Устройство для определения реологических свойств биологических жидкостей

Устройство для определения реологических свойств биологических жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

1-11>667865!

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 20.01.78 (21) 2570853/18-25 с присоединением заявки №вЂ” (51) М.К .

G 01 N 11/08

Государстввнный кюмнтет

СССР по делам нзасретвнкй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано 15 06.79. Бюллетень № 22 (53) УДК 532.137 (088.8) Дата опубликования описания 25.06.79

Н. С. Пушкарь, М. И. Шраго, А. С. Черпенев, В. Г. Тимченко, П. А. Пустовойт и А. Л. Вайсман (72) Авторы изобретения

Институт проблем криобиологии и криомедицины

АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕОЛОГИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ БИОЛОГИЧЕСКИХ ЖИДКОСТЕЙ

Изобретение относится к области медицины и биологии и может быть использовано для определения реологических свойств биологических жидкостей, преимущественно крови.

Кровь представляет собой суспензию фор менных элементов в плазме и относится к неньютоновской жидкости. Различные изменения во внутренней среде организма сопровождаются изменением реологических свойств крови. Указанные изменения должны учитываться при нарушениях гемодинамики и переливания консервированной крови и кровезаменителей, вводимых для их коррекции. Наиболее доступными критериями являются вязкость, текучесть и липкость форменных элементов крови.

Известны установки для определения вязкости крови (1), выполненные на основе капиллярных вискозиметров, в которых измерительный капилляр не термостатируется, и скорость движения крови в капилляре не может быть задана исследователем.

Известна установка (2) для определения вязкости и текучести крови, состоящая из тонкого измерительного капилляра, с обеих сторон к которому присоединены два плеча, входное и выходное, из более толстых капиллярных трубок. Входное плечо через управляемый кран соединено с системой, задающей давление, а выходное — с атмосферой.

Система давления состоит из насоса и закрытой демпфирующей емкости.

Исследуемая кровь вводится в одно плечо вискозиметра и под действием разности давлений в закрытой емкости и атмосфере проталкивается в другое плечо. Секундомером измеряется время прохождения выпуклым мениском крови расстояния между двумя метками, нанесенными на плечо вискозиметра. Измерительная часть вискозиметра помещается в термостат.

Эта установка обладает тем недостатком, что позволяет измерять лишь часть реологических характеристик (текучесть и вязкость) и дает большую погрещндсть при измерении, так как регистрация времени производится визуально, а давление задается перепадом в закрытой емкости и атмосфере.

Поскольку задаваемое давление имеет малую величину (порядка 0,05 — 0,5 мм рт.ст), 667865

Формула изобретения

3 то оно соизмеримо с колебаниями атмосферного давления в лаборатории даже в процессе одного измерения, что приводит к значительным погрешностям при измерениях.

Целью изобретения является расширение диапазона измерения реологических свойств

S крови и повышение точности их измерении.

Цель достигается тем, что выходное плечо капиллярной трубки соединено с дополнительной спиралевидной трубкой, которая, в свою очередь, соединена через переходную трубку с емкостью, имеющей нагнетательный 1у элемент.

На выходном плече и переходной трубке размещены оптические фотодатчики, элек-. трически соединенные с электронными блоками измерения скорости и объема.

На чертеже изображена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит закрытую емкость 1 с нагнетательным элементом 2, соединенную подводящей трубкой 3 через кран 4 с помощью эластичной трубки 5 с входным пле- щ чом 6, которое,в свою очередь, соединено с измерительным капилляром 7. Измерительный капилляр 7 соединен с выходным плечом

8 и спиралевидной трубкой 9, которая далее соединена через переходную трубку 10 с за - " крытой емкостью 11, на которои установлен

2S нагнетающий элемент 12. На выходном плече 8 установлены оптические датчики 13, 14, 15, соединенные электрически с электронными блоками: блоком 16 измерения вязкости крови, блоком 17 измерения скорости в пле- зр че 8 и блоком 18 измерения объема в плече 8. На переходной трубке 10 установлены оптические датчики 19, 20, соединенные электрически с электронными блоками: блоком

21 измерения скорости и блоком 22 измерения объема в переходной трубке 10.

