Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови Советский патент 1975 года по МПК A61B6/12 G01T1/20 

чески связанных с осями линейных потенциометров 10 и II, частотного компаратора 12, аиалого-частотного преобразователя 13 тока и сумматора 14. Аналого-частотный преобразователь 6 тока соединен с датчиком 1, колодец которого выполнен в виде фиксирующего шприц 15 подпруЖИненного защитного кожуха 16, расположенного в заглущке 17, и держателя 18 щприца с фланцем 19.

Средние точки линейных потенциометров 10 и // подключены ко входу аналого-частотного преобразователя 13 тока через сумматор

14,причем один из входов компаратора 12 соединен с аналого-частотным преобразователем 6, подключенным к колодезному сциитилляционному датчику 1.

Каждый аналого-частотный преобразователь 6, 7 и 13 тока охвачен обратной связью, в цепь которой последовательно включены диодная мензурка 20 и дозирующая емкость 21. Регистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя выполнен в виде последовательно соединенных схемы 22 ворот, триггера 23 и электронного ключа 24, охваченных положительной обратной связью, в цень которой включены дифференцирующая цепь 25 и импульсный усилитель 26.

Аппарат работает следующим образом.

Шприц 15 (см. фиг. 2) с дозой активности AI устанавливается в держателе 18 и вводится в колодец датчика 1. Защитным кожухом 16, в котором помещается игла щприца

15,пружина 27 нрижимается ко дну заглущки 17. Фланец 19 держателя 18 щприца размещается в цилиндрической выточке корпуса 28, фиксируя шприц 15 в строго определенном положении по отношению к сцинтиллятору 29.

С помощью устройства 30 управления, работающего совместно с селектором 31 скоростей счета импульсов, аналого-частотный преобразователь 6 тока подключается к датчику /. При этом интегральный ток анода фотоумножителя 32 датчика / с высокой линейностью и точностью преобразуется преобразователем 6 тока в пропорциональнуЕО частоту следования прямоугольных импульсов.

Аналого-частотный преобразователь 6 тока работает следующим образом.

Напряжение, накапливаемое на его входной емкости 33, подается на вход головного каскада 34, имеющего больщее входное сопротивление. Выходной сигнал головного каскада 34 усиливается усилителем 35 постоянного тока. При достижении сигнало.м иа выходе усилителя 35 постоянного тока величины чувствительности срабатывания дискриминатора 36 последним вырабатывается импульс, который подается на вход нормализатора 37. Нормализатором 37 формируется стандартный по амплитуде импульс. Цепью обратной связи, включающей дозирующую емкость 21 и диодную мензурку 20 дозированный заряд импульса нормализатора 37 переносится на входную емкость 33. Этот заряд имеет знак, противоположный знаку заряда входной емкости 33, что приводит к сбросу напряжения на ней до исходного уровня. Фиксация величины вводимой дозы активности в блоке 4 памяти осуществляется следующим образом.

При установленной пороговой величине частоты импульсов, поступающих с аналого-частотного преобразователя 6 тока, селектором 31 скоростей счета импульсов посредством электрического сигнала выдается команда включения цепи питания мотора 8, при помощи которого приводится во вращепие движок потенциометра 10. Ток, определяемый напряжением на движке потенциометра 10 через сумматор 14 подается на вход аналогочастотного нреобразователя 13 тока. Частота импульсов преобразователя тока, поступающая с его выхода, увеличивается пропорционал И о увеличению входного тока. Частоты имнульсов преобразователей 6 и 13 сравниваются частотным компаратором 12. При достижении равенства частот компаратором 12

блокируется цепь питания мотора 8. Зафиксированное положение движка потенциометра 10 соответствует частоте импульсов, пропорциональной введенной в русло кровотока активности AI.

После введения изотопа в русло кровотока щприц 15 снова устанавливается в колодец датчика /. Регистрация в памяти активности изотопа ДЛ|, оставшейся иа стенке щприца 15, происходит аналогичным образом. Соответствеино новой частоте преобразователя 6 тока селектором 31 включается мотор 9. Ток, определяемый напряжением на потенциометре 11, спаренного с осью мотора 9 через сумматор 14, подается на вход преобразователя 13

тока. При равенстве частот преобразователя 6 тока и преобразователя 13 тока компаратором блокируется мотором 9. В этом случае потенциометром 11 фиксируется в памяти остаточная активность ДЛ1 на стенке шприца 15. Устройством 30 управления выдается сигнал на вход сум.матора 14, в котором осуществляется алгебраическое сложение токов, протекающих через сопротивления в су.мматоре 14. С выхода преобразователя 13 тока на

вход измерителя 5 отношения активностей изотопов подается частота, пропорциональная величине

Л, - Al.

После взятия пробы крови из русла провотока шприц 15 устанавливается в колодец датчика /. Устройством управления 30 выход датчика / подключается к усилителю 2. После усиления импульсы подаются на вход дискриминатора 3. С выхода дискриминатора 3 импульсы подаются на вход линейного интенсиметра 38. Постоянный ток интегрирующего контура линейного интенсиметра 38 преобразуется преобразователем 7 тока в пропорциональную частоту импульсов, близкую к равномерной. Эти импульсы подаются на вход измерителя 5 отношения радиоактивностей изотопов. На выходе измерителя 5 выделяется средняя частота импульсов, пропорциональная отношению входных величин.

Для уменьшения аппаратурной погрешности, обусловленной использованием аналоговой схемы интенсиметра 35 в аппарате предусмотрен режим, при котором с помош,ью устройства 30 управления к ключу 24 (фиг. 4) подключается дискретное пересчетное устройство 40, и к схеме 22 ворот-дискриминатор 3 (см. фиг. 1) вместо преобразователя 7. Одновременно аппарат допускает измерение объема крови по результатам обмера нескольких проб крови, взятых из разных участков русла кровотока, что приводит к уменьшению погрешности измерения.

