Текст описания в факсимильном виде (см. графическую часть).
Изобретение относится к медико-биологическим измерениям, а именно к средствам контроля функционального состояния организма по параметрам кинетики окси- и деоксигенации крови, и может найти применение в лабораторной практике для биологических исследований и в медицине для диагностических целей, в том числе для диагностики функционального состояния организма в целом. Для этой цели с помощью устройства исследуется кинетика оксигенации и деоксигенации крови путем измерения во времени ее оптических характеристик. Процессы оксигенации (деоксигенации) крови осуществляют многократно в существенно малом ее объеме (капле) на подложке, располагаемой в полости герметичной термостатируемой камеры, заполненной газовой смесью с фиксированным парциальным давлением кислорода. Эффективный газообмен пробы крови с газовой смесью в герметичной полости обеспечивают посредством периодического изменения площади поверхности крови, контактирующей с газовой средой, и/или ее обновления, которые осуществляются с помощью специального механизма. При этом производят непрерывную регистрацию оптического сигнала, характеризующего степень насыщенности крови кислородом в течение всего времени кислородного обмена крови с газовой смесью. Моделируют различные состояния исследуемой пробы крови путем изменения состава газовой смеси, заполняющей камеру, а оценку функционального состояния организма производят путем сопоставления данных, полученных при этом моделировании. Устройство для контроля функционального состояния организма по параметрам кинетики окси- и деоксигенации крови содержит герметичную влагостатируемую камеру, выполненную в виде полости, образованной крышкой, закрывающей размещенную на верхней панели корпуса термостатируемую подложку для образца крови. Полость присоединена к системе подачи газовой смеси с регулятором ее состава. Устройство снабжено механизмом для обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта. В корпус устройства встроен оптический оксиметр, оптически связанный с образцом крови. Устройство снабжено также системами управления температурой подложки, давлением и влажностью в рабочей полости, при этом датчики измерения каждого из указанных параметров размещены в рабочей полости и подключены к регистратору. Изобретение позволяет обнаруживать отклонения от нормы функционального состояния организма (болезнь, стресс, усталость), устанавливать способность к адаптации и восстановлению по количественным параметрам, характеризующим осуществление кровью ее кислородно-транспортной функции. 2 с. и 21 з.п. ф-лы, 11 ил.
1. Способ диагностики функционального состояния организма, заключающийся в контроле параметров оксигенации и деоксигенации крови путем измерения изменений во времени ее оптических характеристик при размещении пробы крови в герметичной термо- и влагостатируемой камере, заполненной газовой смесью с фиксированным парциальным давлением кислорода, и кислородном обмене исследуемой пробы крови с газовой смесью в камере при непрерывном контакте крови с газовой смесью и непрерывной регистрации оптического сигнала, характеризующего степень насыщенности крови кислородом в течение всего процесса газообмена крови с контактирующей с ней газовой смесью, отличающийся тем, что процессы газообмена крови осуществляют в несколько этапов поочередной неоднократной оксигенацией и/или деоксигенацией пробы крови в существенно малом ее объеме, при этом при измерении оптических характеристик крови осуществляют моделирование различных состояний исследуемой пробы крови путем изменения состава газовой смеси, заполняющей камеру, а оценку функционального состояния организма производят путем сопоставления оптических характеристик, полученных при этом моделировании.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффективный газообмен пробы крови с газовой смесью в герметичной полости обеспечивают посредством периодического изменения площади поверхности крови, контактирующей с газовой средой, обеспечивая ее обновление.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменением состава газовой смеси моделируют для исследуемой пробы крови состояние нормального газообмена в легких и состояние стресса (усталости) болезни при полностью исчерпанных в организме функциональных резервах и/или, наоборот, когда запас функциональных резервов максимален.4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что сравнивают измеренные характеристики оптического сигнала во времени, полученные на разных этапах оксигенации и деоксигенации, и функциональное состояние организма характеризуют количественно по различию в ходе этих характеристик, в частности, по разнице уровней насыщения измеренных характеристик делают вывод о “степени усталости” и “резерве сил”.5. Устройство для диагностики