Определенный объем исследуемой крови помещается в плечо 6 через разъемное соединение его с краном 4. С помощью нагнетательных элементов 2, 12 задается давление 4о в объемах 1 и 11. При открытом кране 4 под действием разности давлений Д Р между емкостями 1 и 11 столбик крови продвигается последовательно в измерительный капилляр 7, плечо 8, спиралевидную трубку 9, в переходную трубку 10. В момент прохождения столбиком крови фотодатчиков 13 и 14 с них поступают сигналы на блок измерения вязкости 16. В блоке 16 реализуется следующая зависимость

1 = к.t<.ЬР, щ где rg — вязкость исследуемой крови; — время прохождения началом столбика крови фиксированного расстояния между фотодатчиками 13 и 14.

К вЂ” const, определяемая только геометрическими размерами измерительного капилляра, При прохождении столбиком крови фотодатчиков 14 и 15 с фотодатчика 14 поступает сигнал на блок измерения скорости 17 и с фотодатчика 15 на блок измерения скорости 17 и блок измерения объема 18. Блок

17 работает по принципу измерения времени tq прохождения концом столбика крови фиксированного расстояния Sq между фотодатчиками 14 и 15. Скорость V определяется следующей формулой (5

V=

Сигнал с датчика скорости 17 поступает на измеритель объема 18. В измерителе объема 18 реализуется следующая зависимость

Я,=К V tg К вЂ”, где Я» — объем крови в выходном плече 8;

t — время прохождения столбиком крови фотодатчика 15;

К вЂ” const, определяемая только диаметром капилляра выходного плеча 8.

Аналогичным образом с помощью фотодатчиков 19, 20 и блоков 21, 22, определяется объем крови в переходной трубке 10.

Липкость определяется как отношение объема крови в плече 8 и переходной трубке 10.

Благодаря наличию замкнутых емкостей с нагнетательными элементами в устройстве предусмотрена возможность измерения реологических свойств крови при различных давлениях.Во время измерения устройство помещают в термостат.

Устройство позволяет производить определение реологических свойств биологических жидкостей (вязкость, текучесть и липкость) на одном образце независимо от колебаний атмосферного давления, что повышает точность получаемых результатов. Установка оптических датчиков на измерительных капиллярах также повышает точность

1 измерения и позволяет автоматически получать необходимые данные о реологических свойствах жидкости.

Устройство для определения реологических свойств биологических жидкостей, содержащее капиллярную трубку с входным и выходным плечами, емкость с нагнетательным элементом, соединенную через управляемый кран с входным плечом капиллярной трубки, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона и повышения точности измерений, оно дополнительно снабжено второй емкостью с нагнетательным элементом, спиралевидной и переходной трубками, пятью фотодатчиками, электронным блоком измерения вязкости, двумя электронными блоками измерения скорости и двумя электронными блоками измерения объема, при этом вторая емкость с нагнетательным элементом соединена с выходным плечом капиллярной трубки через последовательно соединен667865

Составитель Е. Маллер

Техред О. Луговая Корректор Т. Скворцова

Тираж 1080 Подписное

Редактор И. Шубина

Заказ 3453 38

ЦН И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал П П П «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

S ные переходную и спиралевидную трубку, на выходном плече капиллярной трубки последовательно установлены три фотодатчика соответственно электрически соединенные с электронными блоками измерения вязкости, скорости и объема, а на переходной трубке последовательно установлены два фотодатчика соответственно электрически соединенные со вторым блоком измерения скорости и вторым блоком измерения объема.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минмедпром вискозилятор ВК вЂ” 4 Полтавского стекольного завода.

2. Kolloid Zeitschrift, 1960, 168, 2, 101—

107.