УЛЬТРАЗВУКОВОЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ КРОВОПОТЕРИ Российский патент 2000 года по МПК G01N33/48 

Изобретение относится к исследованию биологических материалов и может быть использовано в медицинской диагностике для определения величины кровопотери.

Известен способ определения величины кровопотери при закрытом повреждении органов брюшной полости с помощью построенных калибровочных кривых зависимостей этой величины от скорости ультразвуковых колебаний в измерительной камере, заполняемой исследуемой кровью при термостатировании, и расчета скорости распространения ультразвука (а.с. N 1504594, БИ N 32, 1989).

Недостатком способа является относительно малое изменение скорости в зависимости от величины кровопотери, что приводит к значительным ошибкам при определении величины кровопотери. Кроме того, величина скорости существенно зависит от точности термостатирования, и это вносит дополнительную погрешность в определение величины кровопотери.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения величины кровопотери с помощью калибровочной кривой зависимости величины кровопотери от коэффициента поглощения ультразвука в исследуемой крови, который заключается в измерении резонансной частоты и времени распространения ультразвуковых колебаний в измерительной камере, заполняемой исследуемой кровью при термостатировании, и расчете коэффициента поглощения ультразвука (а.с. N 2024873, БИ N 23, 1994).

Недостатком способа является его невысокая точность, т.к. расчет коэффициента поглощения зависит также от точности определения длины волны λ, Для получения λ необходимо знать расстояние между пьезопластинами, которое дополнительно трудно измерить с необходимой точностью, к тому же сама формула, определяющая длину волны, является приближенной. Кроме того, величина длины ультразвуковой волны зависит от точности термостатирования исследуемой крови.

Цель изобретения - повышение точности измерения величины кровопотери.

Поставленная цель достигается тем, что определяют акустическую добротность крови, а затем рассчитывают величину кровопотери по калибровочной кривой.

На фиг. 1 представлен график зависимости величины кровопотери от акустической добротности крови при температуре 30^oC; на фиг. 2 - устройство для определения акустической добротности крови в зависимости от величины кровопотери.

Способ осуществляется следующим способом.

В измерительной камере 1 располагают излучающий 2 и приемный 3 пьезопреобразователи на фиксированном расстоянии l, которое выбирается равным 2-4 мм. Измерительную камеру заполняют через отверстие 4 исследуемой кровью и помещают в термостат для поддержания постоянной температуры крови.

Пьезопреобразователь 2 через коммутатор 5 подключают к генератору синусоидальных электрических колебаний 6, который соединяют с частотомером 7. Пьезопреобразователь 3 подключают к усилителю колебаний 8, соединенному с детектором и фильтром низких частот 9. С детектора и фильтра низких частот 9 сигнал поступает на компараторы 10 и 11, выходы которых соединены с измерителем временных интервалов 12. Кроме того, усилитель 8 соединяют с индикатором амплитуды 13.

Для проведения измерений замыкают коммутатор 5, соединяя пьезопреобразователь 2 с генератором электрических колебаний 6. Изменяя частоту генератора, находят резонансную частоту f_n полости 14 измерительной камеры 1 и фиксируют резонансное значение амплитуды колебаний, которые с преобразователя 3 поступают на усилитель 8 и наблюдаются на индикаторе 13. Затем коммутатором 5 отключают пьезопреобразователь 2 от генератора. С детектора и фильтра низких частот 9 на входы компараторов 10 и 11 поступает экспериментально убывающий сигнал. Уровень срабатывания компаратора 10 отличается в 2,7183 разa от уровня срабатывания компаратора 11. От экспоненциально убывающего сигнала срабатывает вначале один компаратор, а через время τ - второй компаратор. Время τ отсчитывают на измерителе интервалов 12.

Акустическая добротность крови определяется по формуле Q = f_n•τ•π, где f_n - частота n-го резонансного пика.

Помещая последовательно кровь с различной известной величиной кровопотери в измерительную камеру 1, определяют акустическую добротность крови при температуре 30^oC и строят графики зависимостей величины кровопотери от акустической добротности крови (фиг. 1). Основная относительная погрешность измерения акустической добротности крови равна 1%. График зависимостей строят однажды и постоянно пользуются им в медицинской диагностике для определения величины кровопотери.

Пример 1. Построение графиков зависимостей величины кровопотери от акустической добротности крови при температуре 30^oC. Берут кровь пациента из вены 0,3 мл в норме (без кровопотери) и кровь с различной известной величиной кровопотери. Помещают последовательно 0,2 мл крови в норме и кровь с известной величиной кровопотери в измерительную камеру 1 (см. фиг. 2), определяют добротность крови.

Результаты измерений показаны на фиг. 1.

Исследование зависимостей величины кровопотери от акустической добротности крови проводили на пострадавших с различной величиной потери крови при изолированных закрытых травмах живота. При поступлении в стационар у пострадавших с подозрением на внутреннее кровотечение брали из вены кровь до начала инфузионной терапии и определяли акустическую добротность крови. При лапаротомии определяли объем излившейся в брюшную полость крови с помощью мерного сосуда.

Исследования проведены на 105 пострадавших с различной кровопотерей при закрытой травме живота.

Пример 2. Больной Б. , 32 лет, поступил через 2,5 ч после производственной травмы. Диагноз при поступлении: закрытая травма живота. У больного взята кровь из вены в количестве 0,3 мл в шприц, обработанный гепарином, до начала трансфузионной терапии. Затем эта кровь была помещена в измерительную камеру и произведено определение акустической добротности крови при температуре 30^oC. Акустическая добротность крови равна 900.

По графику зависимости величины кровопотери от добротности (фиг. 1) определена величина кровопотери - 950 мл. При лапаротомии обнаружено повреждение печени, которая была ушита. В брюшной полости 935 мл крови.

Величина кровопотери, определенная по способу-прототипу, составила 905 мл.

Изобретение может быть использовано в медицине, а именно в лабораторной диагностике. Определяют акустическую добротность крови с различной известной величиной кровопотери при 30^oС по математической формуле, строя калибровочную кривизну зависимости величины кровопотери от акустической добротности крови при фиксированной температуре. По калибровочной кривой определяют кровопотерю в конкретном случае. Способ позволяет повысить точность определения. 2 ил.

Ультразвуковой способ определения величины кровопотери путем регистрации измерения физической характеристики крови с последующим расчетом величины кровотери по калибровочной кривой, отличающийся тем, что в качестве характеристики определяют акустическую добротность крови при ее термостатировании при 30^oС, которую рассчитывают по формуле
Q = f_n•τ•π,
где f_n - частота n-го резонансного типа;
τ - время.