информационно-измерительная биотехническая система для исследования антидиуретической активности жидких сред организма

Формула изобретения

Информационно-измерительная биотехническая система физиолого-медицинского назначения для исследования антидиуретической активности жидких сред экспериментального животного, представляющая собой конструкцию, техническая часть которой содержит весы для экспериментального животного, резервуар для раствора, канюли для введения в яремную вену и мочевой пузырь животного, дозатор, усилитель и регистратор, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит калиброванный узел дробления капель мочи, фотометрический датчик, двоично-десятичный счетчик и дешифратор, электронные весы с таймером, насос-дозатор выполнен в одном блоке с резервуаром, фиксируемым на теле животного, а регистратор является электронным с 4-х разрядным жидкокристаллическим индикатором, при этом объем каждой капли гипотонического раствора, подаваемого в яремную вену животного, устанавливается путем предварительной регулировки длительности управляющего импульса, коммутирующего шину питания насоса-дозатора на время действия этого импульса.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а более конкретно к измерительно-информационным биотехническим системам физиолого-медицинского назначения, предназначенной для регистрации количества выделенной мочи и компенсации этого количества в соответствии с потерянной организмом жидкости.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для исследования антидиуретической активности плазмы крови, которое содержит резервуар с «поддерживающим» раствором, имеющий теплоизоляционный корпус и терморегулятор, и дополнительный резервуар для компенсации потерь жидкости, первый из которых через дозатор канюлями соединен с яремной веной экспериментального животного, помещенного на весах, а второй канюлями связан с чувствительным элементом. Чувствительный элемент электрически связан с дозатором, усилителем, реле и регистратором. Каналы дозатора и канюли имеют равные сечения (Авторское свидетельство СССР № 828086. Устройство для исследования антидиуретической активности плазмы крови. / Г.Г.Мусалов, Т.С.Сулаквелидзе, Ю.Ф.Кукарин, бюл. № 19, 1981).

Данное устройство взято нами в качестве прототипа. Работа этого устройства основана на принципе нарушения равновесия чувствительного элемента и последующего замыкания закрепленного на его рычаге механического подвижного контакта. При этом чувствительный элемент представляет собой уравновешиваемую систему, в левую чашку которого по канюле стекает выделенная из организма моча, а в правую - жидкость из дополнительного резервуара, равная по количеству очередной порции «поддерживающего» раствора, одновременно вводимого в яремную вену животного. Поступление раствора в яремную вену будет продолжаться до тех пор, пока обе чаши чувствительного элемента не уравновесятся, что будет свидетельствовать о равенстве выделившейся и введенной в организм жидкости, после чего наступает пауза до следующего выделения порции мочи. Регистратор отметит во времени и количественно, сколько было подано в яремную вену животного раствора, взамен выделившейся из организма мочи.

Известное устройство, входящее в состав измерительно-информационной биотехнической системы физиолого-медицинского назначения в качестве технической части и содержащее весы для экспериментального животного, снабжено гидравлическим блоком, прикрепляемым к телу животного, в составе закрытого резервуара для «поддерживающего» раствора, содержащим заправочный и выходной узлы, и автоматически управляемого насоса-дозатора, к выходному штуцеру которого прикреплена канюля с иглой, соединенных между собой калиброванным узлом дробления капель выделенной из организма мочи, электронным блоком, содержащим фотометрический датчик, усилитель, формирователь импульсов управления насосом-дозатором с регулируемой длительностью, электронный коммутатор шины питания насоса-дозатора, счетчик количества введенного в яремную вену «поддерживающего» раствора и выведенной из организма мочи, дешифратор, жидкокристаллический индикатор.

Цель изобретения - повышение точности и достоверности исследования.

Сущность изобретения.

Предлагаемая в качестве изобретения биотехническая система схематически представлена на чертеже.

Данная система содержит экспериментальное животное поз.1, канюлю с иглой поз.2, электронные весы с таймером поз.3, гидравлический блок поз.4, в составе которого имеется резервуар с заправочным узлом поз.5, и насос-дозатор поз.6, канюля поз.7, калиброванный узел дробления капель мочи поз.8, фотометрический датчик капель мочи поз.9, усилитель поз.10, формирователь импульсов управляющего напряжения поз.11, электронный коммутатор шины питания насоса-дозатора поз.12, двоично-десятичный счетчик поз.13, дешифратор поз.14, жидкокристаллический индикатор.

