УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА БИОЛОГИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА ОБЪЕКТОВ НЕПРАВИЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИЧЕСКОЙ ФОРМЫ

Полезная модель относится к медицине, а именно к анатомии, хирургии, патологической анатомии, топографической анатомии, судебной медицине может быть использована для выполнения точных измерений объема биологических объектов - органов, частей органов, имеющих неправильную геометрическую форму.
Определение цвета, размеров, формы, массы, объема и консистенции паращитовидных желез (ПЩЖ) является обязательным при дифференциальной диагностике заболеваний ПЩЖ (Variations in the parathyroid glands. Number, situation and arterial vascularization. Anatomical study and surgical application / J.F.Delattre, J.B.Flament, J.P.Palot et al. // J. Chir. (Paris). - 1982. - Vol.119, №11. - P.633-641.; Wang C. The anatomic basis of parathyroid surgery // Ann. Surg. - 1976. - Vol.183, №3. - P.271-275). Щитовидная железа с точки зрения геометрии представляет собой тело неправильной формы.
Известен способ определения объема объектов или тел правильной геометрической формы при известной форме и линейных размеров изучаемого объекта.
Пример. Объем куба = длина × высота × ширина (Погорелов А.В. Геометрия учебник для 7-9 класса общеобразовательных учреждений: М. Просвещение, 2001 г.). Этот метод не применим к биологическим объектам, так как его нельзя привести к какой-либо правильной геометрической фигуре.
Объем объекта неправильной геометрической формы определяется по следующее формуле: V=M/P, где V - это объем исследуемого объекта, М - масса объекта, Р - плотность объекта (Перышкин А.В., Родина Н.А., Физика учебник для 7 класса средней школы. М. Просвещение, 1989). Данный метод в медицине не применим, так как плотность биологического материала можно определить примерно и определение его объема данным способом будет неточным и иметь большую погрешность.
Известен метод определения объема тел или объектов неправильной геометрической формы с помощью посуды мерной лабораторной (Правдин П.В. Лабораторные приборы и оборудование из стекла и фарфора: Справ. М.: Химия, 1988, 336 с.). Однако измерению подвергаются органы или часть органов, достаточно больших размеров, что обуславливает использование сосудов больших диаметров. Но в лабораторной практике известно, что чем больше диаметр измерительного сосуда, тем больше погрешность проводимого измерения (Правдин П.В. Лабораторные приборы и оборудование из стекла и фарфора: Справ. М.: Химия, 1988, 336 с.). Мерная посуда имеет среднюю погрешность ±0,2%, а мерные цилиндры - от 1% до 2% (А.П.Крешков, А.А.Ярославцев. Курс аналитической химии. М., Издательство «Химия», Т.2., 1975. - 320 с.).
3
3
Посуды с более высокой точностью измерения, как правило, маленького диаметра и, соответственно, объема и поэтому не пригодны для измерений объектов большего размера. Например, объем щитовидной железы в норме составляет не более 18 см, ПЩЖ - 0,8 см, а в условиях патологического процесса - заведомо больше. Исходя из необходимости точного измерения объема, мы предлагаем «Устройство для определения объема биологического материала, объектов неправильной геометрической формы».
Цель полезной модели - разработка устройства, позволяющего с высокой точностью измерять объем органа в целом, части органа в морфологии, а также объем биологического материала, изъятого при хирургическом вмешательстве.
Устройство (фиг.1) представляет собой сосуд (1) необходимого размера для свободного погружения в него биологического объекта (7), подлежащего измерению. В стенку сосуда вмонтирована отводная трубка (2) под углом менее 90° по отношению с стенке Дополнительно используется измерительный цилиндр (3) объема, соответствующего измеряемому объекту, с ценой деления 0,1 мл или менее. Цилиндр устанавливают на весы (4), вес пустого цилиндра принимают за начало шкалы отсчета - «ноль».
Работа устройства осуществляется следующим образом. Сосуд (1) с отводной трубкой (2) заполняется жидкостью известной плотности (5), до тех пор, пока лишняя жидкость не начнет выливаться через вмонтированную в стенку сосуда трубку (2). Заполнение сосуда прекращается, лишней жидкости дают стечь, ее уровень (6) на этом этапе измерений принимают за исходный. Под трубку (2) помещают измерительный цилиндр (3), установленный на весы (4). В сосуд (1) помещают биологический материал (7), объем которого необходимо определить. Через вмонтированную трубку (2) в измерительный цилиндр (3) вытесняется объем жидкости, равный объему измеряемого биологического материала. Регистрируют объем вытесненной жидкости (V) по показаниям мерного цилиндра (3) и ее вес (М) - по показаниям весов (4).
Для выполнения точного измерения объема необходимо, чтобы измеряемый объект полностью погружался в жидкость. Для этого жидкость должна заведомо иметь меньшую плотность, чем исследуемый объект.
Ее объем рассчитывается на основе известной плотности и измеренной массы вытесненной жидкости (V=M/P, где V - это объем исследуемого объекта, М - масса (вес) вытесненной жидкости, Р - ее плотность с учетом температуры окружающей среды).
Предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью определять объем объектов неправильной геометрической формы.
Описание к чертежу
Фиг.1. Устройство для определения объема биологического материала, объектов неправильной геометрической формы.
1 - сосуд, по размеру соответствующий погружаемому в него биологическому материалу (объекту);
2 - отводная трубка;
3 - измерительный цилиндр;
4 - весы;
5 - жидкость известной плотности;
6 - исходный, «нулевой» уровень жидкости известной плотности;
7 - биологический материал, объем которого необходимо измерить;