УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕЗИСТЕНТНОСТИ КАПИЛЛЯРОВ

Полезная модель предназначена для определения резистентности капилляров и относится к устройствам медико-биологического назначения.
Известен прибор для измерения резистентности стенки капилляров, патент №594962 (Шифрин Л.И., Кузнецов А.Д., Березин С.В. // заявлено 13.12.76, опубликовано 28.02.78. Бюллетень №8) Устройство содержит баночный сосуд, устанавливаемый на предплечье, задатчик, индикатор давления и установленный между баночным сосудом и задатчиком давления компаратор давления, состоящий из самоцентрирующего клапана с опорной поверхностью с острой кромкой и компенсатора давления. Клапан связан кинематически с компенсатором давления тягой, выполненной в виде скобы, имеющей конусный подпятник.
Компенсатор давления имеет подвешенный на опоре компенсационный груз, установленный с возможностью перемещения вдоль винта при помощи электропривода через редуктор. Самоцентрирующий клапан помещен в герметичный корпус, размещенный на столике.
В устройстве имеется также микроскоп для визуального наблюдения за образованием петехий, выключатель для управления электроприводом и шкалы для индикации положения груза в случае грубого и точного отсчета соответственно.
Столик установлен по уровню в горизонтальной плоскости при помощи регулировочных винтов. Штуцеры предназначены для подключения шлангов от баночного сосуда и от задатчика давления, а балансировочный груз для регулирования исходного положения компенсатора давления.
Устройство работает следующим образом. После установки баночного предплечье включается задатчик давления, и в корпусе клапана постепенно дается разрежение. Одновременно выключателем включается электропривод, перемещающий груз. Под действием разрежения самоцентрирующий клапан приподнимается, и атмосферный воздух проникает внутрь корпуса. В зависимости от положения компенсационного груза на корпусе создается заданное определенное разрежение, причем в любой момент времени на клапане устанавливается динамическое равновесие сил, создаваемых, с одной стороны, разрежением, а с другой - грузом. В результате этого самоцентрирующий клапан 5 работает в режиме автоколебаний, автоматически поддерживая требуемое разрежение в компараторе давления и баночном сосуде.
В момент обнаружения под микроскопом первых петехий оператор отключает электропривод привод, и компенсационный груз останавливается в определенном положении, характеризующем степень разрежения. При этом задатчик давления продолжает работать, чем обеспечивается поддержание разрежения на заданном уровне независимо от атмосферного давления. Величина разрежения фиксируется по шкалам и удерживается в течение заданного времени, за которое производится подсчет под микроскопом общего числа образовавшихся петехий. Время достижения минимального давления отмечается отдельно по секундомеру.
Недостатками прибора является сложность прибора в эксплуатации, вес и габариты прибора, что делает его не мобильным. Необходимость контроля за исследованием на протяжении всего времени, а также ручной контроль времени по секундомеру. Одним из наиболее важных недостатков является то, что не учитывается внутренний фактор разряжения давления через кожу и необходимость фиксации устройства на ровной поверхности (установление прибора на неровную поверхность влечет за собой значительную погрешность в измерениях).
Известен прибор русского врача А.И. Нестерова, изготовленный на основе его методики, который состоит из системы сосудов и трубок, заполненных ртутью и соединенных шлангом с 3-ходовыми кранами и ловушками ртути. Изменяя высоту основного сосуда с ртутью, можно было регулировать величину вакуума по манометру.
Исследование при помощи аппарата Нестерова (капиллярорезистометра) проводится, в классическом варианте из ртутного манометра, системы колб для отсасывания воздуха и воронки. В качестве отсасывающего прибора используются вакуумные насосы (масляные, мембранные, водоструйные). Вместо классического варианта с использованием вакуум-установок в настоящее время применяются различного типа манжеты, банки-присоски. Сущность метода при этом не меняется. Порядок выполнения работы:
1. Внутреннюю поверхность верхней трети предплечья на 1-2 см дистальнее локтевого сгиба смазывают вазелином и прикладывают к ней присасывающуюся баночку прибора.
2. С помощью вакуум-насоса под баночкой создают и поддерживают разрежение на уровне 200 мм рт. ст. в течение 3 мин.
3. Открывают кран и снимают разрежение под баночкой. Кожу протирают сухим тампоном.
2
4. На исследуемом участке в отверстии трафарета площадью 1 см подсчитывают петехий при помощи лупы.
Полученные результаты сравнивают с данными таблицы 1.
На основе аппарата Нестерова был создан механический прибор «резистометр» для определения С-витаминной достаточности в организме человека, взятый нами за прототип (Применение прибора «резистометр» как адекватного метода исследования состояния С-витаминной достаточности у населения разных социальных, возрастных и половых групп / В.В. Давиденко, Е.Д. Целых, И.Н. Егоршин // Мат-лы 73-й Итоговой регион, науч. конф. молодых ученых и ст., с междунар. участием «Актуальные вопросы соврем, медицины», 18-25 апреля 2016 г. - Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2016. С. 248-250). Конструкция была создана на основе прибора Нестерова и позволяет проводить исследования механическим способом. С помощью этого прибора проанализировано социальная востребованность в исследованиях С-витаминной достаточности.
