Зонд для исследования проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота Советский патент 1992 года по МПК A61D1/12 

Изобретение относится к ветеринарии и может быть использовано для определения биологических составляющих рубцового содержимого in vivo и распределения этих составляющих во внутренних органах крупного рогатого скота.

Известно устройство, позволяющее измерять акустические параметры рубцового содержимого у крупного рогатого скота и состоящее из корпуса, пьезопреобразова- теля, камеры, заполняемой образцовой жидкостью, и измерительной камеры, заполняемой исследуемой жидкостью, отражателя и перегородки из звукопрозрачной пленки.

Недостатком известного устройства является его непригодность в использовании для измерения акустических параметров рубцового содержимого у крупного рогатого скота In vivo ввиду сложности процесса измерений и громоздкости устройства.

Известен также зонд для исследования проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота, включающий гибкий шланг с

металлическим наконечником, на котором выполнены боковые и торцовые отверстия, а внутри расположена капсула для рубцового содержимого, и заключенную внутри шланга гибкую тягу, один конец которой связан с капсулой, а другой выступает из шланга наружу.

Недостатком этого зонда является невозможность проведения исследований взятых проб рубцового содержимого In vivo. Кроме того, известное устройство не позволяет брать пробы и исследовать in vivo с различных мест контролируемого внутреннего органа животного.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения измерения акустических параметров рубцового содержимого in vivo в различных местах внутреннего органа.

Поставленная цель достигается тем, что на нижнем торце капсулы и ее боковых стенках выполнены отверстия, снабженные фильтрующей сеткой и соосные отверстиям наконечника, а капсула снабжена кольце(Л

С

4 VI О (Я Ю

вой прокладкой, расположенной по внутреннему периметру ее верхней части, в которой выполнен вертикальный канал, пьезопреобразователем, заключенным в цилиндрический корпус, верхняя кромка которого жестко закреплена на кольцевой прокладке, и расположенной под пьезопре- образователем подпружиненной относительно прокладки цилиндрической измерительной камерой, на основании и стенках которой выполнены отверстия, а на верхней кромке закреплена проходящая через канал прокладки гибкая тяга, при этом внешний диаметр корпуса льезолреобразо- вателя не больше внутреннего диаметра ка- меры, а последняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса пьезопреобразователя.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что размещение пьезопреобразователя в капсуле и возможность жесткой фиксации посредством пружины базы измерения при работе пьезопреобразователя в эхо режиме позволяет измерять акустические параметры биологической .жидкой среды, в которой находится зонд, и по этим параметрам определять биологические составляющие рубцового содержимого. Кроме того, измерения могут проводиться многократно без перемещения зонда или после каждого перемещения его в исследуемой биологической среде функционирующего органа животного, что дает дополнительную информацию о биологической структуре рубца животного.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемый зонд для измерения акустических параметров проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота отличается тем, что на нижнем торце капсулы и ее боковых стенках выполнены отверстия, снабженные фильтрующей сеткой и -соосные отверстиям наконечника, а капсула снабжена кольцевой прокладкой, расположенной по внутреннему периметру ее верхней части, в которой выполнен вертикальный канал, пьезопреобразователем, заключенным в цилиндрический корпус, верхняя кромка которого жестко закреплена на кольцевой прокладке, и расположенной под пьезопреобразователем подпружиненной относительно прокладки цилиндрической измерительной камерой, на основании и стенках которой выполнены отверстия, а на верхней кромке закреплена проходящая через канал прокладки гибкая тяга, при этом внешний диаметр корпуса пьезопреобразователя не больше внутреннего диаметра камеры, а последняя устанавливается с возможностью осевого

перемещения относительно корпуса пьезопреобразователя.

На фиг. 1 показана общая конструкция зонда; на фиг. 2 - конструкция капсулы.

Зонд для исследования проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота содержит гибкий шланг 1, металлический наконечник 2 с отверстиями 3 и 4 на боковой и торцовой поверхности и внутренней полостыо 5, в которой размещается капсула (на фиг. 1 не показано). Металлический наконечник 2 соединен с гибким шлангом 1 штуцером 6. Внутри гибкого шланга 1 размещается гибкая тяга 7 и высокочастотный соединительный кабель 8 пьезопреобразователя 10, вторые концы тяги 7 и кабеля 8 выходят наружу.

Капсула состоит из корпуса 9, жестко соединенного с пьезопреобразователем 10.

и подвижной измерительной камеры 11. Пьезопреобразователь 10 состоит из пьезо- элемента 12, корпуса 13. протектора 14. демпфера 15, разъема 16 и крышки 17. Пьезопреобразователь 10 соединен с корпусом 9 капсулы соединительной муфтой 18. в которой имеются направляющая для конечной части пружины 19 и отверстия 20 для гибкой тяги 7. Подвижная измерительная камера 11 представляет собой полый цилиндр 21 с двумя направляющими, которые размещены в пазах 23 корпуса 9 капсулы и к которым присоединяются два конца гибкой тяги 7, а боковые и торцовые поверхности измерительной камеры 11 имеют

отверстия 22. В пазах 23 корпуса 9 капсулы размещены фильтрующие сетки 24. Капсулы размещается в полости металлического наконечника, при этом соединяются Пьезопреобразователь 10 с высокочастотным

кабелем 8 и гибкой тягой 7 капсулы с этой частью шланга 1.

