Устройство для регистрации моторики рубца и желудка у животных

Полезная модель относится к ветеринарной медицине и предназначена для исследования функционального состояния рубца и желудка у домашних животных.
Существуют различные устройства для исследования сократительной функции желудка у человека и животных, которые применяются в практической научной работе.
Известен аппарат электрогастроэнтерограф, с использованием которого можно регистрировать биопотенциалы, возникающие при сокращении мышечного слоя желудка и кишечника. С этой целью на поверхности тела пациента фиксируют специальные электроды (Собакин М.А. Экспериментальная методика электрографического исследования моторной деятельности желудка при пищеварении. - Бюллетень экспериментальной биологии, 1953. - Т. 36. - №9. - С. 76-79; Собакин М.А. Физиологические поля желудка. - Новосибирск: Наука, 1978, - 134 с.).
Недостатком данного метода является то, что стандартные приборы для его использования (ЭГС-3 и ЭГС-4м) предназначены для проведения электрогастроэнтерографии у человека. У животных провести регистрацию сокращения желудка и кишечника с использованием указанных приборов можно только при обездвиживании животного, что не всегда отвечает поставленным целям исследования.
Известен желудочный зонд для исследования желудочно-кишечного тракта, включающий головки, эластичные трубки, канализирующие трубки и баллоны. При этом головки соединены в цепочку посредством эластичных трубок и несут на себе соединяемые с внешним электронным регистратором датчики (Авторское св. СССР №178028, авт. Динар Е.Ю. 1964 г.). Недостатком данного устройства является сложность конструкции, а также то, что датчики предназначены для определения только температуры и кислотности.
Известно устройство для исследования перистальтической деятельности органов, в том числе органов желудочно-кишечного тракта. Данное устройство имеет усилитель избирательного действия, содержащий регуляторы центральной частоты и ширины полосы пропускания усилителя избирательного действия. При этом устройство снабжено фотокомпенсационным усилителем с регулируемым источником постоянного напряжения во входной цепи (Авторское св. СССР на изобретение №189122, авт. Антоненко И.А. - 1966 г.). Недостатком указанного устройства является сложность конструкции.
Известен способ эндорадиозондирования, позволяющий регистрировать давление в органах желудочно-кишечного тракта с использованием радиозонда, который передает информацию о внутриполостном давлении в виде радиосигнала на регистрирующее устройство (Farrar J.T. Gastrointestinal smooth miscle funsion. - Am. J. Dig. Dis. - 1963. - V. 8. - P. 103-110). Недостатком данного устройства является то, что перемещение радиокапсулы в желудочно-кишечном тракте нельзя контролировать. При этом используемое оборудование дорогостоящее и требует квалифицированного обеспечения.
Известно устройство, предназначенное для исследования моторной функции желудка баллонографическим методом. Данное устройство включает эластичный баллон, который соединен через катетер с измерителем давления, выполненного в виде U-образного ртутного манометра, поплавок, преобразователь перемещений, источник постоянного тока и автоматический самопищущий потенциометр. Принцип работы устройства заключается в преобразовании давления в желудке в электрический сигнал, по которому судят о сократительной функции органа (Авторское св. СССР №557790, авт. Вяльямэ Г.Х. и др. - 15.05.1977 г.). Недостатком данного устройства является сложность его конструкции и дефицитность комплектующих.
Известно устройство для исследований функций желудка, которое содержит элементы, регистрирующие моторную и секреторную функции желудка с использованием пьезоэлектрических преобразователей, установленных внутри токоизолирующей соединительной трубки, включающий электроды для электрогастрограммы. При этом с другой стороны установлены токоизолирующие зажимы, фиксирующие соединительную трубку к стенке желудка, а на зажимах с внутренней стороны желудка установлены электроды для регистрации кислотности (патент РФ №1952U1, авт. Лабутин Н.Ю. и др. - 04.16.1996 г.). Недостатком данного устройства является сложность конструкции, необходимость специальных комплектующих и квалифицированного обеспечения.
Известен зонд для исследования желудочно-кишечного тракта, включающий эластичную трубку, в которой имеются боковые окна и датчики, установленные внутри трубки напротив окон, а также сравнительный электрод, установленный на рабочем конце зонда. С использованием данного зонда можно определять давление, температуру и кислотность в желудке и кишечнике человека (Патент РФ №2103915, авт. Лунего В.И. и др., - 10.02.1998 г.). Недостатком данного зонда является то, что он имеет сложную конструкцию и рассчитан для исследования желудочно-кишечного тракта только у человека.
Известен полидигестрограф ПДЗД-01, позволяющий определять в желудке давление, температуру и кислотность с использованием специальных многофункциональных зондов-датчиков (Патент РФ №2125831, авт. Костючкова С.В. и др. - 10.25.1999 г.). Однако для применения данного способа необходимо дефицитное дорогостоящее оборудование и его квалифицированное обеспечение.
