Устройство для определения объемного содержания внеклеточной и внутриклеточной жидкости в тканях биообъекта

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИЕСПУБЛИК 18505 53) ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) Е ИЗОБРЕТЕН ОПИ ПАТЕНТУ колаев и С.А,Туй 708, кл. А 61 85 46, кл 5 05 Я ОГ РЕДЕЛ Е Н И ЯАНИЯ ВНЕКЛЕТОЧЧНОЙ ЖИДКОСТИА ится к медицинской пользовано при инходе оперативного(54) УСТРОЙСТВО ДЛОБЬЕМНОГО СОДЕРЖНОЙ И ВНУТРИКЛЕТОВ ТКАНЯХ БИООБЬЕКТ(57) Изобретение отностехнике и может быть итенсивной терапии, во 5 Ц, 1826864 А вмешательства, при диагностике экстремальных состояний и для оценки эффективности функциональных и лекарственных проб, Целью изобретения является повышение точности определения объемного содержания жидкЬсти во всем организме и в отдельных его регионах путем пространственного разделения зондирующих токов. В состав устройства входят двухчастотный блок 1 генераторов тока, четыре токовых электрода 2,3,9 и 10, четырепотенциальных электрода 4. 5, 11 и 12, детектор 6, аналогоцифровой преобразователь 7, блок 8 обработки и индикации, и блок 13 коммутаЦии, содержащий узел гальванической развязки, регистр и узел управляемых ключей. 1 з.п.фды,2 ил,Изобретение относится к медицинскойтехнике и может быть использовано в интенсивной терапии, непосредственно приоперативных вмешательствах, в диагностике экстремальных состояний, для оценкифункциональных и лекарственных проб.Цель изобретения - повышение точности определения объемое внеклеточной ивнутриклеточной жидкости в организме и вотдельных его регионах путем пространственного.разделения зондирующих токов.Указанная цель достигается использованием пары токовых электродов, соединенныхс выходом двухчастотного генератора и последовательно соединенных пары потенциальныхэлектродов, детектора, аналого-цифровогопреобразователя, блока обработки и индикации, дополнительно пары потенциальныхэлектродов, соединенных с детектором, который содержит деа независимых канала, причем генератор содержит раздельные выходывысокой и низкой частот, к второму из которыхподключена вторая пара токовых электродов,а потенциальные электроды подключены через коммутатор, обеспечивающий параллельное или независимое подключение каналовдетектора и потенциальным электродам,Токоеие электроды могут быть подключены через коммутатор, обеспечивающийих параллельное или независимое подключение к выходам генератора.Коммутатор может быть выполненуправляемым от блока обработки и индикации, при этом его вход соединен спортом выхода .блока обработки и индикации,Коммутатор может быть выполнен в виде последовательно соединенных узловгальванической развязки, регистра и управляемых ключей,Детектор может быть выполнен двухканальным,Аналого-цифровой преобразовательможет быть выполнен в виде последовательно соединенных коммутатора каналовдетектора, управляемого от блока обработки и индикации, собственно аналого-цифрового преобразователя и гальваническойразвязки.На фиг.1 изображена структурная электрическая схема устройства; на фиг.2 - схема блока коммутации,Устройство содержит двухчастотнийблок 1 генераторов тока, первый 2 и второй3 токовые электроды, первый 4 и второй 5. потенциальные электроды, последовательно соединенные детектор с, аналого-цифровой преобразователь 7 и блок 8 обработки ииндикации, третий 9 и четвертый 10 токовыеэлектроды, третий 11 и четвертый 12 потенциальные электроды и блок 13 коммутации,первые входы которого соединены с соот-.