После проведения первого измерения объема крови фиксируется в памяти концентрация активности крови первого измерения а. Эта операция осушествляется в следующей последовательности. Шприц 15 с остаточной активностью крови устанавливается в колодец датчика 1. Через устройство 30 управления включается генератор 41 тока, который включает мотор, причем ось мотора спарена с осью потенциометра (на чертеже не показано). Линейно нарастаюший ток генератора 41 подается в интегрирующий контур линейного интенсиметра 38. Этот ток постепенно компенсирует рабочий ток интегрирующего контура линейного интенсиметра 38. Частота на выходе преобразователя 7 тока уменьшается. При равенстве этой частоты нулю регистратором 42 нулевого уровня блокируется вращение мотора, расположенного в генераторе 41 тока. Фиксируемый ток генератора 41 пропорционален величине ai-Ьаф, где аф - величина фонда датчика, которая компенсируется перед первым измерением.

Установив в колодец новую пробу крови при каждом последующем измерении на выходе преобразователя 7 тока, имеем среднюю частоту а„-(a,,-i+a(i), которая подается на вход измерителя 5 отношения радиоактивностей изотопов.

Работа аппарата при осуществлении дополнительных функций заключается в следующем.

При абсолютных измерениях активностей изотопов в импульсном режиме дискриминатор 5 импульсов подключается устройством 27 управления к интенсиметру 39 (см. фиг. 1). При непрерывных абсолютных измерениях больших активностей изотопов в токовом режиме вход и выход преобразователя 7 тока подключается устройством 30 управления, соответственно, к датчику / и интенсиметру 39. Для осуществления относительных непрерывных измерений в токовом режиме к преобразователю 13 тока подключается датчик 43.

Выход преобразователя 13 тока подключается к измерителю 5 отношения радиоактпвностей изотопов. Датчик 1 соединяется со

входом преобразователя 7 тока, выход которого подключается к измерителю 5 отношения радиоактивностей изотопов. К выходу измерителя 5 может быть подключено цифропечатающее устройство. Отношение сигналов можно записывать на бумажную ленту, подключая самописец к интенсиметру 39.

При проведении непрерывных относительных измерений в импульсном режиме на место преобразователя 13 тока устанавливается взаимозаменяемый блок дискриминатора, аналогичный дискриминатору 3. 11змеритель 5 отношения радиоактивностей изотопов (см. фиг. 1, фиг. 4) работает следующим образом.

Импульсы преобразователя 7 тока частоты FZ подаются на схему 22 ворот, которая нор.галыю закрыта. Пмпульсы преобразователя 13 тока частоты FI подаются на электронный ключ 24, который нормально разомкнут. Рабочий цикл измерителя 5 начинается при поступлении от источника 44 сигнала опроса на вход схемы 22 ворот, которая при этом открывается для импульсов частоты Р, проходящих на вход триггера 23.

Первым импульсом частоты FZ относительно момента открытия схемы 22 ворот опрокидывается триггер 23 регистратора длительности периодов последовательностей импульсов делителя. Сигналом с выхода триггера 23

замыкается ключ 24. Импульсы делимого частоты FI преобразователя 13 тока подаются через замкнутый ключ 24 на пересчетное устройство 40.

Вторым импульсом частоты FZ, проходящим через открытую схему 22 ворот, триггер

23возвращается в исходное состояние. Ключ

24размыкается, и поступление импульсов частоты F на вход пересчетного устройства 40 прекращается. Одновременно, с моментом возвращения триггера 23 в исходное состояние, иродифференцированный цепью 25 и усиленный импульсным усилителем 26 перепад напряжения на одном из его плеч подается на схему 22 ворот, закрывая их.

В результате описанного цикла работы пересчетным устройством 31 регистрируется величина отношения:

К Т.,FJ

7 р,

Л

коэффициент пропорциональности;

е

величина периода частоты импульсов FI;

Т, величина периода частоты импульсов 2При подключении к выходу электронного ключа 24 ннтенсиметра 39 (см. фиг. 1) и поотупления от источника 44 сигналов опроса стабильной частоты с выхода ннтенсиметра 35 на стрелочный прибор (на чертеже не показан) подается ток, пропорциональный велирчине FQ -.-, .

г..

Предмет изобретения

1. Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови, содержащий колодезный сцинтилляционный датчик, усилитель, дискриминатор, блок памяти, измеритель отношения радиоактивностей изотопов, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, он имеет аналого-частотные преобразователи тока, регистратор длительности периодов последовательностей импульсов деЛИтеля, установленный в измерителе отнощений радиоактивностей изотопов; блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных моторов, электрически связанных с осями линейных потенциометров, частотного компаратора, аналого-частотного преобразователя тока и сумматора; при этом один из аналого-частотных преобразователей тока соединен с указанным датчиком, колодец которого выполнен в виде фиксирующего щпряц подпружиненного защитного

кожуха, расположенного в заглущке, и держателя щприца с фланцем, а средние точки линейных потенциометров подключены ко входу аналого-частотного преобразователя тока через сумматор, причем один из входов компаратора соединен с аналого-частотным преобразователем тока, подключенного к указанному датчику.

2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем, что каждый аналого-частотный преобразователь тока охвачен обратной связью, в цепь которой последовательно включены диодная мензурка и дозирующая емкость.

3. Аппарат по п. I, отличающийся тем, что регистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя выполнен в виде последовательно соединенных схемы ворот, триггера и электронного ключа, охваченных положительной обратной связью, в цепь которой включены дифференцирующая цепь и импульсный усилитель.

иг 1

,

33

7w7

i

Риг 2

J

Фиг.З