ПРИБОР ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЁМА ЖЕЛЕЗИСТЫХ ОРГАНОВ ПЛОДА

Предлагаемая полезная модель относится к морфометрическому оборудованию, применяемому в медицине, а именно в анатомии, патологической анатомии, гистологии, и может быть использована для повышения достоверности и удобства исследования органометрических характеристик паренхиматозных органов плода человека.
Из способов морфометрической оценки размеров органов на ранних этапах онтогенеза можно отметить:
- Способ морфологической диагностики вентрикуломегалии у плодов и новорожденных (RU 2009142470/14, 19.11.2009) (метод посмертной диагностики).
- Устройство для определения объема биологического материала объектов неправильной геометрической формы (88526, 20.07.2009).
- Прибор для определения объема тел неправильной геометрической формы (150657, 15.09.1961).
- Способ определения плотности твердых тел (патент RU 2203480).
- Способ определения плотности твердых тел (2001107579/28, 23.03.2001).
Плотность вещества - это масса единицы объема этого вещества. Измерение плотности сводится к измерению массы и объема тела. Масса относится к числу физических величин, значения которых могут быть определены непосредственными измерениями с помощью взвешивания на весах. Объем тела определяется обычно путем косвенных измерений (кроме определения объема правильных тел). При определении плотности вещества образцов сложной формы вычислить объем образца через линейные размеры невозможно. В этом случае используют другие методы, среди которых известен пикнометрический метод.
- Для определения объема объекта используются:
1) Способ определения объема объектов или тел правильной геометрической формы. Например, если тело имеет форму прямоугольного параллелепипеда, V=a∗b∗c (Громов С.В., Родина Н.А. Физика: учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. - 4-е изд. - М.: Просвещение, 2002). Этот метод не применим к биологическим объектам, так как их сложно привести к какой-либо правильной геометрической фигуре.
2) В случаях, когда известна масса и плотность, объем объекта неправильной геометрической формы можно определить по формуле: V=m/ρ, где V - это объем исследуемого объекта, m - масса объекта, ρ - плотность объекта (Громов СВ., Родина Н.А. Физика: учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. - 4-е изд. - М.: Просвещение, 2002). Данный метод в морфологических исследованиях не применим, так как плотность биологического материала можно не всегда известна.
3) Если тело имеет неправильную форму, то объем можно найти по методу Архимеда - измерением объема воды, вытесняемой данным телом. Если измеряют объем большого объекта, то используют отливной стакан. Для точного определения объема вылившейся воды рекомендуется использовать стакан с делениями или измерительный цилиндр, которые подставляют под отливную трубку перед опусканием тела в воду.
Способ измерения объема тела с помощью мензурки основан на том, что при погружении тела в жидкость объем жидкости с погруженным в нее телом увеличивается на величину объема тела. Этот способ хорош тем, что им можно измерять объем тел неправильной формы (к которым часто относятся анатомические объекты), которые нельзя найти, измеряя линейные размеры этих тел. Этот метод работает лишь для тел, которые не растворяются в воде. При измерении объема крупных органов или их частей используются мерные сосуды больших диаметров, что увеличивает погрешность измерений (Правдин П.В. Лабораторные приборы и оборудование из стекла и фарфора: Справ. - М.: Химия. - 1988, 336 с). Погрешность измерений достигает четверти цены деления. Сосуды с более высокой точностью измерения, как правило, маленького диаметра и, соответственно, объема и поэтому не пригодны для измерений объектов большего размера.
3) Приборы, действие которых основано на измерении объема тела по объему вытесненной им жидкости, которые могут быть выполнены в виде неподвижного сосуда с постоянным уровнем жидкости и электрического указателя. Однако точность таких приборов недостаточна.
Указанные морфометрические приспособления имеют ряд недостатков, затрудняющих и усложняющих процесс органометрии:
1) Паренхиматозные органы плода, как правило, имеют неправильную форму, небольшие размеры, и плотность их зачастую неизвестна.
2) При малой величине органа использование отливного стакана нецелесообразно ввиду большой погрешности измерений.
3) Приборы, для измерения объема тела с электрическим указателем дорогостоящие.
4) Не все паренхиматозные органы при опускании в воду погружаются на дно, что затрудняет процесс измерения их объема.
Исходя из вышеизложенного, можно сказать, что прототипом предлагаемой полезной модели является измерительный цилиндр Архимеда [1, 2, 3, 4]. В основе определения плотности лежит пикнометрический метод. В связи с этим, представляет несомненный интерес изготовление специальных средств для определения объема и плотности органов плода.
Исходя из необходимости точного измерения объема небольших анатомических объектов неправильной формы, мы предлагаем «Прибор для определения объема и плотности железистых органов плода». Описываемый прибор позволяет упростить методику измерения объема и плотности анатомических объектов неправильной формы и повысить точность измерений.
