Устройство для измерения объема циркулирующей в организме крови Советский патент 1980 года по МПК A61B6/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОБЪЕМА ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ

В ОРГАНИЗМЕ КРОВИ

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к стройствам для измерения объема циркулирующей в организме крови методом разведения радиоактивных индикат(эров.

Известно устройство по основному авт. св. № 481285 для измерения объема циркулирующей в организме крови путем сравнения введенной и размешанной в крови активности.

Это устройство содержит последовательно включенные источник высокого напряжения, сцинтилляционный датчик с ячейкой щприца, амплитудный, дискриминатор, переключатель направления счета, реверсивный счетчик импульсов и дешифратор нуля, соединенный своим выходом с входом остановки таймера, выход которого подключен к управляющему входу ключа.

Для обеспечения точности такого . устройства при многократных измерениях обычно увеличивают вводимую активность, что приводит к увеличению лучевой нагрузки на организм и ограничивает количество повторных измерений.

Целью дополнительного изобретения является повышение точности при многократных измерениях.

Это достигается тем, что в известное устройство для измерения объема циркулирующей в организме крови дополнительно введены блок задержки тактовых импулЬсов таймера, состоящий из двух линий задержки, триггера управления, трех ключей и эле, мента ИЛИ, и вычитатель, состоящий из счетчика-регистра, блока считывания, счет0 чика, дешифратора нуля и двух ключей, причем вход счетчика-регистра подключён к одной из клемм переключателя, а выход - к одному из входов блока считывания, который вторым входом подключен к выходу

,5 элемента ИЛИ блока задержки, а выход блока считывания подключен к одному из входов счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого ключа вычитателя, г выход счетчика подключен к входу дешифратора нуля, прямой выход которого подключен к инверсным управляющим входам первого ключа вычитателя и третьего ключа блока задержки, а инверсный выход дешифратора нуля - к Одному из входов второго ключа вычитателя, входу первой линии зай;ШШ«Йг Жгй&;Ш

ержки и к инверсному входу первого ключа блока задержки, второй в)оД второго кШ% ычитателя подключен к второму входу перого ключа вычитателя и к одной из клемм переключателя, - выход второго клюадёЫ;: итателя подключен к входувычитания реерсивного счетчика, выход первойлинии

з гдёржки подкЛнэчён к нулевОму вхОДутригера управления, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго ключа блока задержки, прямой выход тригерауправления - к управляющему входу первого ключа, выход которого подключен одному из входов элемента ИЛИ, единичный вход триггера управл емя додмючен к выходу третьего ключа ел ока задержки,- г импульсным входом подключ:енногр (. тактовому импульсному выходу таймера и к входу второй линии задержки, выход которой через второй ключ блока задержки подключен к другому входу элемента ИЛИ..

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения объема циркулирующей в организме крови.

Сцинтилляционный датчик 1, питающийся от источника 2 высоковольтного напряжения, подключен к амплитудному дискриминатору 3, выход которого через ключТ и переключатель 5 соединен с входом C4etчика-регистра 6 вычитателя 7, с входами

глоЖения и Вйчйтанйя рёМрс}(вногр З чика 8 импульсов и через ключи 9 и 10,

соОтве ственно, - с -входом Счётчика 11 и входом вычитания реверсивного счетчика 8. Выход реверсивного счетчика 8 через дещифратор 12 нуля сОеЦинен с входом Остановки индицированного таймера 13, управляющий потенциальный выход которого соединен с управляющим входом ключа 14, а тактовый импульсный выход через ключ 4 и ЛИНИЮ задержки 15, соответственно, с единичным входом триггера 16 й ШТт ЛЬСным входом ключа 17 блока 18 заДёржки тактовых импульсов таймера. Управл я1ощий вход ключа 17 подключен к инверсному выходу триггера 16 управления, а к прямом.у . вУхОДу триггера подключен управляющий вход ключа 19, второй вход которого через линию 20 задержки соединен с нулевым входом триггера 16 и; непосредственно с Одним из входов ключа 10 и инверсньгм выходом дешифратора 21 нуля, прямой выход когорото eoeHmelH f ййВерснымиуправляющими входами .е;й 9 -и 14., Входы дещифратора 21 нулЯШёДйГнены с выхЪ Дами счетчика 11, входы которого через блок 22 считывания соединены d соответствуюряими выходами счетчика-регистра 6, УпрШшю щий вход блока 22 считывания через элемент 23 ИЛИ соединен; с выходами клю46 И 1/ и 19 Дй..-к «йааЙ йЛ и

