Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови Советский патент 1980 года по МПК A61B6/00 

(54) АППАРАТ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ В ОРГАНИЗМЕ КРОВИ

1

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к радиоизотопной диагностической аппаратуре.

Известен аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови, который содержит колодезный сцинтилляцион- . ный датчик с ячейкой фиксации шприца, усилитель-дискриминатор, блок памяти, измеритель отношения радиоактивностей изотопов, в котором установлены аналого-частотные преобразователи тока, блок индикации в виде регистратора длительности пери- ю одов последовательностей импульсов делителя. Блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных моторов, механически связанных с осями линейных потенциометров, частотного компаратора, аналогочастотного преобразователя тока с генератором тактовых импульсов и таймером и сумматораИЗ.

Принцип действия этого аппарата заключается в том, что интегральный ток анода фотоумножителя датчика преобразуется 20 преобразователем тока в частоту следования прямоугольных импульсов. При установленной пороговой величине частоты импульсов срабатывает селектор скоростей счета импульсов и вырабатывается команда для управления соответствующими моторами, при помощи которых приводятся во вращение движки потенциометров. Ток, определяемый напряжением на подвижных контактах потенциометров, соответствует введенной (первой) и размешенной (второй) в крови активности. Затем с помощью аналоговой схемы вычисляется отношение значений этих токов. В результате двух преобразований TokoB с последующим выполнением арифметической операции над сигналами в аналоговой форме погрешность измерения объема крови оказывается значительной, а аппарат сложным из-за наличия в нем электромеханических элементов. Кроме того, этот аппарат не позволяет учесть влияние внешнего фона излучения на результат измеряемой величины радиоактивности пробы, что существенно влияет на точность измерения объема циркулирующей крови.

Целью изобретения является повышение точности измерения объема циркулирующей в организме крови и упрощение аппарата.

Цель достигается тем, что в аппарат введены схема запуска, блок управления таймером, содержащий схемы И, ИЛИ и

риггер, общий блок- управления, регистр

делимого и регистр делителя, два ключа, ри схемы И, кнопка сброса, регистр частного, блок управления делением и два диода,

при этом выход усилителя-формирователя подключен к счетным входам регистров де- s лимого и делителя через соответствующие ключи, счетный вход общего блока управления через диоды подсоединен к выходам таймера, к первому входу схемы ИЛИ блока управления таймером и к выходу сигнала «нуля блока управления делением, выходы общего блока управления подключены к управляющим входам ключей, к первому входу схемы И блока, управления таймером, к управляемым входам регистров делимого, делителя и блока управления делением, а 5 также к первым входам трех схем И, причем выход блока управления делением подключен ко входу регистра частного, выход триггера блока управления таймером соединен со входом таймера и со входами ключей, а входы триггера подключены к выходам схемы И и ИЛИ блока управления таймером, второй вход которой соединен с кнопкой сброса и сбросовыми входами общего блока управления, блока управления делением

и perwcfpoB делимого, частного и делителя, 2S выходы которых через вторые входы трех схем И подключены к блоку индикации, а второй вход схемы И блока управления таймером подключен к выходу схемы запуска. На чертеже изображена структурная схема предлагаемого аппарата.

Аппарат содержит колодезный сцинтилляционный датчик 1 с ячейкой фиксации щприца, усилитель-формирователь 2, главный генератор 3 тактовых импульсов, cxeivty 4 запуска, состоящую из RC-цепочки и пере- 35 к 1ючателя, обеспечивающего её подключение к одному из входов схемь 5 И блока управления таймером, который, в свою очередь, включает еще триггер 6 и схему 7 ИЛИ. Кроме того, аппарат снабжен общим блоком 8 управления, таймером 9, двумя ключами 10

и М, регистром 12 делимого, регистром 13 делителя., блоком 14 управления делением, регистром 15 частного, тремя схемами 16, 17 и 18 И, кнопкой 19 сброса, блоком 20 индикации и двумя диодами 21 и-22. Причем 45 выход усилителя-формирователя 2 подключен к счетным входам регистров 12 и 13 через соответствующие ключи 10 и 11. Счетный вход блока 8 через диоды 21 и 22 подсоединен к выходу таймера 9, к первому входу с.хемы 7 и к выходу сигнала «нуля 50 блока 14. Выходы блока 8 подключены к управляющим входам ключей Щ и II, к первому входу схемы 5, к управляющим входам регистров 12, 13 и блока 14, а также к пёрвьш входам трех схем 16, 17 й 18. Выход блока 14 подключен ко входу регистра 15, выход триггера 6 соединен со вторым входом таймера 9 и со входами ключей 10 и 11. Входы триггера 6 подключены к вы738609

ходам схемы 5 и схемы 7, второй вход которой соединен с кнопкой 19 и сбросовыми входами блока 8, блока 14 и регистров 12, 13. и 15. Выходы регистров через входы трех cxeivi 16, 17 и 18 подключены к блоку 20 а второй вход схемы 5 подключен к выходу схемы 4.

Аппарат работает следующим образом.

При проведении исследований, связанных с определением объема циркулирующей в организме крови (ОЦК) методом радиоиндикации, необходимо измерить количествовведенного радиоактивного вещества (изотопа) и его количество в пробе крови. Каждое измерение сопровождается наложением фона, который каждый раз Должен учитываться в индивидуальном порядке, т. е. в работе аппарата должна быть реализована формула:

ПУТ К К .l.o e±tL$o.iiibL eHi:®««rtN. - (.

где К - коэффициент калибровки;

Noiiui, NotT , Nnp, -количество измеренных импульсов общей, остаточной, пробной, фоновой радиоактивности.

Отсчет числа импульсов во всех случаях производят за постоянный интервал времени, задаваемый таймером 9.

