракрасные оптоэлектронные пары, связанные с первой инфракрасной оптоэлектронной парой, излучатели всех оптоэлектронных пар подключены к генератору положительных прямоугольных импульсов, а их приемники соединены с согласующим усилителем, к которому последовательно подключены усилитель импульсного напряжения и демодулятор, который связан с регистрирующим устройством.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить арсенал средств в исследовании моторики желудочно-кишечного тракта и заключается в том, что оптическое излучение инфракрасного диапазона возбуждают в импульсном режиме, преобразуют интенсивность амплитудно-модулированного сигнала импульсного отраженного светового потока в электрический сигнал, усиливают усилителем импульсного напряжения и демодулируют.

В этом случае представляется возможным исключить влияние на точность результатов исследований, полученных посредством предлагаемого устройства, таких мешающих факторов, как дрейф «нуля» и шумы, а также дрейф сигнала в устройстве. Кроме того, представляется возможным увеличить мощность излучения в импульсе более чем в два раза.

Дополнительным техническим результатом является повышение помехозащищенности за счет разделения спектра полезного сигнала и помех.

На фиг.1 изображено устройство для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта.

На фиг.2 изображен график регистрации моторики пищевода здорового человека.

На фиг.3 изображен график регистрации функциональной болезни пищевода - грыжи пищеводного отверстия диафрагмы.

Способ осуществляют с помощью устройства, выполненного в виде оптико-электронного зонда, представляющего собой силиконовую трубку, в которой по всей длине зонда последовательно размещены пять оптоэлектронных пар, что позволяет регистрировать исследуемый орган одновременно на пяти уровнях, сигнал с генератора положительных прямоугольных импульсов 1 (ГППИ) поступает на каждую оптоэлектронную пару 2 (ОЭП), представляющую собой излучатель 3 (ИЗ) и приемник 4 (ПР), соединенные с согласующим усилителем 5 (СУ), последовательно связанным с усилителем импульсного напряжения 6 (УИН), демодулятором 7 (ДМ) и регистрирующим устройством 8 (РУ), при этом выход генератора положительных прямоугольных импульсов 1 (ГППИ) подключен к каждому излучателю 3 (ИЗ), а вход согласующего усилителя 5 (СУ) соединен с каждым приемником 4 (ПР).

Генератор положительных прямоугольных импульсов 1 (ГППИ) может быть собран, например, на микросхеме серии К561 ЛА7 с частотно-задающей RC цепочкой; в качестве инфракрасной оптоэлектронной пары 2 (ОЭП) можно использовать светодиоды типа АЛ107Б; согласующий усилитель 5 (СУ), усилитель импульсного напряжения 6 (УИН), демодулятор 7 (ДМ) могут быть выполнены на микросхемах серии 140УД 1208. В качестве регистрирующего устройства 8 (РУ) можно использовать быстродействующий самописец типа Н3031-4 либо компьютер с принтером.

Устройство работает следующим образом.

Зонд вводят в исследуемый орган ЖКТ, например пищевод. С помощью генератора положительных прямоугольных импульсов 1 (ГППИ) и излучателя 3 (ИЗ) возбуждают импульсное оптическое излучение инфракрасного диапазона и воздействуют им на исследуемую область пищевода. Посредством приемника 4 (ПР) и согласующего усилителя 5 (СУ) преобразуют интенсивность отраженного от стенок пищевода импульсного светового потока в электрический сигнал, который усиливается усилителем импульсного напряжения 6 (УИН), и демодулируют с помощью демодулятора 7 (ДМ). В отсутствие перистальтической волны сигнал на выходе демодулятора 7 (ДМ) будет практически равен нулю. При прохождении перистальтической волны стенки пищевода приходят в движение, вследствие чего происходит амплитудная модуляция отраженного импульсного светового потока. В этом случае на выходе демодулятора 7 (ДМ) появляется электрический сигнал, который подают на регистрирующее устройство 8 (РУ). По частоте следования этих электрических сигналов, амплитуде и форме их, которые отражают частоту следования сокращений исследуемого органа, а также скорость прохождения перистальтической волны, длительность и периодичность, судят о моторной функции исследуемого органа.

Пример 1. Больной К. в возрасте 38 лет проходит профилактическое обследование органов пищеварения в гастроэнтерологическом отделении клиники.

С помощью данного устройства было проведено исследование моторной функции пищевода. Пациенту в положении сидя на глубину 30 см был введен оптико-электронный зонд, при этом больному каждые 10 сек предлагали сделать глоток, благодаря которому вызывалась перистальтическая работа стенок пищевода, исходя из этого давался анализ моторики исследуемого органа. Регистрация электрических сигналов с выхода регистрирующего устройства осуществлялась одновременно на пяти уровнях с выводом на дисплей компьютера.

Полученные временные диаграммы (см. фиг.2) представляют собой положительные импульсы примерно одинаковой амплитуды, формы и длительности. Это говорит о нормальной работе стенок исследуемого органа по всей его длине.

Диагноз: Моторная функция пищевода в норме.

Пример 2. Больной п.в возрасте 45 лет находился в гастроэнтерологическом отделении клиники с 02.02.2006 по 28.02.2006 с диагнозом первично укороченный пищевод. Аксиальная грыжа пищеводного отверстия диафрагмы.

При поступлении жалобы на затруднения прохождения твердой пищи на уровне грудного отдела. Впервые данная жалоба у пациента появилась 4 года назад и имела эпизодический характер. Последние 1,5 года отмечал ежедневно и систематически. Объективно состояние при поступлении удовлетворительное, со стороны органов грудной и брюшной полостей без особенностей.

Были проведены обследовании OAK, OAM, ЭКГ, УЗИ органов брюшной полости, щитовидной железы, компьютерная томография органов грудной клетки, осмотрен ЛОР-врачом, нервопотологом, психиатром, терапевтом. Выраженных патологических изменений обнаружено не было.

При рентгеноконтрастном исследовании жидкой бариевой взвесью пищевода и желудка в Положении Тренделенбурга обнаружена нефиксированная аксиальная грыжа пищеводного отверстия диафрагмы. Желудочно-пищеводный рефлюкс.

Исследования фибрагастродуагеноскопии (ФГДС) показали, что пищевод свободно проходим. Розетка кардии располагается на 37-38 см, смыкается не полностью, имеется заброс желудочного содержимого в просвет пищевода. Слизистая обдоминантного отдела на передней, левой и задней стенках имеет ограниченные продолговатые формы, гиперемированные, отечные участки слизистой имеют неправильные формы. Слизистая в их области польпаторно-мягкая, легко берется в щипцы, смещается.

Взята биопсия. Желудок и двенадцатиперстная кишка без особенностей. Выполнена внутрипросветная ультрасонография, выполнено сканирование пищевода. Часть желудка располагается выше пищеводного отверстия диафрагмы на уровне эзофагокардиального перехода в норме.

На фоне консервативной терапии получена положительная динамика, дисфагия полностью купированна, жалоб не предъявлял. Пациент выписан в удовлетворительном состоянии, рекомендация повторной ФГДС через 3-4 месяца.

На фиг.3 представлена диаграмма показывающая, функциональное нарушение пищевода, на уровне четвертой и пятой оптоэлектронной пары зонда, которые соответствуют переджелудочной зоне пищевода, в которой была обнаружена грыжа, мы видим нехарактерные перистальтические движения стенок пищевода, по которым клинически выявляется степень и острота болезни.

Регистрация заболевания была подтверждена эндоскопически и методом баллоно-кимографии.

Заключение: Аксиальная грыжа пищеводного отверстия диафрагмы.