Устройство для калибровки медицинских диагностических спектрофотометрических приборов

Устройство для калибровки медицинских диагностических спектрофотометрических приборов

Реферат

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к спектрофотометрическим приборам для определения свинцовой интоксикации живых биологических тканей и организма в целом и может быть использовано в профпатологии, токсикологии, терапии и других разделов медицины.

Известна образцовая пластина к фотометру, выполненная из фторопласта (А.с. СССР №576515, кл. G 01 J 1/04, 1977 г.)

Недостатком данной пластины является то, что фторопласт не обладает способностью флюоресцировать, поэтому провести калибровку спектрофотометров по интенсивности флюоресценции не представляется возможным.

Известно устройство для калибровки медицинских диагностических спектрофотометрических приборов, содержащее фторопластовую пластину, имеющую ячейки, заполненные флюоресцирующим красителем и фторопластовую крышку. (Пат. РФ №2142619, кл. G 01 N 21/64, 1998 г.) Устройство-прототип состоит из светорассеивающей пластины, моделирующей светорассеивающие свойства биоткани, выполненной, например, из фторопласта с четырьмя или более ячейками, наполненными флюоресцирующим раствором родамина Б-17-2М (ОИ-210-7) в разной концентрации, а также светорассеивающей крышки, например фторопластовой крышки, герметично накрывающей сверху эти ячейки и всю пластину в целом. При освещении лазером сверху через крышку этой пластины над какой-либо из ячеек возбуждается флюоресценция наполняющего эту ячейку красителя. За счет светорассеяния излучения в материале пластины и крышки часть излучения флюоресценции выходит наружу через крышку и может быть зарегистрировано спектрофотометрической аппаратурой.

Недостатком данного устройства является то, что с его помощью не представляется возможным провести преддиагностическую калибровку по интенсивности флюоресценции для определения свинцовой интоксикации биологических тканей in vivo, поскольку используемый в нем флюоресцирующий краситель Б-17-2М (ОИ-210-7) не воспроизводит в точности спектр флюоресценции протопорфирина.

Кроме того, конструктивные особенности данного устройства, а именно выполнение крышки одной определенной толщины, не позволяют проводить обследование участков тела человека с разными типами биотканей (кожа, слизистые оболочки органов), которые обладают разной толщиной верхних слоев, не содержащих кровеносных сосудов и флюоресцирующих веществ, что сокращает функциональные возможности данного устройства.

Для решения этой задачи в устройстве для калибровки медицинских диагностических спектрофотометрических приборов, содержащем фторопластовую пластину, имеющую ячейки, заполненные флюоресцирующим красителем и фторопластовую крышку, предложено выполнять не менее 3 ячеек, каждую из которых заполнять раствором протопорфирина IX концентрации 100, 500 и 1500 мкг/л соответственно, а фторопластовую крышку выполнять из набора 2-5 сменных фторопластовых пластин, каждая из которых имеет толщину 0,1-0,2 мм.

На чертеже изображено устройство, общий вид в разрезе.

Устройство содержит фторопластовую пластину 1, ячейки 2, 3, 4, каждая из которых заполнена раствором протопорфирина IX, имеющего концентрацию 100, 500 и 1500 мкг/л соответственно.

Фторопластовая крышка 5 выполнена из набора 2-5 сменных фторопластовых пластин, каждая из которых имеет толщину 0,1-0,2 мм.

Устройства работает следующим образом.

Фторопластовая пластина 1 со стороны крышки 5 освещают светом с длиной волны, соответствующей одному из максимумов спектра поглощения порфиринов (337, 370, 405, 532, 632 нм). При этом часть излучения попадает на раствор протопорфирина IX находящийся внутри ячеек 2, 3, 4. В них происходит преобразование части поглощенного излучения протопорфирином IX в излучение флюоресценции. Часть излучения флюоресценции выходит наружу через крышку 5. Концентрация протопорфирина IX в ячейках 2, 3, 4, составляет 100, 500 и 1500 мкг/л соответственно, поэтому вышедшая в обратном направлении интенсивность флюоресценции будет соответствовать аналогичной интенсивности флюоресценции биоткани в зависимости от степени ее свинцовой интонсикации.

Для того чтобы по интенсивности флюоресценции можно было in vivo количественно оценить уровень накопления флюоресцирующих веществ в биоткани (в данном случае порфиринов) с помощью предлагаемого устройства необходимо спектрофотометрической аппаратурой зарегистрировать амплитуду сигнала флюоресценции порфиринов живой биологической ткани и сравнить полученную амплитуду с какими-либо эталонными значениями амплитуд сигнала, соответствующими тем или иным уровням накопления порфиринов в биологической ткани.

Так, чтобы обеспечить три основные и общепринятые градации степени выраженности свинцовой интоксикации (А.М.Монаенкова, О.Г.Архипова, Н.С.Сорокина и др. Клиника, диагностика, лечение, вопросы экспертизы трудоспособности и профилактика свинцовых интоксикаций / Методические рекомендации - М.: МЗ РФ, 1986. - 25 с.):

- начальная (100 мкг/л < ППэр. < 500 мкг/л),

- легкая (500 мкг/л < ППэр. < 1500 мкг/л),

- и выраженная (ППэр. > 1500 мкг/л),

где ППэр. - концентрация протопорфирина в эритроцитах крови.

С этой целью в эталоне сравнения достаточно иметь три ячейки с красителем протопорфирином IX в концентрациях 100, 500 и 1500 мкг/л. Тогда, регистрируя амплитуду выходящего из биологической ткани излучения флюоресценции и сравнивая ее поочередно с амплитудой флюоресценции с эталона сравнения в этих трех контрольных точках, можно получить 3 желаемые градации степени тяжести (выраженности) свинцовой интоксикации обследуемой биоткани. Для устранения последнего недостатка прототипа и создания условий для обследования разных типов биологических тканей предлагается выполнить крышку в виде набора 2-5 фторопластовых пластин, каждая из которых имеет толщину 0.1-0.2 мм. Перед началом обследования врач примерно оценивает тип и толщину верхнего слоя обследуемой биоткани и устанавливает на эталон сравнения нужное количество сменных крышек, примерно моделирующих по толщине верхний слой тестируемой биоткани.

Использование данного изобретения позволит создать экспресс систему ранней диагностики свинцовой интоксикации на производствах, повысить достоверность диагноза за счет проведения прямой калибровки амплитуды сигнала в зависимости от уровня выраженности свинцовой интоксикации.

Устройство для калибровки медицинских диагностических спектрофотометрических приборов, содержащее фторопластовую пластину, имеющую ячейки, заполненные флюоресцирующим красителем, и фторопластовую крышку, отличающееся тем, что устройство имеет не менее 3 ячеек, каждая из которых заполнена раствором протопорфирина IX концентрации 100, 500 и 1500 мкг/л соответственно, а фторопластовая крышка выполнена из набора 2-5 сменных фторопластовых пластин, каждая из которых имеет толщину 0,1-0,2 мм.