Зонд работает следующим образом. В собранном виде в зонде посредством

высокочастотного соединительного кабеля 8 через разъем 16 Пьезопреобразователь 10 соединяют с измерительной аппаратурой, например измерителем скорости ультразвука (не показан). Смазывают начальную часть

металлического наконечника 2 вазелином и вводят в рот животного через круглое отверстие деревянного зевника (не показано). Затем посредством гибкого шланга 1. соединенного штуцером 6 с металлическим

наконечником 2, зонд направляют по середине твердого неба быстрым продвижением в полость глотки, а с появлением глотательных движений животного - в пищевод и рубец. При этом с помощью гибкого шланга

1 подвижная измерительная камера 11 смещена до пьезопреобразователя 10 и измерение не производится.

После размещения зонда в зоне исследования рубцового содержимого гибкая тяга 7 через отверстия 20 отпускается и измерительная камера 11 под действием пружины 19 смещается к торцовой поверхности корпуса 9, образуя свободное пространство для поступления исследуемого содержимого рубца через отверстия 3 и 4 металлического наконечника 2 (фиг. 1), а также отверстия 22 измерительной камеры 11 и фильтрующие сетки 24 корпуса 9 (фиг. 2). При этом заполнение объема измерительной камеры 11 определяется по появлению отраженного сигнала от ее торцовой поверхности. Эта информация наблюдается на экране осциллографа или по загоранию сигнальной лампочки на измерительном приборе (не показано).

При размещении зонда в полости рубца животного работает пьезопреобразователь 10, который возбуждается электрическим импульсом через высокочастотный кабель 8. Пьезопреобразователь 10 излучает акустический импульс в измерительную камеру 11,а после ее заполнения содержимым рубца получается полное отражение от торцовой части измерительной камеры 11. Отраженный акустический импульс возвращается на пьезопреобразователь 10. преобразуется в электрический сигнал и по высокочастотному кабелю 8 поступает на электронную часть измерителя. В первую очередь измеряется время двойного прохождения акустического импульса базы измерительной камеры 11, которое равно фиксированному двойному расстоянию от поверхности проектора 14 до отражателя (внутренней поверхности торца измерительной камеры 11). После измерения временного интервала определяют скорость ультразвука согласно уравнению

v 2IA, где I - база измерения:

t - временной интервал.

Скорость ультразвука зависит от составляющих содержимого рубца и поэтому является информативным параметром, несущим информацию о содержимом пищеварительного тракта.

К акустическим параметрам относится коэффициент затухания ультразвука, который определяется из выражения

а 1/2l20lgAi/A2 аБ/см. где AI и А2 - амплитуды двукратного и четырехкратного прохождения ультразвукового импульса в измерительной камере 11.

Как и скорость ультразвука, коэффициент затухания зависит от составляющих содержимого рубца.

Исследование акустических параметров в исследуемом объеме рубца производится следующим образом.

После заполнения измерительной камеры 11 содержимым рубца определяется измерительным устройством акустический

0 параметр. Затем, натягивая гибкую тягу 7 снаружи шланга 1, выжимают содержимое из измерительной камеры 11. При этом сжимается пружина 19 и цилиндрическая часть измерительной камеры 11 надевается на

5 корпус 13 пьезопреобразователя 10. Жидкое содержимое рубца выжимается из изме- рительной камеры 11. Затем зонд смещается в другое положение и отпускается гибкая тяга 7. Пружина 19 возвращает

0 измерительную камеру 11 в исходное положение, камера заполняется новым содержимым рубца и проводится новое измерение. При необходимости уточнения результатов измерения измерение производится не5 сколько раз без смешения зонда в рубце.

Экспериментально проверен зонд с объемом измерительной камеры 3,92 мл при базе измерения 20 мм. Частота ультразвуковых колебаний, излучаемых пьезопреобра0 зователем, составила 3 МГц. Значение скорости ультразвука, измеренное in vivo в рубце коровы изменялось от 1532.2 до 1539 м/с.

Таким образом, зонд для исследования

5 проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота позволяет проводить измерения акустических параметров in vivo и получить их распределение во внутренних органах исследуемого животного.

0 Формула изобретения

Зонд для исследования проб рубцового содержимого у крупного рогатого скота, включающий гибкий шланге металлическим наконечником, на котором выполнены боко5 вые и торцовые отверстия, а внутри расположена капсула для рубцового содержимого, и заключенную внутри шланга гибкую тягу, один конец которой связан с капсулой, а другой выступает из шланга на0 ружу, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения измерения акустических параметров рубцового содержимого In vivo в разных местах внутреннего органа.

5 на нижнем торце капсулы и ее боковых стенках выполнены отверстия, снабженные фильтрующей сеткой и соосные отверстиям наконечника, а капсула снабжена кольцевой прокладкой, расположенной по внутреннему периметру ее верхней части, в

которой выполнен вертикальный канал,пье- зопреобразователем, заключенным в цилиндрический корпус, верхняя кромка которого жестко закреплена на кольцевой прокладке, и расположенной под пьезопре- образователем подпружиненной относительно прокладки цилиндрической измерительной камерой, на основании и

стенках которой выполнены отверстия, а на верхней кромке закреплена проходящая через канал прокладки гибкая тяга, при этом внешний диаметр корпуса пьезопреобразо- вателя не больше внутреннего диаметра камеры, а последняя установлена с возможностью осевого перемещения относительно корпуса пьезопреобразователя.

Область применения: ветеринария. Сущность изобретения: с целью обеспечения измерения акустических параметров рубцового содержимого в разных местах внутреннего органа зонд снабжен пьезо- подпружиненным преобразователем, расположенным в капсуле с возможностью вертикального перемещения и выталкивания при этом исследованной порции рубцового содержимого. После выталкивания упомянутой порции капсула заполняется Рубцовым содержимым, взятым в другой точке органа. 2 ил.

Фиг.1

VJ

2Ь

2Ъ