ветствующими выходами двухчастотногоблока 1 генераторов тока, второй вход - с5 выходом блока 8 обработки и индикации,третий, четвертый, пятый и шестой входы -соответственно с первым, вторым, третьими четвертым потенциальными электродами4, 5, 11 и 12, и первый, второй, третий и10 четвертый выходи - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым токовыми электродами 2, 3, 9 и 10, причем детектор6 выполнен двухканальным, входы которогоподключены соответственно к пятым еыхо 15 дам блока 13 коммутации. При этом блок 13коммутации содержит последовательно соединенные узел 14 гальванической развязки, вход которого является вторым входомблока 13 коммутации, регистр 15 и узел 1620 управляемых ключей, первые входы которого являются соответственно первыми входами блока 13 коммутации, второй, третий,четвертый и пятый входы - соответственнотретьим, четвертым, пятым и шестым входа 25 ми блока 13 коммутации, первый, второй.третий и четвертый выходы - соответственно первым, вторым, третьим и четвертымвыходами блока 13 коммутации, а пятые выходы - соответственно пятыми вйходами30 блока 13 коммутации.Устройство позволяет не только осуществлять мониторинг, как в известном устройстве, но и дополнительно оцениватьвеличины объемов внеклеточной и общей35 жидкости по методике с диагональным наложением электродов нв конечностиТомассет ), ло методикам с наложениемэлектродов по Тищенко, а также раздельнооценивать баланс жидкостных секторов на40 каждой отдельной конечности и туловище.Причем измерения ло регионам проводятся без дополнительных операций по перемещению элЕктродов путем ихавтоматической перекоммутации,45 Устройство функционирует следующимобразом,В соответствии с поступающим от блока8 обработки и индикации на блок 13 коммутации кодовым сигналом, сначала на одной,50 например, нижней, частоте двухчастотногоблока 1 генераторов тока и при включении соответствующего канала детектора 6 изме- ряются импедансы при указанных ниже коммутациях токовых и потенциальных электродов 2-5, 9-12. При этом сигналы из виходного порта блока 8 обработки и индикации, пройдя узел 14 гальванической развязки, устанавливают регистр 15 и.соответственно, ключи узла 16 управляемых ключей в указанные комбинации подклю 1826864чения токовых и потенциальных электродов2-5, 9-12, с выхода детектора 6 сигнал поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 7 и далее на входной порт блока 8обработки и индикации, Затем измерениеповторяется на высокой частоте и соответствующем канале детектора 6. Далее могутЕнбыть рассчитаны величины О = , хороЕ вшо коррелирующие с соотношением обьемавнеклеточной жидкости к обьему общейжидкости, могут быть оценены обьемы внеклеточной жидкости организма2овне = 0,11, где ( - рост в см;общей жидкости организма2Чобщ = 0,232. ви внутриклеточной жидкости организмаЧвну = Чобщ - овне,Далее приведен алгоритм управления ирасчета вычисляемых параметров1, Ввод значений роста 1 и веса Р; вычисление площади Я поверхности тела потаблицам Альберта,2. Измерение на низкой частоте импедансов Ъ для 14 комбинаций коммутацииэлектродов ( = 1,214),3. Измерение на высокой частоте импедансов Е для 14 комбинаций коммутацииэлектродов ( " 1,2.14).4. Вычисление импеданса торса Ъ нанизкой частоте и высокой частотеЕт = (Ет + Еа + Ед +7 о)/4.5, Вычисление импедансов правой руки7 пр, левой руки Евр, правой ноги 7 пн и левойноги 2 лн на низкой и высокой частотах.6. Расчет отношений б объемов жидкости организмао = нЯв7, Вычисление гидратации тела Й 1ЬЧ = К Я оц(2 н Ев)/(2 но во),8. Определение обьема внеклеточнойжидкости организмаовне = 011 1 /1 н,9, Определение обьема внутриклеточной жидкости организмаЧвну = 1 (0,23/1 в - 0,11/Ен),10. Определение объема общей жидкости организмаЧобщ = 0,23 1 Яв.211. Вывод результатов.Одной из основных особенностей предложенного устройства является возможность проведения региональной оценкисостояния тканей основных анатомическихтканей организма без изменения положения токовых и потенциальных электродов,Ниже приведены 14 вариантов анализа водного баланса различных регионов (варианты коммутации токовых и потенциальныхэлектродов 2-5, 9-12):1. 1: ПР и ЛР - ПН и ЛН5 О:ПРиЛР - ПН иЛН2.1: ПР и ПН - ЛР и ЛНО; ПР и ПН - ЛР и ЛН3. 1: ПР - ЛН0: ПР - ЛН10 4,1; ПР - ПНО: ПР - ПН5.1: ЛР - ПНО; ЛР - ПН6. 