[其他]微波肺含水量测定仪

说明书

一.微波肺含水量测定仪是一种灵敏度很高的能对肺含水量进行定量测定的医学诊断用电子仪器。

它能用于对肺水肿进行早期诊断和临床动态监测，并能用于对肺气肿的诊断。

二.用微波方式诊断肺含水量利用400MHz-2450MHz的电磁波通过胸腔时，由于肺内水和空气等介质含量的变化，而使微波相位发生改变，同时微波能量发生衰减。我们就是利用网络分析仪（或叫失量电压表，微波相位计）来检测出微波能量的衰减及相位变化的幅值。通过动物试验及临床试验得出的数据经过统计学运算，而得出肺内的含水量。

最早应用微波原理测量肺含水量的是Charles    Susskind（Proc.IEEE.vo161.P    673，1973）于1973年提出来的，P.C.Pedrsen等（IEEE.Trans    Biomed    Eng    BME-23，410-412）于1976年通过利用测量微波反射信号的相位和功率衰减的方法进行了测定肺含水量的实验，但此实验结果表明，此方法灵敏度很低。M.F.Iskander（Radio.sci.vol.14，no.6s，P    265-269，1979），应用测量微波穿透信号相位和衰减的方法进行了模拟实验和麻醉动物的实验。它发现此方法灵敏度很高，但只能用于模拟试验和麻醉动物，即只能进行静态试验而无法用于动态试验。故于1981年又进行了微波CT的研究（IEEE.Trans    Biomed    Eng    Vol    BME-28.No.12，P    797-804：1981）但以发现由于微波CT设备庞大、技术复杂、可靠性低而又放弃了此方案，于1983年改用1GHz    Dicke    ra-diometer的微波无损测温的方案（J    Microwave    Power    vol    18（3），P    265-275，1983），他们发现此方法灵敏度、精确度也很高，但只能测得皮下2cm深度处的肺含水量;因而应用在人身上是很困难的，故现在能应用在临床上微波测量肺水肿的仪器还没有实现。

三.我们为了把此方式应用于临床能对肺水肿进行定量分析，达到肺水肿早期检测和临床动态监测的目的，而重新设计并改进了M.F.Iskander的实验方案，成功的进行了狗的预初试验，并依照预初试验的结果设计了三种集成化组件，从而制成了“微波肺含水量测定仪”。

四.我们的新试验方案见附图Ⅰ。

915MHz振荡器发出振荡信号经同轴定向藕合器分为两路，大信号输出端接一食道发射天线（由-聚四氟乙烯同轴电缆在前端削去2-3cm屏蔽层制得）。已衰减20db的小信号输出端经30db衰减器接到BX-27数字相位计（天津无线电一厂出品）的带锁相电路的输入端，两个螺旋线型微波接收天线和手动同轴开关输入端相联，并且三者固定在一起，同轴开关输出端经聚四氟乙烯同轴电缆联到相位计无锁相的输入端。

此方案与M.F.Iskander方案的不同点在于：

我们把发射天线经鼻腔放入了食道的心脏水平（此位置可由心电图食道导联测出），这样天线前面是心脏，侧面是肺脏。我们在前胸壁心脏位置放了心脏接收天线①，侧胸壁放了肺脏接收天线②，中间用了一个手动微波开关③连接。三者固定在一起，使它们不能分别移动，用超声波测出心脏直径，以心脏天线的相位和电压为零点来求出心脏相位和肺脏相位的差值就可推算出心脏含水量。实验结果如下：

动物：狗，♀，体重11Kg，生理盐水以146ml/min速度注入下腔静脉。

｜注入NS量｜心脏直径｜心脏相位｜肺脏相位｜

注入前    4.5cm    +48-60    -36-52

250ml    +93-104＊    -61-75

500ml    +40-60    -99-112

1000ml    +31-42    -116-133

｜1500ml｜5.0cm｜+40-60｜-120-140｜

肺动脉压、肺楔压、心输出量在注入1500ml    NS后均无改变。

＊注：因此时供电电压下降使信号源输出下降，接收端信号小于1mv超过相位计最低检测能力。

由于我们用的是手动开关、眼睛读数，故数字误差略大，这是由于把心跳时含水量的变化及呼吸时气体进入肺中介质改变都包括在内了。