Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови

О П И Й47434 О Сооз Советских Социалистических РеспубликИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Зависи. ое стс присоединениех Государствеиньй квинтет света Министров СССР) Приоритет -бликовано 25 Бюллетень М 23 с, . .тд 616-089.8 (088.8 Зобрддп",и о делам отнрьпии Дата опубликования описания 28.01.76(72) Авторы изссретения В Вский, К. Д. Калантаров,. В. С. и Е. И. Хаустов обицин Всесоюзный мед(54) АПГ 1 АРАг ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОВЪЕ 1 ЧА ЦИРКУЛИРУЮЩЕИ В ОРГАЕ 1 ИЗМЕ КРОВИ2 еосрдзовдлодезному ем тока, полил ю с пнтплляционном бретение относится к медицинской тех гпстра- ватель- чдстотнике.Известен аппарат для определения объема ци 1 ку;1 и 1 у 1 сщей к 1 ОВи, содержащий колодезный сцинтилляционный датчик, усилитель, преобразователь код-аналог, дискриминатор импульсов, блок памяти и измеритель отношения радиоактивностей изотопов,Целью изобретения является повышение точности измерения,Для этого аппарат имеет аналого-частотные преобразователи тока, регистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя, установленный в измерителе отношений радиоактивностей изотопов; блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных моторов, электрически связанных с осями линейных потенциометров, частотного компаратора, аналого-частотного преобразователя тока и сумматора. При этом один из аналого-частотных преобразователей тока соединен с колодезным сцинтилляционным датчиком, колодец которого выполнен в виде фиксирующего шприц подпружиненного защитного кожуха, расположенного в заглушке, и держателя шприца с флапцем, я средние точки линейных потенциометров подключены ко входу аналого-частотного преобразователя тока через сумматор, причем один из входов компаратора соединен с аналогоястотным прте.ченного к ко Ц у датчику.Каждый аналого-частот 11 ый прсобрдзогдтель тока ОхВЯСн Осратной сВязью, В цепь которой последовательно включены диодняя мензурка и дозпрующая емкость. Регистратор длительности периодоз последовательностей импульсов делителя Выполнен з виде последовательно соединенных схемы ворот, триггера и электронного ключа, охваченных поло- жительноЙ осрятной связью, В цепь кстсрои включены дифференцирующая цепь и импульсный усилитель,На фиг. 1 изображена блок-схема аппдрдта для определения объема циркулирующей в организме крови; ва фпг. 2 - колодсзный сцинтилляционный датчик; па фпг. 3 - блоксхема аналого-частотного преоордзовятеля тока; на фиг, 4 - блок-схсма измсрптеля отношения радиоактивностей изотопов.ппдрятя содержит колодсзНйляционный датчик 1, усилитель 2, днатор 3, блок 4 памяти, измерительщения радиоактивностей изотопов с ре тором длительности периодов последо ностей импульсов делителя и аналогоные преобразователи О и 7 тока.Блок 4 памяти выполнен в виде последоВательно соединенных моторов 8 и 9, электриА, - ЛАь 55 60 65 чески связанньх с осями линейных потенциометров 10 и 11, частотного компаратора 12, аналого-д:астотного преобразователя 13 тока и сумматора 14. Аналого-частотный преобразователь 6 тока соединен с датчиком 1, колодец которого выполнен в виде фиксирующего шприц 15 подпружиненного защитного кожуха 16, расположенного в заглушке 17, и держателя 18 шприца с фланцем 19.Средние точки линейных потенциометров 10 и 11 подключены ко входу аналого-частотного преобразователя 13 тока через сумматор 14, причем один из входов компаратора 12 соединен с аналого-частотным преобразователем 6, подключенным к колодезному сцинтилляционному датчику 1.Каждый аналого-частотный преобразователь 6, 7 и 13 тока охвачен обратной связью, в цепь которой последовательно включены диодная мензурка 20 и дозирующая емкость 21. Регистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя выполнен в виде последовательно соединенных схемы 22 ворот, триггера 23 и электронного ключа 24, охваченных положительной обратной связью, в цепь которой включены дифференцирующая цепь 25 и импульсный усилитель 26,Аппарат работает следующим образом.Шприц 15 (см. фиг. 2) с дозой активности А, устанавливается в держателе 18 и вводится в колодец датчика 1. Защитным кожухом 16, в котором помещается игла шприца 15, пружина 27 прижимается ко дну заглушки 17, Фланец 19 держателя 18 шприца размещается в цилиндрической выточке корпуса 28, фиксируя шприц 15 в строго определенном положении по отношению к сцинтиллятору 29.С помощью устройства 30 управления, работающего совместно с селектором 31 скоростей счета импульсов, аналого-частотный преобразователь 6 тока подключается к датчику 1, При этом интегральньй ток анода фотоумножителя 32 датчика 1 с высокой линейностью и точностью преобразуется преобразователем 6 тока в пропорциональную частоту следования прямоугольных импульсов.