Устройство для определения времени фибринолизиса

(21) (22) (46) (75) В И во включает тер света 2, штатив ос 3, 6,авки 5, план ранзисторы 8 н роговыи формироваомпаратор, вольтметр, дикации, коммутатор, ых импульсов, блок чик, шинный формироющее устройство, КБ- тво обеспечивает возменного контроля вреса в нескольких пах. 2 з.п. ф-лы,2 ил.,ро 53) 56) я г.гер ЕНИЯ ВР триггерможностьмени фибр вре изи цинпок медения -раллельных табл, роб истУс СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫ ИСАНИЕ ИЗО ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3899195/28-1420.05.8515,07.87. Бюл. Мд 26Б.И.Фейгельман, Б.К.Булыгин, 1 игорьев, В.Ф.Сапегин, Е.В,Зан и М.М,Немирович-Данченко 615.779.94 (088,8)Ргеу 11. ЯггерйоЕЫаяе ег апс- о 1 паяе. БТгаяЬцг 8, 1959,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДМЕНИ ФИБРИНОЛИЗИСА(57) Изобретение относитсской технике. Цель изобревьппение точности измерени образов атель, птель, цифровойтаймер, блок ингенератор тактоуправления, счеватель, запомни ат 1, источнйкпробирки 4, попоснование 7, фотоого-цифровой преИзобретение относится к медицинеи ветеринарии и может использоватьсядля определения времени Фибринолизиса при контроле ферментативной активности препаратоВ фибринолитического 5действия (стрептокиназы, фибринолизина и т.д.), обследовании свертывающей системы крови, контроле качества отдельных компонентов Фибринолитической реакции (например, фибриногена, тромбина).Целью изобретения является повьппение точности измерений.На фиг. 1 схематично изображеноустройство для определения времени15фибринолиэиса с расположением элементов датчика относительно несколь"ких одновременно контролируемых проб,находящихся в водяном термостате спрозрачными стенками, общий вид; нафиг, 2 - блок-схема следящей системыпри одновременном контролированиинескольких проб, где толстыми стрелками обозначены направления передачиданных, а тонкими стрелками - направления передачи адресных сигналов икоманд управления.Устройство для определения времени Фибринолизиса включает водяной30термостат 1 с прозрачной, матовой,стенками, источник, 2 света, штатив3, пробирки с реакционной смесью 4,поплавки 5, которые выполнены в видеполого стержня и изготовлены иэ винипласта или эбонита, планку 6, осиование 7 с желобами, Фотогранэисторы 8, аналого-цифровой преобразова "тель (АЦП) 9, пороговый формирователь(Пф) 10 цифровой компаратор (ЦК) 11, .вольтметр 12, таймер 13, блок 14 индикации, коммутатор 15, генератор 16тактовых импульсов (ГГИ), блок 17управления, счетчик 18, шинный фор ".мнровагель 19, запоминающее устройство 20 ЗУ), КБ-триггер 21 и блокИЛИ 22,Устройство работает следующим образом,Контролируемые пробы, включающие фибриновый сгусток, сформированный в присутствии препарата фибринолитического действия вносят в пробирки 4. Далее в каждую пробирку опускают поплавок 5, который располагается над пробой, поскольку в этот момент она находится в твердом состоянии. Затем все пробирки 4 с пробой и поплавками 5 помещают в штатив 3 водяного термостата 1, запускают таймер с блоком 14 индикации, при этом последний по" казывает передаваемый от таймера отсчет времени, исчисляемый от начала реакции, Световой поток от источника 2 света проходит через прозрачные элементы водяного термостата 1, в том числе через нижнюю часть пробирки 4, поскольку контролируемая проба также пропускает свет через отверстия между планкой 6 и основанием 7, Блок фотодатчиков содержит ориентированные на контролируемые пробы фототранзисторы 8 в количестве, равномчислу контролируемых проб. Фототранзисторы запитаны и подключены к инФормационным входам вольтметра 12 и коммутатора 15 (микросхема К 543 КН 2),В этот момент напряжение П на эмиттер"коллекторном переходе фото- транзисторов 8 (т,е. на выходе фото- датчика) находится в диапазоне 0,06- 1,5 В. Конкретное значение П наблюдают по вольтметру 12. В зависимостиот измеренного П определяют порог переключения компаратора 11. Это значение вручную устанавливают на выходе ПФ 10, после чего включают блок АЦП 9 и 11 ЦК,следящей системы, В качестве ГТИ 16 использован генератор прямоугольных импульсов с кварцевым реэонатором, В блок 17 управления вынесены элементы управления пуском и остановкой ГГИ 16, причем параллельноконтактам выключателя остановки -пуска ГГИ подключены также контактыкнопки, выполненной с возвратом, что 1дает возможность ручного управления поочередным подключением фотодатчиков к следящей системе (режим ручного управления используют при работе с одним датчиком или для считывания данных, записанных в ЗУ). Схема подключения кнопки не приводится в связи с ее очевидностью, В блок 17 управления вынесен также переключательизбирания тактовой частоты, поэволякщий для данного генератора установить одно из следунщих значений тактовой частоты: 1,2,4,8 или 16 Гц. Этого ряда частот достаточно для одновременного контроля реакции в 4- 64 пробирках,Счетчик 18 суммирует поступающие от генератора 16 тактовые импульсы с модулем счета, равным, числу контро" лируемых проб. Результат счета используется в качестве адреса пробы,5 10 15 20 35 40 45 50 3 1323 подключаемой к АЦП коммутатором 15,а также адреса отведенной для этойпробы ячейки памяти запоминакщегоустройства 20. В первом цикле опроса фотодатчиков значение триггера переноса счетчика 18 равно О, Этот нулевой сигнал установит КБ-триггер 21 вположение разрешения через блок ИЛИзаписи данных в ЗУ (20). Тот же уп- .