Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных Советский патент 1993 года по МПК A61B5/05 

ел

С

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных, относится к области физиологии и токсикологии. Устройство позволяет с высокой точностью измерять такие физиологические параметры лабораторных животных, как частота дыхания, частота сердечных сокращений и артериальное давление, как систолическое, так и диастолическое. Это достигается тем, что в устройство, содержащее пенал-ячейку, блок компрессии с манометром и компрессионной манжеткой, датчик дыхания, датчик частоты сердечных сокращений и регистратор, введены два избирательных усилителя, выделяющие ц преобразующие сигналы отдельно с датчика частоты дыхания и датчика частоты сердечных сокращений, блок измерения дыхания, блок анализа частоты сердеч- ных сокращений и блок управления. 2 з.п. -ф-лы, 3 ил..

Изобретение относится к физиологии и токсикологии и предназначено для регистрации физиологических параметров мелких лабораторных животных.

. Цель изобретения - повышение точности регистрации и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - компрессионная манжетка; на фиг. 3 - временная диаграмма зависимости сигналов частоты сердечных сокращений от давления Ј компрессионной манжетке.

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных содержит пенал-ячейку для лабораторных животных 1, узел комп- рессии 2 с манометром 3 и компрессионной манжеткой 4, датчики частоты сердечных сокращений 5 и частоты дыхания 6, регистратор 7, первый избирательный усилитель 8, второй избирательный усилитель 9, блок управления 10, блок измерения частоты дыхания 11, блок анализа 12, в который входят первый компаратор 13, второй компаратор 14, третий компаратор 15, световой индикатор диастолического давления 16, световой индикатор систолического давления 17, световой индикатор частоты сердечных сокращений 18, блок опорных напряжений 19, двоично-;десятичный счетчик 20, регистр памяти 21, в блок измерения частоты дыхания 11 входят формирователь импульсов 22, двоично-десятичный счетчик 23, регистр памяти 24 и световой индикатор 25.

. -. . «

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабора00

00 О

торных животных работает следующим образом.

Испытуемое животное помещают в пе- нал ячейку 1, так чтобы ротовое отверстие животного находилось напротив датчика дыхания 6, на хвост животного надевается компрессионная манжетка 4, с вмонтированным в нее датчиком частоты сердечных сокращений 5. Конструкция такой манжетки приведена на фиг. 2. Необходимость такой конструкции вызвана тем, что в варианте с разделенными компрессионной манжеткой и манжеткой для крепления датчика существует опасность сползания с хвоста манжетки с датчиком при движении животного, что вносит большие погрешности при измерении частоты сердечных сокращений и артериального давления.

При измерении частоты дыхания, сигнал с датчика дыхания 6, в качестве которого использован полупроводниковый микро- терморезистор МТ-54-М конструкции Кар- манова, поступает в первый избирательный усилитель 8. работающий в полосе частот 0,5 - 4,0 Гц. Усиленный сигнал частоты ды: хания поступает в блок измерения частоты дыхания 11, где формирователь импульсов 22 преобразует данный сигнал в импульсы частоты дыхания, поступающие на световой индикатор 25 и двоично-десятичный счетчик 23. Цифровая информация с двоично-десятичного счетчика 23 поступает в регистр памяти 24 и го сигналу блока управления 10 в регистратор 7 на цифровой индикатор 25.

Для измерения частоты сердечных сокращений и артериального давления необходимо осуществлять компрессию манжетки 4 (фиг. 2). В начале нагнетание воздуха осуществляется до уровня р 40 - 45 мм рт. ст. (давление в манжетке фиксируется по манометру 3), т. е. до момента, когда датчик частоты сердечных сокращений 5, изготовленный на базе оптронной сборки АОД ИГА, начинает фиксировать пульсовые изменения хвоста животного и преобразует его в электрический сигнал А, поступающий во второй избирательный усилитель 9. Усиленный сигнал поступает в блок анализа частоты сердечных сокращений 12 на первый компаратор 13, второй компаратор 14 и третий компаратор 15 ограничивает импульсы частоты сердечных сокращений по уров- н.ю опорного напряжения (-5 В) и формирует импульсы, поступающие на световой индикатор частоты сердечных сокращений 18 и в двоично-десятичный счетчик 20 и далее в регистр памяти 21, По сигналу, поступающему с блока управления 10, информация о частоте сердечных сокращений поступает в регистратор 7 на цифровой индикатор. Второй компаратор 14 ограничивает сигнал частоты сердечных сокращений, устанавливаемый по максимуму шумового сигнала и формирует импульсы частоты сердечных сокращений, которые поступают на световой индикатор систолического давления 17. Первый компаратор 13 ограничивает сигнал частоты сердечных сокращений по уровню опорного напряжения - 9 В и фор0 мирует импульсы, которые подаются на световой индикатор диастолического давления 16. Опорные сигналы на компараторы подаются с блока опорных напряжений 19. На фиг. 3 изображена временная диаг5 рамма зависимости сигнала частоты сердечных сокращений от давления. Интервал времени 0 - ti, - компрессия до уровня 40 -- 45( мм рт. ст. при которой появляется сигнал частоты сердечных сокращений, момент

0 времени ti - нормиропание сигналов часто- - ты сердечных сокращений по уровню опорного напряжения заданного первым компаратором 13, о чем свидетельствует состояние индикатора давления 16, на уровне

5 исчезновения мигания. Интервал времени ti - t2 - дальнейшая компрессия, при которой происходит уменьшение амплитуды импульсов частоты сердечных сокращений и в момент времени t2 становится равной уров0 ню шумов, при этом прекращается свечение индикатора систолического давления 17 до момента времени т,з - начала декомпрессии, когда величина импульсов начинает вновь расти - включается световой индикатор си5 столического давления 17, это свидетельствует о том, что необходимо зафиксировать величину систолического давления по манометру 3. При дальнейшей декомпрессии происходит увеличение амплитуды импуль0 сов частоты сердечных сокращений до момента времени м, когда величина их сравнивается с уровнем опорного напряжения, о чем свидетельствует включение индикатора диастолического давления 13. В это

5 время производится фиксирование величины диастолического давления по манометру 3.

Использование устройства для неинва- зивногр съема физиологических параметров лабораторных животных благодаря разде0 ленйю датчиков частоты дыхания и частоты сердечных сокращений, а также введению двух избирательных усилителей и отдельных блоков для измерения частоты дыхания и анализа частоты сердечных сокращений

5 позволяет более точно и в реальном масштабе времени измерить частоту дыхания и частоту сердечных сокращений и провести - замер артериального давления, причем наряду с Систолическим и диастолическое давление.

Пенал-ячейки можно комплектовать в многозвенные модули для работы с большим количеством животных при экспресс- анализев токсикологических исследованиях. Это расширяет функцио- нальные возможности такого типа устройств, что необходимо для оценки биологического влияния химических веществ на организм лабораторных животных.

Формула изобретения 1. Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных, содержащее блок компрессии, через манометр соединенный с компрессионной манжетой, на которой установлен датчик частоты сердечных сокращений, пенал-ячейку для лабораторного животного, датчик дыхания и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регистрации и расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные первый избирательный усилитель, блок из- мерения частоты дыхания, блок управления, блок анализа частоты сердечных сокраще- нйй.,выход которого соединен с регистратором, второй вход которого подключен.к выходу блока измерения частоты дыхания, и второй избирательный усилитель, вход которого подключён к датчику частоты сердеч- .ных сокращений, а датчик дыхания соединен с первым избирательным усилителем..

Заказ 1538Тираж Подписное

. ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5