УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ АКТИВНОСТИ ЦИЛИАРНОГО ТРАНСПОРТА

Полезная модель устройства для исследования двигательной активности цилиарного аппарата относится к медицинской технике, в частности, к диагностическим приборам и может быть использовано в области оториноларингологии, пульманалогии, гинекологии и т.д. для диагностики активности мерцательного эпителия.
Известно, что многие заболевания носоглотки, в частности, заболевания полости носа и околоносовых пазух, а также заболевания бронхов изменяют двигательную активность ресничек мерцательного эпителия, которым выстланы внутренние поверхности полостей носоглотки, бронхов и т.д. Кроме этого на двигательную активность ресничек оказывает влияние и активность лекарственных препаратов. Движение реснички представляет собой сложное движение ударного вида, состоящее из двух фаз: эффективная фаза движения и возвратная фаза. При этом эффективная фаза осуществляется со скоростью в несколько раз большей, чем возвратная. Транспортная функция по передвижению секрета осуществляется благодаря согласованным движениям ресничек. На транспортную функцию ресничек оказывает влияние величина вязкости секрета. Поэтому по двигательной активности ресничек можно диагностировать различные заболевания, связанные с нарушением транспортной функции мерцательного эпителия.
Известным устройством для исследования цилиарного транспорта является устройство измерения интенсивности отраженного света, направленного на поверхность слизистой оболочки. При этом интенсивность света определялась как функция колебаний поверхности слизистой оболочки и визуализировалась на экране осциллографа. Изменяющаяся интенсивность отраженного света фиксировалась с помощью оптопары, вмонтированной в зонд. Регистрацию проводят с помощью электрокардиографа со скоростью движения ленты 7 мм/с. В качестве параметров используются амплитуда и ширина волны. (Вестник оториноларингологии, №6, 2001 г. стр.6-12).
Известно также устройство, состоящее из микроскопа, видеокамеры и компьютер (Вестник оториноларингологии, №4, 1998 г., стр.53-55). Взятый биоптат помещают в физиологический раствор на предметном стекле и помещают под микроскоп. Изображение биений ресничек через видеокамеру и плату видеозахвата архивируются в компьютере. Дальнейшая обработка изображений осуществляется в режиме ручных измерений при рассмотрении покадровой информации. Процесс обработки информации длительный и малоэффективный за счет ручной обработки, а получение параметров по результатам
обработки покадровой информации носит достаточно субъективный характер.
Известным техническим решением является также устройство фиксации биений ресничек мерцательного эпителия (Rinology, №32, 1991/2 стр.105-108) с помощью микроскопа, видеомагнитофона. Биоптат берется с помощью специальной ложки, не повреждающей поверхности слизистой. После помещения предметного стекла под микроскоп и поиска зоны с хорошей видимостью колебаний ресничек, изображение этой зоны записывалось на видеомагнитофон. При определении параметров движения ресничек воспроизведение замедлялось, что давало возможность производить требуемые расчеты. Недостатком такого инструмента является также субъективность счета колебаний, а также ограниченность скорости замедления, поскольку при определенных скоростях воспроизведения происходит потеря резкости изображения.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является устройство, описанное в статье «Современные методы оценки нарушений мукоцилиарного транспорта в диагностике хронических ринусинуситов», Вестник оториноларингологии №4, 1998. Для наблюдения биоптат помещают на предметное стекло в среду физиологического раствора закрывают покровным стеклом и помещают под объектив микроскопа. Изображение с микроскопа через видеокамеру и плату захвата, установленную в компьютере, архивируется, а затем обрабатывается визуально в режиме ручных измерений.
Недостатком данного устройства является низкая точность измерений, связанная с быстрым остыванием физиологического раствора, что приводит к замедлению динамических процессов ресничек.
Задачей, решаемой полезной моделью, является повышение точности регистрации за счет того, что также как и известное устройство полезная модель содержит микроскоп с адаптерной видеоголовкой, видеокамеру и компьютер. Но в отличии от известного устройства, предлагаемая полезная модель содержит термостат, корпус которого имеет углубление для предметного стекла, нагревательный элемент, датчик температуры, соединенный с системой управления, на один из входов которой подсоединен блок задания температуры, электрически соединенную с исполнительным устройством, на один из входов которого подсоединен источник питания, а выход соединен с нагревательным элементом.
Технический результат использования термостата в устройстве для определения двигательной активности цилиарного транспорта связан с повышением точности определения параметров движения ресничек мерцательного эпителия, т.к. динамические процессы не будут подвергнуты искажениям, поскольку условия «жизни» биоптата будут приближены к естественным условиям по температурному режиму, что составляет 36-37°С.
Совокупность признаков, изложенных в п.2 формулы полезной модели характеризует комплекс для определения двигательной активности цилиарного транспорта, в котором термостат выполнен в виде корпуса, внутри которого закреплен нагревательный элемент, соединенный с исполнительным устройством, на входы которого подсоединены источник напряжения и выход системы управления, на входы которой подсоединены блок задания температуры и выход датчика температуры, установленного в корпусе термостата.
Технический результат использования термостата состоит в том, что с его помощью создаются условия, приближенные к естественным условиям существования биоптата.
Пример конкретного выполнения полезной модели представлен чертежами: на фиг.1 представлена блок-схема устройства, на фиг.2 - блок-схема термостата. Устройство для исследования двигательной активности цилиарного аппарата содержит термостат 1, устанавливаемый на микроскопе 2, адаптерную видеого-ловку 3, закрепленную на микроскопе 2, электрически соединенную с видеока-мерой 4, компьютера 5, соединенного с видеокамерой 4, корпуса термостата 6, выполненного с углублением для предметного стекла 12, систему управления 7, на один из входов которой подсоединен блок 8 задания температуры, а ее выход соединен с исполнительным устройством 9, датчик температуры 10, расположенный в корпусе термостата 6, нагревательный элемент 11, предметное стекло 12, физиологический раствор 13, биоптат 14, покрывное стекло 15.
Работа устройства происходит следующим образом. Полученный биоптат 14 помещается на предметное стекло 12 в среду теплого физиологического раствора 13 и накрывается покрывным стеклом 15. Затем предметное стекло 11 помещается в термостат 1, в углубление в его корпусе 6, располагаемый на предметном столе микроскопа 2. С помощью блока 8 задания температуры, устанавливается значение температуры 36-37°С, что соответствует температуре среды «обитания» биоптата 14. Датчик температуры 10 отслеживает падение температуры в термостате 1 и по его сигналу система управления 7 формирует сигнал управления на исполнительное устройство 9 подключает питающее напряжение U на вход нагревательного элемента 11. По достижении заданной температуры система управления 7 формирует сигнал, по которому исполнительное устройство 9 отключает питающее напряжение U от нагревательного элемента 11. Таким образом в термостате поддерживается постоянная заданная температура. Благодаря этому температура физиологического раствора 13 на все время проведения исследования остается постоянной и соответствующей естественной температуре биоптата 14. На микроскопе 2 укреплена адаптерная видеоголовка 3, содержащая ПЗС-марицу приема увеличенного изображения
биоптата 14. Сигнал с выхода адаптерной видеоголовки 3 поступает в видеокамеру 4, где преобразуется в видеосигнал, который поступает в компьютер 5 для обработки по программе обработки изображений. В результате обработки кадров информации, занесенной в память компьютера 5 зафиксированных колебаний ресничек мерцательного эпителия, по программе обработки, получают параметры колебаний.
Таким образом, сохранение на время исследования естественных условий двигательная активность биоптата 14 не изменяется, что способствует получению достоверных данных по двигательной активности мерцательного эпителия.