УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ РЕГИСТРАЦИИ СКОРОСТИ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ КРОВИ

Полезная модель относится к области медицины и может использоваться при клинических исследованиях крови, в том числе для определения индивидуальной чувствительности человека к пищевым продуктам по результатам анализа скорости оседания эритроцитов.
Известен целый ряд устройств, позволяющих в автоматическом режиме отслеживать процесс оседания эритроцитов крови в капиллярах (US 4041502 А, 1978; US 5575977 A, 1996; DE 4117583 A1, 1992; RU 2128945 C1, 1999; RU 2208392 C2, 2003; RU 28551 U1, 2003 и др.).
Так, например, устройство по патенту US 5575977 содержит корпус, в котором на держателе размещена капиллярная трубка с анализируемым образцом крови. Капиллярную трубку охватывают две размещенные на подвижных основаниях сенсорные головки, каждая из которых содержит источник и приемник оптического излучения. Подвижные основания связаны с шаговыми двигателями, которые управляются процессором. Это устройство позволяет получить информацию о процессе оседания эритроцитов с двух пространственно разделенных зон. Однако из-за наличия механически перемещающихся в процессе анализа элементов, создающих микротолчки, снижается достоверность результатов анализа. Наличие таких элементов снижает надежность устройства. После каждого измерения требуется калибровка устройства. Производительность этого устройства мала, поскольку в нем исследуется только один образец. Все это снижает эксплуатационную эффективность устройства.
Устройство по патенту RU 2128945 не содержит перемещающихся в процессе анализа элементов и обеспечивает повышение точности определения мгновенной скорости оседания эритроцитов. Оно содержит корпус, в котором вертикально закреплена оптически прозрачная капиллярная трубка с анализируемым образцом крови. Источник оптического излучения неподвижно установлен по одну из сторон капиллярной трубки с возможностью перекрытия по высоте пучком излучения образца крови. Приемник оптического излучения выполнен на основе приборов с зарядовой связью и неподвижно установлен по другую сторону капиллярной трубки. Между приемником оптического излучения и капиллярной трубкой установлена оптическая собирающая система. Приемник оптического излучения последовательно связан с электронной системой преобразования, логико-математической обработки и визуализации выходного сигнала. Такое устройство, однако, также имеет недостаточно высокую эксплуатационную эффективность, что связано со сложностью конструкции и малой производительностью.
Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, содержащее корпус и размещенные в нем выполненные оптически прозрачными и установленные вертикально в выполненных оптически непрозрачными кожухах капиллярные трубки с анализируемыми образцами крови, источники оптического излучения и расположенный по одну из сторон капиллярных трубок приемник оптического излучения, соединенный с блоком обработки выходного сигнала (RU 28551 U1, 2003). В этом устройстве каждая капиллярная трубка размещена в индивидуальном цилиндрическом кожухе, снабженным двумя диаметрально противоположными вертикальными прорезями. Источники оптического излучения в количестве, равном количеству капиллярных трубок, выполнены преимущественно линейными и размещены по одну из сторон капиллярных трубок. Единый приемник оптического излучения выполнен на базе
приборов с зарядовой связью в виде матрицы и размещен по другую сторону капиллярных трубок. Между капиллярными трубками и приемником оптического излучения установлена собирающая оптическая система. Блок обработки выходного сигнала в этом устройстве выполнен в виде электронной системы преобразования, логико-математической обработки и визуализации выходного сигнала, включающей, например, усилитель, процессор и монитор.
Такое устройство обеспечивает достаточно высокую точность определения параметров осаждения эритроцитов. Однако оно, как и другие известные, обладает недостаточно высокой эксплуатационной эффективностью, поскольку процесс регистрации практически может осуществляться лишь на ограниченном количестве исследуемых образцов крови в количестве около десяти. Использование получения изображения исследуемых капилляров в проходящем свете в этом устройстве не позволяет упростить конструкцию устройства и расширить его эксплуатационные возможности.
Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании устройства для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эксплуатационной эффективности устройства для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, в том числе за счет упрощения конструкции, увеличения количества одновременно анализируемых образцов, повышения оперативности загрузки и проведения анализа и повышения объективности получаемых результатов.
Это достигается тем, что в устройстве для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, содержащем корпус и размещенные в нем выполненные оптически прозрачными и установленные вертикально в выполненных оптически непрозрачными корпусах капиллярные трубки с анализируемыми образцами крови, источники
оптического излучения и расположенный по одну из сторон капиллярных трубок приемник оптического излучения, соединенный с блоком обработки выходного сигнала, корпус выполнен в виде установленного с возможностью поворота на 180 угловых градусов в горизонтальной плоскости барабана с секториальным размещением кожухов, каждый из которых выполнен в форме сектора цилиндра и снабжен в своей широкой части крышкой в виде экрана, при этом приемник оптического излучения выполнен в виде телевизионных камер, каждая из которых установлена в узкой части соответствующего кожуха, каждый из источников оптического излучения выполнен в виде источника рассеянного света и установлен в узкой части соответствующего кожуха с той же стороны капиллярных трубок, что и соответствующая телевизионная камера, блок обработки выходного сигнала выполнен в виде компьютера, а телекамеры соединены с установленной в компьютере платой видеозахвата через электронный коммутатор, управляющий вход которого соединен с компьютером через элемент сопряжения. Источники рассеянного света могут быть выполнены в виде светодиодов с излучением зеленого цвета. Элемент сопряжения может быть выполнен в виде параллельного порта или в виде последовательной шины. Установка капиллярных трубок в кожухах может быть выполнена посредством многопозиционного штатива, который может быть выполнен несъемным или съемным.
Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.
На фиг.1 показана структурная блок-схема заявленного устройства. На фиг.2 показано относительное расположение в кожухе (в вертикальном разрезе) капиллярных трубок, источника рассеянного света и телевизионной камеры, соединенной с компьютером (для условного случая наличия только одного кожуха с капиллярными трубками).
Устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови содержит корпус в виде установленного с возможностью
поворота на 180 угловых градусов в горизонтальной плоскости барабана 1, например, диаметром 1 м и высотой 25 см, с секториальным размещением в нем кожухов 2. Их количество может составлять, например, пятнадцать. Кожухи 2 выполнены из непрозрачного материала в форме сектора цилиндра. В каждом кожухе 2 установлены преимущественно посредством многопозиционного штатива 3 вертикально выполненные оптически прозрачными капиллярные трубки 4 с анализируемыми образцами крови. Многопозиционный штатив 3 может содержать, например, до двадцати капилляров и быть выполнен несъемным или съемным. В своей широкой части каждый из кожухов 2 снабжен крышкой в виде экрана 5. Сторона экрана 5, обращенная к капиллярным трубкам 4, покрыта, например, бело-матовой краской. В узкой части каждого из кожухов 2 установлена визированная на плоскость капиллярных трубок 4 телевизионная камера 6, рядом с которой установлен источник 7 рассеянного света, преимущественно в виде светодиода с излучением зеленого цвета. Телекамеры 6 соединены с установленной в компьютере 8 платой 9 видеозахвата через электронный коммутатор 10. Управляющий вход электронного коммутатора 10 соединен с компьютером 8 через элемент 11 сопряжения, который может быть выполнен, например, в виде параллельного порта LPT (Line printer terminal) или последовательной шины USB (Universal serial bus). На компьютере 8 установлено программное обеспечение для математической обработки видеосигналов телевизионных камер 6 и вычисления параметров динамики оседания эритроцитов.
Для возможности размещения в устройстве капиллярных трубок 4 с анализируемой кровью оператор поворачивает барабан 1 так, чтобы можно было их загрузить в один из кожухов 2, открыв крышку (экран) 5. Поворачивая барабан 1, оператор загружает капиллярные трубки 4 в другие кожуха 2. При этом капиллярные трубки устанавливаются в предварительно снятые съемные многопозиционные штативы 3, которые затем размещаются в кожухах 2, или же устанавливаются непосредственно в устройство в
случае выполнения многопозиционных штативов 3 несъемными. Далее включаются телевизионные камеры 6 и источники 7 рассеянного света и активизируется компьютерная программа обработки. Работа телевизионных камер 6 синхронизирована с включением источников 7 рассеянного света. Видеосигналы телевизионных камер 6 подаются на вход электронного коммутатора 10, который подключен к плате 9 видеозахвата компьютера 8. Установленное в компьютере 8 программное обеспечение через элемент 11 сопряжения управляет переключением электронного коммутатора 10. После загрузки каждого кожуха 2 осуществляется последовательный опрос (захват изображения) видеосигналов телевизионных камер 6. Время опроса всех телевизионных камер 6 составляет 15-30 секунд. Компьютер 8 производит математическую обработку видеосигналов, определяет траекторию столбиков крови в каждой капиллярной трубке 4, контролирует границу кровь-воздух в начальной точке сканирования и границу эритроциты-плазма в процессе сканирования и запоминает положение границы во времени. При этом в автоматическом режиме строится график оседания эритроцитов с частотой, например, не менее 30 секунд. Общее время сканирования для одной секции, т.е. капиллярных трубок 4 в одном кожухе 2, устанавливается в программе и может составлять, например, от одного до четырех часов. В ходе сканирования оператор может визуально наблюдать прохождение анализа и контролировать полученные данные на экране (мониторе) компьютера 8. По окончании прохождения анализа происходит автоматическая запись результатов анализа и формируется отчет с необходимыми рекомендациями для пациентов. Поскольку телевизионные камеры 6 видят столбики крови в капиллярных трубках 4 на белом однородном фоне, обеспечивается высокая контрастность изображения столбика крови и границы кровь-плазма. Подсветка светодиодами зеленого цвета дополнительно увеличивает контрастность изображения в целом. Это позволяет повысить объективность получаемых результатов. Проведение анализа крови в отраженном свете и выполнение корпуса в виде барабана 1,
обеспечивают упрощение конструкции и возможность значительней увеличить количество исследуемых образцов, например, до 300. При этом достигается и повышение оперативности загрузки устройства и проведение анализа. Оно удобно в использовании. Все это позволяет повысить эксплуатационную эффективность устройства в целом.
Устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов, выполненное в соответствии с полезной моделью, обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с известными аналогичными устройствами.