УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ КРОВИ

Полезная модель относится к области медицинской техники, конкретно, к устройствам для исследования агрегатного состояния крови и может быть использована для оценки состояния системы гемостаза.
Известно устройство для исследования вязкости крови - тромбоэластограф, состоящий из измерительной ячейки, в которую помещают пробу крови, и регистрирующего самописца. Измерительная ячейка представляет собой модифицированный ротационный вискозиметр, состоящий из сооснорасположенных цилиндров, вращающихся относительно друг друга. Принцип работы этого прибора основан на измерении амплитуды движения внутреннего металлического цилиндра, опущенного в кровь/плазму. При свертывании крови происходит образование фибриновых нитей между внешним и внутренним цилиндрами, которые передают круговые возвратно-поступательные движения внешнего цилиндра на внутренний, что в совою очередь регистрируется на самописце в виде характерной кривой. Недостатком известного устройства является недостаточная точность измерений, обусловленная тем, что помещенная между цилиндрами кровь в процессе исследования подвергается механическому воздействию со стороны движущихся частей измерительной ячейки тромбоэластографа, что приводит к деструкции ее форменных элементов, разрушению длинных нитей фибрина и значительно искажает результаты исследования. Кроме того, исследование занимает достаточно длительный промежуток времени: от 120 до 150 минут [1].
Наиболее близким к предлагаемому является портативный анализатор реологических свойств крови гемовискозиметор «АРП-01» [2], включающий термостатированную измерительную ячейку и измерительный блок, состоящий из камертона и пробного тела. Принцип работы устройства основан на регистрации изменения сопротивления исследуемой пробы крови/плазмы, помещенной в кювету термостатированной измерительной ячейки, при ее свертывании с помощью измерительного блока, резонансным колебанием пробного тела, выполненного в виде цилиндра из нержавеющей стали, закрепленного на одной из ножек металлического камертона, у основания которого установлены пьезоэлектрические преобразователи. Для проведения исследования воздействуют на пробу крови с определенной амплитудой колебаний в ячейке и непрерывно регистрируют с помощью соединенного с камертоном потенциометра. Энергия затухания пробного тела преобразуется с помощью пьезоэлектрических элементов в регистрируемый прибором электрический потенциал, который отражается на дисплее в виде характерной кривой с последующим определением показателей, характеризующих исследуемый процесс.
Недостатком известного гемовискозиметра является недостаточная точность измерений обусловленная исполнением измерительного блока в виде металлического камертона с прикрепленным на одной из его ножек стальным цилиндром, который не способен обеспечить высокую точность измерений, а также, делает устройство громоздким. Также, невозможность его замены в случае выхода из строя, усложняет эксплуатацию прибора.
Новая техническая задача - повышение точности измерений, за счет улучшения эксплуатационных характеристик устройства, снижение габаритов и повышение удобства использования.
Для решения поставленной задачи в устройстве для исследования крови, состоящем из измерительной термостатированной ячейки и помещенного в нее пробного тела измерительного блока, соединенного с генератором импульсов и блоком регистрации, измерительный блок представляет пьезоэлектрический датчик, содержащий латунное основание, на которое нанесен слой пъезокерамики, разделенный на два сегмента с присоединенным к нему пробным телом, причем, пробное тело в средней его части выполнено с изгибом в виде петли.
Устройство для исследования крови изображенное на Фиг.1 содержит термостатирующую камеру с кюветой 5 и помещенное в нее пробное тело продольной формы 4, измерительный блок 3, соединенный с генератором импульсов 1 и блоком регистрации, состоящем из последовательно соединенных предварительного операционного усилителя 6, амплитудного детектора 7, выходного операционного усилителя 8, цифрового преобразователя 9, персонального компьютера (ПК) 10.
На Фиг 2 изображен измерительный блок устройства для исследования крови, представляющий пьезоэлектрический датчик, содержащий латунное основание 11, на которое нанесен слой пъезокерамики 12, разделенный на два сегмента, с присоединенным к нему пробным телом 13, снабженным в средней его части изгибом в виде петли 14. Предлагаемая форма пробного тела обеспечивает преобразование вертикальных колебаний в горизонтальные, что повышает чувствительность устройства и, соответственно, точность измерений.
Устройство работает следующим образом.
Производят забор венозной крови по общепринятой в коагулогии методике сухой силиконизированной иглой большого диаметра без наложения жгута в непосредственной близости от прибора. Кровь помещают в кювету прогретую до 37°С. Кювету с исследуемой кровью устанавливают в термостатирующую камеру 5, отмечая время, прошедшее от начала забора до начала исследования. Затем погружают пробное тело 14 в кювету. Сигнал в виде импульсов с частотой от генератора 1, соответствующей резонансной частоте пьезофильтра 2, подается на контакт пьезоэлектрического датчика и запускает его колебания с определенной резонансной частотой и амплитудой. Пробное тело 14 датчика помещают в кювету с исследуемой кровью/плазмой, температура которой поддерживается термостатирующей камерой 5. Пьезоэлектрический датчик колеблется с постоянной частотой, а снимаемый выходной сигнал имеет изменяющуюся амплитуду, которая зависит от агрегатного состояния исследуемой среды, в которую помещено пробное тело 13. После усиления с помощью предварительного операционного усилителя (ПОУ) 6 и преобразования с помощью выходного операционного усилителя 8 и цифрового преобразователя (АЦП) 9 в цифровой вид выходное напряжение поступает в персональный компьютер (ПК) 10 для дальнейшей обработки. Таким образом, производят непрерывную регистрацию и запись показателей вязкости крови (гемовискозиграмму) (Фиг.3). Продолжительность записи варьируется в зависимости от целей исследования от 15 до 60 минут. По полученному графическому изображению определяют и анализируют амплитудные и хронометрические константы, характеризующие состояние системы гемостаза, а именно, функциональную активность компонентов сосудисто-тромбоцитарного и коагуляционного звеньев гемостаза, ретрактильные свойства сгустка, а также функциональную активность компонентов фибринолитической системы.
В результате проведения серии экспериментальных и клинических исследований с было подтверждено, то, что предлагаемое устройство позволяет:
- повысить точность исследований, повышения уровня стандартизации исследования, за счет возможности использования стандартных пьезодатчиков;
- повысить чувствительности устройства;
- значительно (кратно) снизить массу и габариты измерительного блока;
- повысить удобство и надежность в эксплуатации, за счет возможности замены непосредственно пользователем без привлечения специалистов в случае выхода из строя пробного тела.
- значительно снизить себестоимость измерительного блока и, соответственно, всего прибора в целом.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:
1. Иванов Е.П. Диагностика нарушений гемостаза. - Минск, 1983, с.29, 72-75
2. Патент RU №2063037, опубликован 27.06.1996 (прототип).