Принцип работы следующий.

В исходном положении гидравлический блок (поз.4) закреплен на теле экспериментального животного (поз.1), с целью поддержания температуры «поддерживающего» раствора на уровне температуры тела. В яремную вену введена канюля (поз.2), в мочевой пузырь введена канюля (поз.7). Животное помещено на электронные весы (поз.3), весы после взвешивания животного останавливают и используют в дальнейшем как таймер. Канюлю 2 отсоединяют от насоса-дозатора блока (поз.4) и через него в организм животного вводят «основной» гипотонический раствор - 0,3% NaCl с 2% этиловым алкоголем с таким расчетом, чтобы за 10-15 минут при равномерном поступлении раствора в организм было введено 6% от веса тела гипотонического раствора. После этого канюля (поз.2) опять подсоединяется к насосу-дозатору блока (поз.4).

Гипотонический раствор, поступив в кровяное русло в большом объеме, раздражает волюморецепторы, урежает частоту импульсов с осморецепторов сосудов, что, включая регуляторные механизмы, способствует торможению секреции эндогенного антидиуретического гормона (АДГ) и выделению большого количества мочи.

Водный диурез у животного развивается к концу введения «основного» раствора и поддерживается в дальнейшем предлагаемой системой достаточно долгое время. Начало эксперимента фиксируется включением таймера на электронных весах (поз.3).

После стекания мочи из мочевого пузыря по канюле (поз.7) она попадает на калиброванный узел дробления капель мочи (поз.8), и далее на фотометрический датчик (поз.9), на выходе которого формируется последовательность электрических импульсов, пропорциональная количеству капель на выходе узла дробления (поз.8). Сигнал с выхода блока (поз.9) подается на усилитель (поз.10), на двоично-десятичный счетчик поз.12, на дешифратор поз.13, на четырехразрядный жидкокристаллический индикатор.

Одновременно с выхода усилителя (поз.9) импульсы поступают на формирователь импульсов (поз.11) для управления работой электронного коммутатора (поз.12), коммутирующего шину питания насоса-дозатора (поз.6) гидравлического блока (поз.4) на время длительности импульса. Насос-дозатор (поз.6) блока (поз.4) выталкивает в яремную вену животного порцию «поддерживающего» раствора из закрытого резервуара гидравлического блока (поз.4), после чего насос-дозатор приходит в исходное положение, и с появлением новой капли цикл повторяется. Объем каждой капли «поддерживающего» раствора, подаваемого в яремную вену животного, устанавливается путем предварительной регулировки длительности импульса на выходе формирователя (поз. 10) в точном соответствии с объемом капли мочи на выходе калиброванного узла дробления капель (поз.7). Завершение эксперимента отмечается по таймеру весов (поз.3).

Признаки изобретения, отличительные от прототипа:

1. Изобретение дополнительно содержит калиброванный узел дробления капель мочи,

2. Фотометрический датчик,

3. Двоично-десятичный счетчик и дешифратор,

4. Электронные весы с таймером,

5. Насос-дозатор выполнен в одном блоке с резервуаром, фиксируемым на теле животного,

6. Регистратором является 4-разрядный жидкокристаллический индикатор,

7. Объем каждой капли «поддерживающего» раствора, подаваемого в яремную вену животного, устанавливается путем предварительной регулировки длительности импульса, коммутирующего шину питания насоса-дозатора на время длительности этого импульса.

Положительный эффект от использования предлагаемой системы.

Предлагаемая информационно-измерительная биотехническая система позволяет восполнить организм жидкостью в точном соответствии с объемом и количеством выделяемых почками капель мочи. Кроме того, данная система позволяет повысить точность определения количества введенной и выведенной из организма жидкости.

Устройство электробезопасно и надежно в работе. Обеспечение адекватности взаимодействия биологической части (животного) и технической части информационно-измерительной биотехнической системы позволяет добиться высокой точности и достоверности результатов исследования. Положительным фактором является и то, что закрепление гидравлического блока на теле животного позволяет подавать в яремную вену животного «поддерживающий» раствор необходимой температуры.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР № 828086. Устройство для исследования антидиуретической активности плазмы крови. / Г.Г.Мусалов, Т.С.Сулаквелидзе, Ю.Ф.Кукарин, бюл. № 19, 1981. - Прототип.