функционального состояния организма, содержащее герметичную влагостатируемую камеру, присоединенную к системе подачи газовой смеси с регулятором ее состава, оптический оксиметр, выполненный с возможностью оптического контакта с пробой крови и подключенный к регистратору, а также механизм обеспечения обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта, отличающееся тем, что герметичная влагостатируемая камера размещена на верхней панели корпуса прибора и выполнена в виде полости, образованной герметичной крышкой, закрывающей размещенную на верхней панели корпуса термостатируемую подложку для образца крови, а система подачи газовой смеси подключена к регистратору.6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно снабжено системами управления температурой подложки, давлением и влажностью в рабочей полости, при этом датчики измерения каждого из указанных параметров размещены в рабочей полости и подключены к соответствующим регуляторам, выходы которых связаны с исполнительными механизмами систем.7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что механизм обеспечения обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта выполнен в виде плунжера с возможностью его совершать периодическое возвратно-поступательное движение с помощью привода, в том числе в горизонтальном и/или вертикальном направлении, и рабочая поверхность которого постоянно находится в соприкосновении с поверхностью пробы крови.8. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что рабочая поверхность плунжера выполнена из материала с высокой смачиваемостью для крови.9. Устройство по пп.5, 7 и 8, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки выполнена из материала с высокой смачиваемостью для крови.10. Устройство по пп.5 и 7-9, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки и/или рабочая поверхность плунжера имеет плоскую или более сложную геометрическую форму, например, сферическую, цилиндрическую.11. Устройство по пп.5, 7 и 10, отличающееся тем, что плунжер выполнен в виде погружаемого в пробу крови цилиндрического вала, длинная ось которого расположена параллельно плоскости подложки, причем привод при качении вала по ее поверхности обеспечивает периодическое возвратно-поступательное движение вала в горизонтальном направлении.12. Устройство по пп.5, 7 и 10, отличающееся тем, что плунжер выполнен в виде погружаемого в пробу крови шара, соединенного с приводом, обеспечивающим периодическое возвратно-поступательное движение шара в горизонтальном или вертикальном направлении.13. Устройство по пп.5, 7, 11 и 12, отличающееся тем, что поверхность плунжера имеет сферическую, цилиндрическую или другую геометрическую форму и выполнена из материала с низкой смачиваемостью для крови.14. Устройство по пп.5, 7 и 11-13, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки выполнена из материала с низкой смачиваемостью для крови.15. Устройство по пп.5, 7 и 11-14, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки имеет форму горизонтальной плоскости или более сложную геометрическую форму, например, внутренней поверхности сферического сегмента.16. Устройство по пп.5, 7, 11 и 13-15, отличающееся тем, что поверхность подложки и/или рабочая поверхность плунжера выполнена из материала, не травмирующего кровь.17. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что механизм для обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта выполнен в виде капилляра, одним концом погружаемого в пробу крови на подложке, а другим сопряженного с насосом, например, типа пипетки-дозатора, обеспечивающим периодическое втягивание в капилляр всей пробы крови или ее части и возвращение на подложку пробы крови с обновленной поверхностью контакта с газовой средой.18. Устройство по пп.5 и 17, отличающееся тем, что в качестве капилляра механизма для обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта используется капилляр для забора пробы крови у пациента.19. Устройство по пп.5, 17 и 18, отличающееся тем, что внутренняя поверхность капилляра покрыта консервантом для крови.20. Устройство по п.5, отличающееся тем, что чувствительные элементы оксиметра размещены внутри или вне корпуса и/или указанной полости и снабжены световодами для обеспечения их оптической связи с исследуемой пробой крови на подложке.21. Устройство по п.5, отличающееся тем, что подложка для размещения пробы крови выполнена из светопрозрачного материала.22. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что оно содержит датчик рСО2 в рабочей полости и встроенные в подложку для пробы крови датчики рСО2 и рО2 и рН-электрод, контактирующие с пробой крови.23. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что оно содержит механизмы для подачи в рабочую полость и/или пробу крови химических веществ, в том числе, газообразных, жидких, порошкообразных.