Работа аппарата, т. е. измерение радиоактивности, начинается с Нажатия кнопки 19. По этой команде все триггеры регистров устанавливаются в .исходное (нулевое) положение. При открывании крышки датчика 1 происходит заряд конденсатора 23. В это же время щприц с радиоактивным веществом устанавливается в датчик 1, с выхода которого через усилитель-формирователь 2 начинают поступать импульсы на входы ключей 10 и 11. При закрывании крышки переключатель подключает конденсатор 23 к одному из входов схемы 5, и триггер 6 срабатывает, запуская таймер 9. Последний одновременно начинает считать импульсы с генератора 3 и выдает первую команду в регистр счетчика команд блока 8. С дещифратораэтрг о блока сигнал поступает на управляемый вход ключа 10 и открывает его для прохождения в регистр 12 измеряемого потока импульсов и через схему И .в блок 20. По истечении времени Т таймер 9 выдает : сигнал, кЬторый возвращает блок управления таймером 9 в исходное состояние и через блок 8 закрывает ключ 10. За это время в регистре 12 запомнится No6m, + импульсов, а результат отобразится на индикаторе блока 20.

Для исключения фона необходимо извлечь из датчика 1 щприц. Для этого открыв ают крыщку, что ведет к заряжению конденсатора 23, извлекают щприц и опять закрывают ее - в результате повторяется процедура запуска блока управления таймером 9 и блока 8. В регистр счетчика команд блока 8 приходит вторая команда, которая посредством дешифратора обеспечивает реверс регистра 12 и пропускание измеряемого потока импульсов через ключ 10 на счетный вход регистра 12, т. е. производится вычитание фона N) за период Т. После введения индикаторного вещества в сосудистое русло в шприце всегда остается некоторая часть изотопа (NOUT). Для определения этого остатка опять производится первая процедура измерения активностиг изотопа в шприце. Причем срабатывание блока и их функционирование происходит в той же самой последовательности. В регистре счетчика команд фиксируется третья команда, а регистр 12 продолжает оставаться в положений вычитания. На следующем этапе учета фона при поступлении сигнала со схемы 4 в регистре счетчика команд блока 8 происходит запоминание четвертой команды, по которой регистр 12 реверсирует в состояние суммирования потока импульсов фона. По известному способу через 18-20 мин производят забор пробы крови 1 мл для определения в ней активности. Затем эту пробу помещают в датчик 1 и опять посредством схемы 4 и блока управления таймером включают таймер 9. При этом в регистре счетчика команд блока 8 фиксируется пятая команда, по которой ключ 10 закрывается и открывается ключ 1.1. Через него поток импульсов с усилителя-формирователя 2 Nn( поступает уже на регистр 13 и результат измерения отображается на индикаторе блока 20. Затем из полученного .результата снова производится вычитание фона посредством запуска блока управления таймером и таймера 9 от схемы 4. При этом в регистре счетчика команд блока 8 запоминается шестая команда, по которой открывается ключ 11, регистр 13 делает реверс на вычитание. По окончании времени Т в регистре счетчика команд запоминается седьмая команда, по которой в блоке 8 вырабатывается сигнал для запирания обоих ключей, запуска блока 14 и запрета прохождения сигналов от схемы 4 в блок управления таймером 9. По окончании выполнения операции деления в блоке 14 вырабатывается сигнал, который проходит в регистр счетчика команд и переводит блок 8 в следующее состояние, но не снимает блокировку запрета прохождения сигналов от схемы 4 в блок управления таймером 9. В результате всех проведенных операций в блоке 20 фиксируется величина объема циркулирующей крови (в мл). . Технико-экономический эффект от использования предлагаемого аппарата достигается в первую очередь простотой конструкции, т. е. малым количеством основных блоков, использованием дискретных электронных элементов в интегральном исполнении, что позволя.ет существенно повысить надежность и точность работы аппарата при определении объема циркулирующей в организме крови. Точное определение объема крови дает возможность выбрать более правильный курс лечения больного и сократить сроки его госпитализации. Вторым немаловажным преимуществом является экономия донорской крови, которуютребуется вводить больным при большой кровопотере. Обычно при таких процедурах больному вводят кровь с «запасом,величина которого определяется приблизительно, Формула изобретения Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови, содержащий последовательно соединенные колодезный сцинтилляционный датчик с ячейкой фиксации шприца и усилитель-формирователь, генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к таймеру, и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения объема циркулирующей в организме крови и упрощения аппарата, в него введенысхемазапуска, блок управления таймером, содержащий схемы И, ИЛИ и триггер, общий блок управления, регистр делимого и регистр делителя, два ключа, три схемы И, кнопка сброса, регистр частного, блок управления делением и два диода, Р этом выход усилителя-формирователя подключен к счетным входам регистров делимого и делителя через соответствующие ключи, счетный вход общего блока управления через диоды подсоединен к выходам, таймера , к первому входу схемы ИЛИ блока управления таймером, и к выходу сигнала «нуля блока управления делением, выходы общего блока управления подключены к управляющим. входам ключей, к первому входу схемы И блока управления таймером, к управляемым входам регистров делимого, делителя и блока управления делением, а также к первым входам трех схем И, причем выход блока управления делением подключен ко входу регистра частного , выход трйггера блока управления таймером соединен со входом таймера и со входами к.сючей, а входы триггера подключены к выходам схемы И и ИЛИ блока управления гаймером, второй вход которой соединен с кнопкой сброса и сбросовыми входами общего б.-гока управления, блока управления де.псп.чем и регистров делимого, частного и делителя, выходы которых через вторые в.ходы трех схем И подключены к блоку индикации, а второй вход схемы И блока управления таймером подключен к выходу схемы запуска. Источники информации, принятые вЬ внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР кл. В , опублик. 25.06.75.