Известно устройство для исследования моторной функции органов желудочно-кишечного тракта, включающее датчик, помещенный в защитную оболочку и соединенный проводником с регистрирующим устройством через согласующий блок, который включает согласующий усилитель, активный фильтр низкой частоты и оконечный усилитель. При этом датчик представляет собой инфракрасную пару, в которой излучатель и приемник разделены светонепроницаемой перегородкой, а в цепь согласующего блока введен двухполупериодный выпрямитель среднего значения сигнала (Патент РФ №2154410, авт. Красовский С.В. и др. 2000 г.). Недостатком данного устройства является сложность конструкции.
Известен способ диагностики состояния желудка, включающий регистрацию электрической активности желудка в сочетании с дополнительным определением коэффициента вариации распределения периода медленной волны желудка. В случае выявления коэффициента более 0,05 определяют как удовлетворительное состояние двигательного аппарата желудка. В случае выявления коэффициента вариации менее 0,05 определяют неблагоприятное состояние двигательного аппарата желудка. В случае увеличения коэффициента в динамике - расценивают как благоприятный прогностический признак (Патент РФ №22009590, авт. Оноприев В.В. и др. - 08.10.2003 г.). Недостатком указанного способа является то, что он рассчитан на использование в медицинской практике и его нельзя применять для диагностики состояния желудка у животных.
Известно устройство для многократной пневмографической регистрации моторики преджелудков у крупного рогатого скота, включающее писчик и капсулу Марея, укрепленные с помощью муфты на штативе, манометр, баллончик и систему поливиниловых трубок, соединяющих баллончик с капсулой Марея. При этом писчик и капсула Марея установлены на несущем основании с отверстиями для крепления шпильки остова рычага. Между баллончиком и капсулой Марея установлен динамический манометр, а на поливиниловой трубке, соединяющий баллончик и манометр, установлен зажим, позволяющий перекрывать систему (Патент РФ №44484, авт. Дуракова Е.А. и др., 08.26.2004 г.). Недостатком данного устройства является то, что использовать его можно только у животных с фистулой, которую фиксируют в органе и брюшной стенке хирургическим путем.
Известно устройство для исследования моторики желудочно-кишечного тракта, содержащее измерительные каналы, подключенные к многоканальному зонду, имеющими отводные отверстия с капиллярами и таймер. Каждый из измерительных каналов содержит датчик давления, согласующий усилитель, масштабирующий усилитель и регистратор. При этом с целью непрерывного контроля перистальтики в устройстве имеется канал измерения дыхания и счетчик импульсов (Патент РФ №1221780, авт. Логинов А.С. и др., 12.27.2004). Недостатком данного рассматриваемого устройства является сложность конструкции и специальная подготовка специалистов для работы с ним.
Известно устройство для регистрации показателей перистальтических колебаний стенки и внутрипросветного давления тонкой кишки. Данное устройство представлено хлорвиниловой трубкой длиной 150 см и диаметром 0,5 см, которая по всей длине разделена перегородкой на две части. При этом на дистальном конце обе части соединены при помощи зажимов с устройством для определения уровня водяного столба, а на проксимальном конце одна часть трубки служит для определения уровня внутрикишечного давления, а вторая часть сообщается с резиновым баллончиком и служит для определения амплитуды колебаний стенки кишки (Патент РФ №52319, авт. Загиров У.З. и др., 05.18.2005 г.). Недостатком данного устройства является то, что оно рассчитано только для определения перистальтики кишечника и его нельзя использовать для оценки сократительной функции желудка.
Известны способ исследований моторной функции органов желудочно-кишечного тракта и устройство для его осуществления. Данное устройство выполнено в виде прозрачной силиконовой трубки, внутри которой размещена инфракрасная оптоэлектронная пара, излучатели которых подключены к генератору положительных прямоугольных импульсов, а их приемники соединены с согласующим усилителем. При этом к согласующему усилителю последовательно подключены усилитель импульсного напряжения и демодулятор, который связан с регистрирующим устройством (Патент РФ №2307583. - авт. Гюнтер С.В., 10.10.2007 г.). Недостатком устройства, использованного при осуществлении указанного способа, является сложность конструкции и необходимость квалифицированного обеспечения.
Известно устройство для регистрации перистальтики желудка и кишечника у животных, которое включает воспринимающий резиновый баллончик, к которому подсоединена воздуховодная трубка жесткой конструкции. Подвижность воздуховодной трубки в брюшной стенке и желудке ограничивается тремя ограничителями, расположенными на трубке, а также накожным фланцем, расположенным с внешней стороны брюшной стенки (Авторы Сеин О.Б. и др. Устройство для регистрации перистальтики желудочно-кишечного тракта у животных. // Вестник Курской ГСХА. - 2014. - №2. - С. 69-72). Недостатком данного устройства является необходимость проведения хирургической операции для его фиксации в органе и брюшной стенке животного.