Аналого-частотный преобразователь 6 тока работает следующим образом,Напряжение, накапливаемое на его входной емкости 33, подается на вход головного каскада 34, имеющего большее входное сопротивление, Выходной сигнал головного каскада 34 усиливается усилителем 35 постоянного тока. При достижении сигналом на выходе усилителя 35 постоянного тока величины чувствительности срабатывания дискриминатора 36 последним вырабатывается импульс, который подается на вход нормализатора 37. Нормализатором 37 формируется стандартный по амплитуде импульс. Цепью обратной связи, включающей дозирующую емкость 21 и диодную мензурку 20 дозированный заряд импульса нормализатора 37 пе 5 10 5 20 25 30 35 40 45 50 речосится па входную емкость 33. Этот заряд имеет знак, противоположный знаку заряда входной емкости 33, что приводит к сбросу напряжения на ней до исходного уровня.Фиксация величины вводимой дозы активности в блоке 4 памяти осуществляется следующим образом.При установленной пороговой величине частоты импульсов, поступающих с аналого-частотного преобразователя 6 тока, селектором 31 скоростей счета импульсов посредством электрического сигнала выдается команда включения цепи питания мотора 8, при помощи которого приводится во вращение движок потенциометра 10. Ток, определяемый напряжением на движке потенциометра 10 через сумматор 14 подается на вход аналого- частотного преобразователя 13 тока. Частота импульсов преобразователя тока, поступающая с его выхода, увеличивается пропорционально увеличению входного тока. Частоты импульсов преобразователей 6 и 13 сравниваются частотным компаратором 12. При достижении равенства частот компаратором 12 блокируется цепь питания мотора 8. Зафиксированное положение движка потенциометра 10 соответствует частоте импульсов, пропорциональной введенной в русло кровотока активности АьПосле введения изотопа в русло кровотока шприц 15 снова устанавливается в колодец датчика 1. Регистрация в памяти активности изотопа ЛА ь оставшейся на стенке шприца 15, происходит аналогичным образом. Соответственно новой частоте преобразователя 6 тока селектором 31 включается мотор 9, Ток, определяемый напряжением на потенциометре 11, спаренного с осью мотора 9 через сумматор 14, подается на Вход преооразователя 13 тока. При равенстве частот преобразователя 6 тока и преобразователя И тока компаратором блокируется мотором 9. В этом случае потенциометром 11 фиксируется в памяти остаточная активность ЛА, на стенке шприца 15, Устройством 30 управления выдается сигнал на вход сумматора 14, в котором осуществляется алгебраическое сложение токов, протекающих через сопротивления в сумматоре 14, С выхода преобразователя И токана вход измерителя 5 отношения активностей изотопов подается частота, пропорциональная величине После взятия пробы крови из русла провотока шприц 15 устанавливается в колодец датчика 1. Устройством управления 30 выход датчика 1 подключается к усилителю 2. После усиления импульсы подаются на вход дискриминатора 3, С выхода дискриминатора 3 импульсы подаются на вход линейного интенсиметра 38. Постоянный ток интегрирующего контура линейного интенсиметра 38 преобразуется преобразователем 7 тока в пропорциональную частоту импульсов, близкую к рав 474340номерной, Эти импульсы подаются на вход измерителя 5 отношения радиоактивностей изотопов. На выходе измерителя 5 выделяется средняя частота импульсов, пропорциональная отношению входных величин.Для уменьшения аппаратурцой погрешности, обусловленной использованием аналоговой схемы интецсиметра 39 в аппарате предусмотрен режим, при котором с помощью устройства 30 управления к ключу 24 (фиг. 4) подк;почается дискретное пересчетцое устройство 40, и к схеме 22 ворот-дискриминатор 3 (см. фиг. 1) вместо преобразователя 7. Одновременно аппарат допускает измерение объема крови по результатам обмера нескольких проб крови, взятых из разных участков русла кровотока, что приводит к уменьшению погрешности измерения.После проведения первого измерения объема крови фиксируется в памяти концентрация активности крови первого измерения аь Эта операция осуществляется в следующей последовательности. Шприц 15 с остаточной активностью крови устанавливается в колодец датчика 1. Через устройство 30 управления включается генератор 41 тока, который включает мотор, причем ось мотора спарена с осью потенциометра 1 на чертеже не показано). Линейно нарастающий ток генератора 41 подается в интегрирующий контур линейного интенсиметра 38. Этот ток постепенно компенсирует рабочий ток интегрирующего контура линейного интенсиметра 38. Частота на выходе преобразователя 7 тока уменьшается. При равенстве этой частоты нулю регистратором 42 нулевого уровня блокируется вращение мотора, расположенного в генераторе 41 тока. Фиксируемый ток генератора 41 пропорционален величине а, + иф, где аф - величина фонда датчика, которая компенсируется перед первым измерением.Установив в колодец новую пробу крови при каждом последующем измерении на выходе преобразователя 7 тока, имеем среднюю частоту а - (а 1+а,), которая подается на вход измерителя 5 отношения радиоактивностей изотопов.