Устройство для исследованиябиОлОгичЕСКОгО дЕйСТВия ульТРАзВу-КОВыХ ВОлН Советский патент 1981 года по МПК A61H23/00 G01N29/00 

1

Изобретение относится к экспериментальной медицине и измерительной технике и может быть использовано для исследования действия ультразвука на биологические объекты.

Известно устройство, содержащее ультразвуковой излучатель и стеклянное основание 1. Однако при работе с этим устройством необходим поток жидкости.

Известно устройство для исследования биологического действия ультразвуковых волн, содержащее источник ультразвука, к которому присоединена стеклянная игла, передающая колебания источника ультразвуковых волн на предметное стекло микроскопа в каплю жидкости, содержащую биологический объект, например микроорганизмы, или непосредственно на находящиеся под микроскопом клетки организма 2.

Однако в известном устройстве нельзя получить стойкие волны.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее микроскоп и кювету с дегазированной жидкостью, в которой помещен источник ультразвука 3.

Однако это устройство не позволяет раздельно воздействовать на биологический объект компонентами стоячей ультразвуковой волны.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства за счет раздельного воздействия на биологический объект колебательной скорости и акустического давления.

Это достигается тем, что в на пересечении акустической оси источника ультразвука и оптической оси микроскопа установлен рефлектор с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной акустической и оптической осям, причем он состоит из прозрачных стеклянной пластины и мембраны, установленной параллельно пластинке с зазором, заполненным воздухом.

На фиг. 1, 2 и 3 схематически изображено предложенное устройство на различных этапах работы.

Устройство для исследования биологического действия ультразвуковых волн состоит из кюветы 1, заполненной дегазированной жидкостью 2, и рефлектора 3, состоящего из прозрачной стеклянной пластины 4 толщиной, равной нечетному числу четвертей ультразвуковой волны в стекле, и прозрачной звукопроницаемой мембраны 5, например из полиэтилена, между которыми расположен слой воздуха 6. Рефлектор 3 подвижно укреплен вокруг горизонтальной оси 7, перпендикулярной направлению ультразвуковых волн - падающей 8 и отраженной 9, н оптической оси м,нкроскрпа 10. В кювету 1 помещен источник ультразвука 11.

Устройство работает следующащ o6p,ai30M.

Для раздельного исследования, биологического действия компонентов стоячей ультразвуковой волны на рефлекторе 3 фиксируют исследуемый биологический объект (например, брыжейку тонкой кишки или сальник, отпрепарированный кожный лоскут лабораторного животного, биологическую камеру с микроорганизмами и т. п.)., устанавливают его вертикально таким образом, чтобы исследуемый объект находился со стороны действия ультразвука. Источник ультразвука И устанавливают таким образом, чтобы его излучающая поверхность была параллельна рефлектору 3, и помещают его на расстоянии от обращенной к нему поверхности рефлектора 3, равном четному числу полуволн ультразвука в используемой жидкости 2. При этом условии падающая волна 8 и отраженная волна 9 будут накладываться друг, на друга и образуется стоячая волна.

В случае, если падающая волна 8 отражается от слоя воздуха 6, ограниченного тонкой звукопроницаемой мембраной 5, на поверхности мембраны 5 образуется пучность стоячей волны, в которой ицеет- место максимальное, смещение, максимальная скорость и ускорение колеблющихся частиц. Переменное звуковое давление в одной точке равно нулю.

В этом случае биологический объект (на чертеже не показан), размещенный на мембране 5, подвергается действию только одного, компонента ультразвуковой врлны - переменного смещения и зависящих от амплитуды смещения скорости и ускорения частиц.

Для. исследования биологического действия, другого компонента ульт.развуковой волнь - переменного звукового давления, биологический объект помещают на стеклянную пластину 4, толщина которой равна нечетному числу четвертей ультразвуковой волны в используемом/стекле, что обеспечивает полное отражение падающей волны 8 от ее поверхности. При отражении от жесткой преграды в точке отражения образуется узел стоячей волны, в котором амплитуда смещения равна нулю, а звуковое давление максимально (см. фиг. 2).

Посл,е. вь1клд)нени.я источника ультразвука 11 наружной ручкой (на чертеже не ) поворачивают рефлектор 3 вокруг горизонтальной, оси. 7 на 90° и устанавливают горизонтально под объективом микроскопа 10.

Световой луч свободно проходит через прозрачное дно кюветы 1, прозрачную стеклянную пластину 4, слой воздуха 6 и прозрачную мембрану 5, и при заранее наведенном на резкость объективе микроскопа 10 уже через 1-2 с после озвучивания можно наблюдать изменения в биологическом объекте, помещенном на рефлекторе 3.

5 Таким образом, предлагаемое устройство для исследования биологического действия ультразвука позволяет раздельно воздействовать на биологический объект различными компонентами стоячей ультразвуковой

0 волны - переменным смещением, колебательной скоростью и переменным звуковым. лТавлением.

Фор.м-ул:а. изобретения

5 Устройство для исследования биологического действия ультразвуковых волн, содержащее микроскоп и кювету с дегазированной жидкостью, в которой помещен источник ультразвука, отличающееся тем,

0 что, с целью расщирения, функциональных возможностей устройства за счет раздельного воздействия на биологический объект колебательной скорости и акустического давления, в кювете на пересечении акустической оси источника ультразвука и оптической оси микроскопа установлен рефлектор с возможностью вращения вокруг оси, перпендикулярной акустической и оптической осям, причем он состоит из прозрачных стеклянной пластины и мембраны, установленной параллельно пластине с зазором, заполненным воздухом.

Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Матаушек И. Ультразвуковая техника. - М., Металлургиздат, 1962, с. 455- 456.

2.Байер В., Дернер Э. Ультразвук в биологии и медицине. - Л., 1958, с. 65-66.

3.Богданович Л. И. Ультразвук при лечении кожных болезней. - Минск, 1967, с. 40-43.

w

1 г

,././