1:ЛР - ЛН15 О; ЛР - ЛН7, 1, ПР - ЛНО: ЛР - ПН8. : ЛР - ПН0; ПР - ЛН20 9,1:ПР - ПНО: ЛР - ЛН10. 1: ЛР - ЛНО: ПР - ПН11. 1: ПР - ЛР25 О; ПР - ЛР12. 1: ПН - ЛН0: ПН - ЛН13, 1: ПР - ЛР0; ПН - ЛН30 14. 1: ПН - ЛНО: ПР - ЛР- токовый электрод0 - потенциальный электродЛР - левая рука35 ПР - правая рукаЛН - левая ногаПН правая ногаВариант 1 позволяет осуществить оценку аналогично приведенной в методике ин 40 тегральной реографии по Тищенко М,И,Вариант 2 - то же. в поперечном направлении. Варианты 3. 4, 5, 6 - тетраполятрыеаналоги методики Томассета. Варианты 7, 8,9, 10 - позволяют оценивать водный баланс45 в области туловища, Вариант 11 - аналогметодики Кедрова, 12 - то же, для нижнейчасти туловища. Варианты 13, 14 - аналогипоперечного варианта методики ТищенкоМ.И,50 Все многообразие перечисленных вариантов достигается за счет выполнения блока13 коммутации, в частности за счет возможности управления его работой блоком 8 обработки и индикации, который обеспечивает55 независимую коммутацию токовых и потенциальных электродов 2-5, 9-12, позволяетпроводить дополнительную селекцию потенциалов в том случае, когда на одну конечностьподается токовый сигнал с одной частотой, арегистрируются потенциалы с другой. часто 1826864той, что повышает помехозащищенность измерительного канала от помех е зоне токоеогс электрода, который в данном случае находится на соседней конечности.Устройство позволяет оперативно или в 5 режиме мониторирования оценивать, количество общей, внеклеточной и внутриклеточной жидкости интегрально, по регионам оценить баланс общей и внеклеточной жидкости, Дополнительными удобствами явля ются оперативность оценки - вместе с наложением электродов процедура занимает 2-3 мин, возможность проведения исследования не снимая одежды с пациента.Формула изобретения . 15 1, Устройство для определения объемного содержания внеклеточной и внутриклеточной жидкости в тканях биообъекта, содержащее двухчастотный блок генераторов тока, первый и второй токовые электро ды, первый и второй потенциальные электроды и последовательно соединенные детектор, аналого-цифровой преобразователь и блок обработки и индикации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения 25 точности определения объемного содержания жидкости во всем организма и в отдельных его регионах путем пространственного разделения зондирующих токов, в него введены третий и четвертый токовые электро ды, третий и,четвертый потенциальные электроды и блок коммутации, первые входы которого соединены с соответствующими выходами двухчастотного. блока генераторов тока, второй вход - с выходом блока обработки и индикации, третий, четвертый, пятый и шестой входы - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым потенциальными электродами, а первый, второй, третий и четвертый выходы - соответственно с первым, вторым, третьим и четвертым токовыми электродами, причем детектор выполнен двухканальным, а входы детектора подключены соответственно к пятым выходам блока коммутации,2. Устройство по п.1, отл и ч а ю щ е ес я тем, что блок коммутации содержит последовательно соединенные узел гальванической развязки, вход которого является вторым входом блока коммутации; регистр и узел управляемых ключей, первые входы которого являются соответственно первыми входами блока коммутации, второй, третий. четвертый и пятый входы - соответственно третьим, четвертым, пятым и шестым входами блока коммутации, первый, второй, третий и четвертый выходы - соответственно первым, вторым, третьим и четвертым выходами блока коммутации, а пятые выходы - соответственно пятыми выходами блока коммутации,орректор С.Шекмар ор С.Кулакова Т ССС ямп аодственно-издател ский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 О аказ 2324 ВНИИПИ Госуда Составитель В.Болье ехред М.МоргенталТираж Подписн енного комитета но изобретениям и откры 13035, Москве, Ж, Рауаская наб,. 4/В