Сущность изобретения
Способы морфометрии органов плода, основываются на определении их массы, объема, плотности и пр. и сравнении их с возрастной и видовой нормой. Изменения органометрических характеристик (масса, плотность и объем) часто наблюдается при гипотрофии и гипоксии плода, сахарном диабете, внутриутробных инфекциях, муковисцидозе, гипоплазии органов и др. [6, 7]. При оценке изменений в органах плода используются возрастные нормативы [5]. Для объективной оценки морфометрических характеристик органов плода целесообразно применять специальные устройства. Цель полезной модели - усовершенствование методики определения объема и плотности паренхиматозных органов плода и обеспечение ее объективности.
3
Устройство состоит из: цилиндра (фиг. 1), изготовленного из полипропилена с нанесенной шкалой с ценой деления 0,05 мл (см) и держатель для анатомического объекта (фиг. 2).
Для решения поставленной задачи предложено использовать измерительный цилиндр, характеризующийся тем, что он:
- имеет вместимость 200 мл, диаметр 30 мм, изготовлен из полипропилена толщиной 2 мм;
- имеет нанесенную на свою поверхность шкалу (0 отметка на 100 мл) и цена деления 0,05 мл (соответствует объему небольших органов плода);
- имеет держатель, изготовленный из полипропилена, с фиксатором (для удерживания анатомического объекта при погружении его в воду), поскольку многие органы не погружаются в воду, а остаются на ее поверхности.
Для определения плотности вместе с цилиндром необходимо использовать прецизионные весы (или любые высокоточные лабораторные весы).
Отличительными признаками заявленного устройства является:
- наличие держателя, обеспечивающего удержание анатомического объекта в воде,
- диаметр цилиндра, позволяющий определять объем паренхиматозных органов плода и дать более точные морфометрические характеристики;
- возможность определения и оценки плотности органа дает возможность прогнозирования патологических изменений органа на микроскопическом уровне (избыточное развитие соединительной ткани, фиброз и т.д.).
Преимуществами предложенной полезной модели являются точность, простота в применении, низкая стоимость и, следовательно, доступность для широкого круга пользователей.
Устройство используется следующим образом:
Устройство не требует сборки, используется с высокоточными лабораторными весами.
Выделенный при аутопсии орган (анатомический объект) помещается на весы, которые фиксируют его массу. В цилиндр помещают держатель и заполняют дистиллированной водой комнатной температуры (до нулевой отметки). Извлекают держатель из цилиндра. Анатомический объект фиксируют между лапками держателя, укрепляют с помощью регулировочного кольца и погружают в цилиндр с водой. Определяют объем вытесненной жидкости (равный объему погруженного в него тела). Далее по формуле ρ=m/V вычисляют плотность ткани органа.
На основании определения плотности органов плода можно предполагать изменения внутреннего строения в виде фиброза.
Список источников
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия / Г.Г. Автандилов. - М.: Медицина, 1990. - 380 с.
2. Врожденные гипоплазии поджелудочной железы у детей раннего возраста / Е.М. Витебский [и др.] // Педиатрия. - 1986. - №9. - С. 39-44.
3. Громов С.В., Родина Н.А. Физика: учебник для 7 класса общеобразовательных учреждений. - 4-е изд. - М.: Просвещение, 2002. - С. 28-29, 148.
4. Каган И.И., Железное Л.М. Поджелудочная железа: микрохирургическая и компьютерно-томографическая анатомия. - М.: Медицина, 2004. - 152 с.
5. Калитеевский П.Ф. Макроскопическая дифференциальная диагностика патологических процессов / П.Ф. Калитеевский. - М.: Медицина, 1993. - 342 с.
6. Патологическая анатомия болезней плода и ребенка: Руководство для врачей / Под ред. Ивановской Т.Е., Леоновой Л.В.- Москва: Медицина, 1989. - Т. 1. - 364 с.
7. Перетятко Л.П. Морфология плодов и новорожденных с экстремально низкой массой тела / Л.П. Перепятко, Л.В. Кулида, Е.В. Проценко. - Иваново: ОАО Изд-во «Иваново», 2005. - 384 с.
8. Поттер Э. Патологическая анатомия плодов, новорожденных и детей раннего возраста. - М.: Медицина, 1971. - 344 с.
9. Schulz D.М. Weights of Organs of Fetuses and Infants / D.M. Schulz, D.A. Giordano, D.H. Schulz // Archives of Pathology. - 1962. - N 3. - P. 244-250.
Перечень фигур чертежей и иных изображений
Фиг 1. Измерительный цилиндр.
h=300 мм
1
h=150 мм
2
h=5 мм
D=30 мм
1
D=4,4 мм
Фиг 2. Держатель с фиксатором.
l=180 мм
1
l=150 мм
2
l=0,5 мм
b=3 мм
1
b=1 мм
2
b=8 мм
a=25 мм
с=5 мм
1
c=1 мм
Внутренний диаметр резинового кольца-фиксатора 3 мм.