Принцип работы «резистометра» состоит в использовании пониженного давления внутри медицинской банки при помощи откачки воздуха поршневым насосом. Давление регулируется вручную и контролируется при помощи манометра, которое поддерживается, в ходе исследования, на уровне -0,5 атм. давления. Данное давление соответствует среднему давлению, создаваемому внутри медицинской банки, в ходе классической медицинской процедуры. Приводятся соответствующие доказательства соответствия давления, используемого в «резистометре» среднему давлению, создаваемому внутри медицинской банки: пониженное давление внутри медицинской банки образуется благодаря разности начальной и конечной температуры процесса. Сам процесс уменьшения давления происходит, когда банку, с горящими внутри парами спирта, прикладывают к коже и спирт гаснет из-за отсутствия доступа кислорода. То есть уменьшение давления происходит в закрытом неизменном объеме, и можно рассматривать весь процесс как изохорный. Воспользуемся законом Шарля: «Для данной массы газа при постоянном объеме, давление прямо пропорционально температуре».
Пользуясь данной формулой, мы можем связать давление и температуру в начальном состоянии, то есть в момент приложения банки, и в конечном состоянии, когда достигнута максимальная разница давлений:
1
Р - давление газа внутри банки в момент приложения к спине, так как банка еще не изолирована давление в ней равно атмосферному:
1
А
5
Р = Р = 1,01*10Па,
1
1
где: Т - температура внутри банки с горящим спиртом, которая равно температуре воспламенения спирта: Т = 363°С - 636К";
2
Р - давление в банке в конечном состоянии;
2
Т - температура воздуха в банке в конечном состоянии, то есть когда вся система остывает до температуры человеческого тела.
Таким образом, получим:
что составляет 48% от нормального атмосферного давления
Недостатком данной модели, является то, что на протяжении всего времени исследования, давление в банке поддерживается вручную (подкачивается насосом), что влияет на небольшую погрешность в результатах. Время также засекается вручную, так же недостатком является внешний вид устройства.
Устройство для определения резистентности капилляров (фиг. 1), которое предложено к патентованию позволяет автоматически создавать и поддерживать необходимое отрицательное давление на протяжении необходимого времени. Сущность предлагаемой полезной модели поясняется представленной на чертеже схемой устройства для определения резистентности капилляров (фиг. 2), оно представляет собой вакуумную медицинскую банку (12) и заключенные в пластиковом корпусе (10) детали, соединенные с помощью пневмотрубки(11) с вакуумной медицинской банкой, которая соединяется через разветвитель (3) в корпусе с электродвигателем компрессора (1), клапаном сброса давления (5) и датчиком давления (2), соединенным с микроконтроллером (8), который выполнен с возможностью контролировать давление в банке по средством датчика давления, который в свою очередь соединяется с тумблером (9), дисплеем с элементами коммутации (7), разъемом для подключения источника питания (6), и сетевым концентратором (4), в который так же подключен клапан сброса давления, электродвигатель компрессора, а так же тумблер и разъем для подключения источника питания соединенные между собой.
Устройство работает следующим образом (Фиг. 3), на и руку устанавливается вакуумная медицинская банка. Нажимается кнопка пуск. Сигнал от включателя подается на микроконтроллер, получив сигнал от кнопки вкл/выкл выдает сигнал на силовой элемент подачи питания на электронный двигатель компрессора.
После выдачи сигнал на силовой элемент подачи питания на электродвигатель компрессора, микроконтроллер начинает контролировать давление в банке через датчик давления равный -0,5 атм. в течении 3 мин. и в случае его снижения подается сигнал на электродвигатель компрессора для стабилизации давления в банке. По истечении заданного времени микроконтроллер подает сигнал на клапан сброса давления из банки. После сброса давления снимается банка и на исследуемом участке кожи проводиться подсчет количества петехий, что позволяет сделать вывод о резистентности капилляров.
Если за 20 с давление в системе не изменяется, то выдается сообщение об ошибке на дисплей и микроконтроллер дает сигнал и отключает питание электродвигателя компрессора.
Преимущество электронного прибора заключается, в автоматическом создание отрицательного давления и поддержание его в течении необходимого времени, автоматическое стравливание давления, что позволяет исключить погрешности в ходе исследования, а так же малые габариты и вес, что делает прибор мобильным, позволяет определить резистентность капилляров по количеству образовавшихся в результате исследования петехий. Полученные результаты могут служить профилактической мерой для своевременной компенсации С-витаминного дефицита или выявлением других заболеваний связанных с пониженной резистентностью капилляров.