Работа аппарата при осуществлении дополнительных функций заключается в следующем.При абсолютных измерениях активностей изотопов в импульсном режиме дискриминатор 3 импульсов подключается устройством 27 управления к интенсиметру 39 (см. фиг, 1). При непрерывных абсолютных измерениях больших активностей изотопов в токовом режиме вход и выход преобразователя 7 тока подключается устройством 30 управления, соответственно, к датчику 1 и интенсиметру 39. Для осуществления относительных непрерывных измерений в токовом режиме к преобразователю 13 тока подключается датчик 43.Выход преобразователя 13 тока подключается к измерителю 5 отношения радиоактивностей изотопов. Датчик 1 соединяется соКТ Р, Т Р.,50 где К Т, б 0 65 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 входом преобразователя 7 тока, выход которого подключается к измерителю 5 отношения радиоактивностей изотопов. К выходу измерителя 5 может быть подключено цифропечатающее устройство. Отношение сигналов можно записывать на бумажную ленту, подключая самописец к интенсиметру 39.При проведении непрерывных относительных измерений в импульсном режиме на место преобразователя 13 тока устанавливается взаимозаменяемый блок дискриминатора, аналогичный дискриминатору 3. Измеритель 5 отношения радиоактивностей изотопов (см. фиг. 1, фиг. 4) работает следующим образом, Импульсы преобразователя 7 тока частоты Р, подаются на схему 22 ворот, которая нормально закрыта. Импульсы преобразователя 13 тока частоты Р, подаются на электронный ключ 24, который нормально разомкнут. Рабочий цикл измерителя 5 начинается при поступлении от источника 44 сигнала опроса на вход схемы 22 ворот, которая при этом открывается для импульсов частоты Р проходящих ца вход триггера 23,Первым импульсом частоты Р, относительно момента открытия схемы 22 ворот опрокидывается триггер 23 регистратора длительности периодов последовательностей импульсов делителя. Сигналом с выхода триггера 23 замыкается ключ 24. Импульсы делимого частоты Р, преобразователя 13 тока подаются через замкнутый ключ 24 на пересчетное устройство 40.Вторым импульсом частоты Р, проходящим через открытую схему 22 ворот, триггер 23 возвращается в исходное состояние. Ключ 24 размыкается, и поступление импульсов частоты Р, на гход пересчетцого устройства 40 прекращается. Одновременно, с моментом возвращения триггера 23 в исходное состояние, продифференцированный цепью 25 и усиленный импульсным усилителем 26 перепад напряжения на одном из его плеч подается на схему 22 ворот, закрывая цх.В результате описанного цикла работы пересчетным устройством 31 регистрируется величина отношения: коэффициент пропорциональности;величина периода частоты импульсов Р;величина периода частоты импульсов Р. Прц подключении к выходу электронного кл 1 оча 24 интенсиметра 39 (см. фцг. 1) ц поступления от источника 44 сигналов опроса стабильной частоты с выхода ццтецсиметра 39 а стрелочный прибор (на чертеже це показан) подается ток, пропорциональный велиР,чине Рв9Предмет изобретения 1. Аппарат для определения объема циркулирующей в организме крови, содержащий колодезный сцинтилляционный датчик, усилитель, дискриминатор, блок памяти, измеритель отношения радиоактивностей изотопов, от,гичающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он имеет аналого-частотные преобразователи тока, регистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя, установленный в измерителе отношений радиоактивностей изотопов; блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных моторов, электрически связанных с осями линейных потенциометров, частотного компаратора, аналого-частотного преобразователя тока и сумматора; при этом один из аналого-частотных преобразователей тока соединен с указанным датчиком, колодец которого выполнен в виде фиксирующего шприц подпружиненного защитного кожуха, расположенного в заглушке, и дергкателя шприца с фланцем, а средние точки линейных потенциометров подключены ко входу аналого-частотного преобразователя то ка через сумматор, причем один из входовкомпаратора соединен с аналого-частотным преобразователем тока, подключенного к указанному датчику. 10 2. Аппарат по п. 1, отличающийся тем,что каждый аналого-частотный преобразователь тока охвачен обратной связью, в цепь которой последовательно включены диодная мензурка и дозирующая емкость.15 3, Аппарат по п. 1, отличагощийся тем, чторегистратор длительности периодов последовательностей импульсов делителя выполнен в виде последовательно соединенных схемы ворот, триггера и электронного ключа, охвачен ных положительной обратной связью, в цепькоторой включены дифференцирующая цепь и импульсный усилитель.составитель Л. СоловьевТекред Т, Миронова Редактор Д. Пинчук Корректор И, Симкина Тип. Харьк. фил пред, Патент Заказ 945/1424 Изд. М 851 Тпраьк 559годппспое ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, )К, Раушская наб, д. 4/5