Известно устройство для регистрации сократительной функции желудка у экспериментальных животных, которое включает воспринимающий резиновый баллончик, соединенный с воздуховодной трубкой, на которой закреплены ограничители и фиксирующий накожный фланец. При этом вводимая в брюшную полость часть воздуховодной трубки является гофрированной, а накожный фланец имеет два отверстия, через которые пропущены свободные концы воздуховодной и дренажной трубок, фиксирующиеся во фланце полуовальными пластинами и болтами (Патент РФ №200549, авт. Сеин О.Б. и др., 10.08.2020). Недостатком указанного устройства является сложность конструкции и проведение хирургической операции для его фиксации в органе и брюшной стенке животного.
Известны и другие способы и устройства для изучения сократительной функции желудочно-кишечного тракта, к которым можно отнести электрогастрографию, фоноэнтерографию, сцинтиграфию, ультразвуковую диагностику. Однако указанные методы требуют дорогостоящего оборудования и квалифицированного обеспечения.
Наиболее близким по техническим характеристикам к предлагаемой полезной модели и взятым за прототип является устройство, состоящее из пневмодатчиков в виде резиновых баллончиков и воздуховодных трубок, соединяющихся с регистрирующей системой (Поляков В.Н., Лукманов С.М. Способы подготовки жвачных животных для изучения двигательной активности преджелудков // Бюл. ВНИИФБиП с.-х. животных, 1986. - №5(84). - С. 81-83.). При использовании данного устройства через зафиксированную фистулу в исследуемом органе вводят надувные баллончики-пневмодатчики в различные участки рубца, а воздуховодные трубки, идущие от пневмодатчиков, соединяются с регистрирующей системой, позволяющей записывать моторику в различных участках органа.
Недостатком устройства, взятого за прототип, является то, что при его использовании необходимо проводить хирургическую операцию для фиксации фистулы в исследуемом органе, через которую в орган вводят баллончики-пневмодатчики.
Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание устройства, которое обеспечивает одновременную регистрацию моторики в различных участках рубца и желудка у домашних животных.
Решение технической задачи достигается путем создания устройства, общий вид которого представлен на фиг. 1. На фиг. 2 изображена общая схема устройства и схема его рабочего (проксимального) конца, на фиг. 3 - схема использования устройства во время регистрации сократительной функции рубца у крупного рогатого скота.
Устройство (фиг. 2) состоит из основной трубки 1, выполненной из эластичной резины или полихлорвинила. Рабочий (проксимальный) конец 2 основной трубки закруглен и не имеет сквозного отверстия. Во внутреннем канале основной трубки проходят две воздуховодные трубки 3, 4 меньшего диаметра, проксимальные концы которых выходят через отверстия в стенке основной трубки в области рабочего конца и закрепляются в ней с использованием Т-образных патрубков 5. Дистальные концы воздуховодных трубок 6, 7 выходят из основной трубки и служат для подсоединения к регистрирующей системе. Вокруг свободных концов воздуховодных трубок 3, 4 на основной трубке 1 фиксируются воспринимающие баллончики 8 из эластичной резины, которые при создании давления в системе расширяются и при изменении давления в рубце или желудке передают его на регистрирующую систему.
Отличительной особенностью разработанного устройства является наличие в его конструкции основной трубки 1, рабочий конец 2 которой закруглен и не имеет сквозного отверстия, а во внутреннем ее канале проходят воздуховодные трубки 3, 4 меньшего диаметра, концы которых выходят через отверстия в стенке рабочего конца 2 основной трубки 1 и закрепляются в ней с использованием Т-образных патрубков 5. При этом вокруг свободных концов воздуховодных трубок 3, 4 на основной трубке (зонде) 1 герметично закрепляются воспринимающие баллончики 8 из эластичной резины, которые при создании давления в системе расширяются и при изменении давления в рубце или желудке передают его на регистрирующее устройство.
Пример использования разработанного устройства для регистрации сокращения рубца у крупного рогатого скота.
Перед использованием устройство смазывают вазелиновым маслом, что обеспечивает его свободное прохождение через глотку и пищевод. После введения устройства в рубец (фиг. 3) его рабочий конец 2 продвигают с учетом поставленной цели - исследование сокращений различных участков рубца. Затем противоположные свободные концы 6, 7 воздуховодных трубок 3, 4 подсоединяют к регистрирующей системе, включающей две резиновые груши 9, манометры 10, капсулы Марея 11, писчики 12 и кимограф 13 с бумажной лентой для регистрации сокращений.
Для графической записи сокращений рубца в систему устройства нагнетают воздух резиновыми грушами 9. Изменение давления в разных участках рубца при его сокращениях передаются на воспринимающие баллончики устройства 8, заполненные воздухом, и регистрируются на ленте кимографа 13. При этом манометры 10 отражают давление в баллонографической системе.
С использованием устройства разработанной конструкции можно регистрировать моторику различных участков рубца или желудка у сельскохозяйственных животных, что позволяет получать более объективные данные о функциональном состоянии исследуемых органов.
Предлагаемое устройство используется в учебном процессе при изучении курсов физиологии, клинической диагностики и внутренних незаразных болезней животных, а также в научно-исследовательской работе при исследовании сократительной активности рубца и желудка у животных.