Счетчик-регистр 6, ключи 9 и 10, счетчик 11, дещифратор 21 нуля и блок 22 считываттия, соединенные между собой, как указано на чертеже, представляют собой

яЗос -1 :;.Ц й: г г i №Sifissgf:

738608

вычитатель 7. Блок 18 задержки тактовых импуЛьсов таййера включает в себя триг-, гер 16, ключи 14, 17 и 19, линии 15,и 20 задержки и элемент 23 ИЛИ, соединенные, как указано на .чертеже.

В исходном положении индицированный таймер 13, реверсивный счетчик 8, счетчикрегистр 6, счетчик 11 и триггер 16 установлены в Нулевое положение, ключи 4, 9, 14 и 19 закрЪ1ты, ключи Ю и 17 открыты. Переключатель 5 установлен в первое положение, показанное на чертеже.

„Высокое напряжение источника 2 и уровень дискриминатора 3 устанавливаются такими, чтобы на выходе дискриминатора 3 появились импульсы только лищь в момент регистрации сцинт11лляционным датч|икбм 1 гамма-излучения с энергией радиоактивного индикатора, вводимого в кровь пациента.

Для обеспечения точности, например, при i-OM измерении вначале устанавливают в ячейке датчика I щприц с пробой крови 0 от-предыдущего (i - 1)-го измерения и запускают таймер 13, который открывает кл1рч 4 на время Т икспозиции и выходные импульсы дискриминатора 3 со средней частотой ПКР (i - 1) через ключ 4 и переключатель 5 поступают на вход счетчика-регистра 6. В счетчик°-регистре фиксируют число импульсов равное п кр (i - 1) Т, где Т - время экспозиции таймера 13.

Затем в ячейке датчика 1 устанавливают Щприц с активностью, которая предназначена для i-oro ведения, а переключатель 5 устанавливают во второе положение. Запус-. кают таймер 13, открывая ключ 4 на время Т, и вь1ходные импульсы дискриминатора со средней частотой п поступают через ключ 4 и переключатель 5 на входсложения («+) реверсивного счетчика 8 импульсов, который за время Т зарегистрирует число импульсов, равно пьТ.

После введения изотопа в кровь щприц с остаточной активностью на стенках устанавливают в ячейке датчика 1, а переключатель 5, - в третье положение, затем запускают таймер 13. При этом выходные импульсы дискриминатора 3 со средней частотой Пост (i) через переключатель 5 поступают на вход вычитания («-) реверсивного счехчика 8 ,в течение времени Т, задаваемого таймером. После остановки таймера в ревфсивном счетчике 8 будет зарегистрироват число ni Т - По«т (i) Т (iTi - (О Т, п опЪрциональное введенной в кровь активности..:

По истечении времени, достаточного для дости5кения равновесия в замкнутой системе кровообращения организма (равномерного размещивания изотопа в объеме циркулирую|цей крови), берут пробу крови, и щприц с пробой Крови фиксируют в ячейке датчика, ;1, а переключатель 5 устанав 1ивают в четвертое, поло:Жение. После за пуска таймера 13 его первьш тактов.ый импульс поступа Ый.,. ет на вход нормально закрытого ключа 14 и через линию 15 задержки, нормально открытый ключ 17 и элемент 23 ИЛИ на блок 22 считывания, произведя перезапись из счетчика-регистра 6 в счетчик 11 в обратном коде числа Пкр(1 -1), равного средней частоте импульсоЁ от пробы крови, предыдущего измерения. Деление числа nxpCi-1) -Т на Т осуществляется путем вывода и-нформаций со старщих разрядов счетчика 6. В результате перезаписи потенциалы на выходах дещифратора 21 нуля меняются на противоположные, ключи 9 и 14 открываются, а ключ 10 закрывается, и импульсы дискриминатора 3 с частотой пк|)() (определяемой активностью пробы крови при i-ом измерении) поступают через ключ 4, переключатель 5 и ключ 9 на вход счетчика 11, производится досчет его до «О. При достижении счетчиком нулевого Г1оложения, что соот ветствует поступлению на его вход Пкр(1 - 1) импульсов, потенциалы на выходах дещифратора 21 нуля принимают исходное значение, ключи 14 и 9 закрываются, а ключ 10 открывается, и импульсы со средней частотой Пкр(1)-Пкр(1 - 1) черезключ, 10 поступают на вход вычитания («-) реверсивного счетчика 8. Тактовые импульсы таймера следуют С частотой, например, 1 Гц, поэтому второй тактовый импульс таймера 13 через 1с производит аналогично выше описанному перезапись числа n pli-1) из счетчикарегистра 6 в счетчик 11 и повторяется oneрация вычитания величины Пх)(1-) из статистической последовательности импульсов, поступающих с дискриминатора на вход вычитателя 7 с частотой п кр (i). Аналогично происходит вычитание припоступлении последующих тактовых импульсов таймера. При многократных измерениях остаточная активность в крови, равная суммарной активности от всех предыдущих введений, становится соизмеримой с активностью пробы крови i-ro измерения, и в отдельные промежутки времени измерения из-за статистических флюктуации мгновенное значение частоты импульсов () может оказаться меньше, чем среднее значение - n(i - 1), что, естественно, может привести к неполному вычитанию в отдельные такты предыдущей пробы, а-следовательно, и к увеличению погрешности измерения объема циркулирующей крови. Чтобы исключить ошибку от неполного вычитания предыдущей пробы крови, в предлагаемом устройстве, кроме вычитателя 7, применен блок 18 задержки тактовых импульсов таймера на полного вычитания значения - Пк|(1 - 1). Работа этого блока происходит следующим образом: Если из-за статистической флюктуации частоты в.ыходных импульсов дискриминатбра не происходй Дбсчет до «О счетчика 11 в течение 1 с, т. е.др прихода очередного тактового импульха, последний проходит через открытый ключ 14 блока 19 задержки тактовых импульсов и опрокидывает триггер 16, что приводит к закрыванию ключа 17 и открыванию 19. Этот же тактовый импульс задерживается на линии 15 задержки, времязаДерЖКЙ которой больше времени опрокидывания триггера, поэтому перезаписи числа Пк((1 - 1) из счетчика-регистра 6 в счетчик 11 этим тактовым импульсом не производится. В счетчик 11 продолжают поступать импульсы от дискриминатора 3 до тех пор, не произойдет вычитание числа Пкр(1 - I). Только лишь при поступлении на счетчик 11 числа импульсов, равного Пк|( - П нз инверсно.м выходе дешифратора 2f нуля появляется разрешающий потенциал, который поступает через ключ 19 и элемент 23 ИЛИ на вход блока 22 считывания осуществляя перезапись числа Пй)(1-I) из счетчика-регистра 6 в счетчик 11. Одновременно сигналы с инверсного выхода дещифратора 21 нуля через линию 20 задержки, время задержки которой выбрано большим, чем время перезаписи числа Пк})(1 - 1). производит опрокидывание триггера 6 в исходное положение, после чего производится следующее вычитание числа Пщ,(1- 1). Таким образом, в результате задержки тактовых импульсов блоком 18 до полного вычитания числа Пцр(1 - 1) в вычитателе 7 обеспечивается точное вычитание остаточной активности крови при последующих измерениях, а следовательно, повышается точность многократных .измерений объема крови. Далее импульсьт,, со средней частотой ) -п,ф(1-1) с выхода ключа 10 поступают на вход вычитания («-) реверсивного счетчика 8. После полного его опорожнения, наступающегочерез время t L ti 2° riniT f(i)ri(i-i) дешифратор нуля 12 вырабатывает сигнал, который поступает на вход остановки таймера 13. Б таймере индицируется число, равное искомому объему циркулирующей крови. Использование изобретения позволит уменьшить активность изотопа, вводимого в кровь при каждом последующем измерении, и тем самым уменьшить лучевую нагрузку на организм, что особенно важно при многократных измерениях, например во время хирургических операций. Формула изобретения Устройство для измерения объема цирулирующей в организме крови по авт. св. № 481285, o1 лuчaющeёcя тем, что, с целью