равляющий сигнал, пройдя по управляющему входу шинного формирователя19, включит последний в направлениипередачи данных на запись в ЗУ отпорогового формирователя 10, которыйв этот момент сформировал значениефункции 2 при значении аргумента,поступающим на вход ПФ с выхода АЦП.Одновременное подключение выходасчетчика 18 к адресным входам комму, татора 15 и запоминающего устройства, 20 обеспечивает синхронность обращения к избираемому фотодатчику и ячейке памяти ЗУ, имеющей тот же адрес,что и фотодатчик. Таким образом, впервом цикле работы устройства происходит последовательное обращение ко всем фотодатчикам 8, формированиев блоке 10 и запись в соответствующие ячейки ЗУ пороговых значений, используемых в последующих циклах для 30 засылки по второму входу компаратора11 в качестве сигналов сравнения стекущим значением сигнала фотодатчиковКак видно их схемы фиг. 2, в первом цикле опроса сигналы с выхода ЗУ также поступают к ЦК 11, однакозначение выхода последнего в первом цикле не влияет на выполнение указанной процедуры записи пороговых эначе. ний, так как для перевода ЗУ в режим записи достаточно подать соответству ющий управляющий сигнал по любому из входов блока ИЛИ, а в первом цикле таковой сигнал поступает к первому его входу от КБ-триггера 21. Количество тактов в первом цикле задается модулем счета, который устанавливают равным числу контролируемых проб.В последнем такте первого цикла опроса триггер переноса счетчика 18 перекинется в единичное значение, Этот сигнал поступит по Б-входу КБ 566 4ной сигнал КБ-триггера 21 через блок ИЛИ переведет ЗУ в режим считывания, т.е, в этом режиме переписывание запомненных в ячейках памяти ЗУ пороговых значений переключения компаратора не происходитК входам компаратора 11 поступают для сравнения соответственно текущее и соответствующее ему пороговое значения сигналов с выходов АЦП и ЗУ с частотой, задава- . емой ГТИ 16. В каждом такте коммутатор 11 производит сравнение выбираемой счетчиком 18 очередной пары сигналов фотодатчнка и ячейки ЗУ. Пока поплавки в пробирках находятся сверху контролируемых проб, сигналы фото- датчиков, преобразованные АЦП 9 не превышают запомненных в соответствующих ячейках ЗУ пороговых значений. Поэтому переключение выходного сигнала ЦК 11 не происходит, вследствие чего ЗУ продолжает работать в режиме считывания пороговых значений. Как только в какой-либо пробирке в результате окончания реакции фибринолизиса произойдет опускание поплавка, сигнал, получаемый в момент опроса соответствующего фототранэистора,превысит запомненное в параллельно опрашиваемой ячейке ЗУ пороговое значение. Это приведет в данном такте работы устройства к перекидыванию сигнала на выходе компаратора 11, который через блок ИЛИ переведет ЗУ в режим записи и в заданную счетчиком 18 ячейку памяти ЗУ вместо сформированного в первом цикле порога переключения компаратора запишется время прохождения реакции, выданное на момент записи таймером 13 (по окончании первого цикла опроса КБ-триггер 2 1 отключает с помощью ШФ вход ЗУ от Пф и подключает к входу ЗУ таймер 13). При очередных обращениях следящей системы к данной паре фотодатчика и ячейки ЗУ (т.е. при обращениях в последующих циклах опроса) сигнал фото. датчика сравнивается компаратором 11 уже не с пороговым значением, а с записанным в опрашиваемую ячейку ЗУ кодом времени фибринолизиса, который используется при этом в качестве нового порогового значения. Значениетриггера 21, на выходе которого сфор мирован сигнал управления, переводящий шинный формирователь 19 в режим передачи данных от таймера 13 к вхо" ду данных ЗУ 20. Одновременно выходкода времени фибринолизиса должнобыть больше, чем максимально возможное значение сигнала, выдаваемого свыхода АЦП, что обеспечивается с помощью известных средств. Выполнениеэтого условия необходимо для того, чтобы в очередном цикле опроса сигнал, снимаемый с выхода ЦК 11, эапре. тил (через блок ИЛИ) запись в ячейку ЗУ, сохранив тем самым в ней информа" 5 цию о времени фибринолизиса, которую считывают в динамике работы устрой" ства или после его останова с блока 14 индикации.П р и м е р 1. Фибриновый сгусток,10 сформированный соединением О, 1 мл раствора тромбина активностью 3 ед/мп с 1 мл О, 1 -ного раствора фибриногена в присутствии 0,2 мл раствора стрептокиназы неизвестной активности, 15 вносят в агглютинационную пробирку.Далее в эту пробирку опускают поплавок, который располагается над реакционной смесью, Пробирку помещают в штатив водяного термостата с прозрачоными стенками при 37 С. При этом ис. пользуют водяной термостат типа ТПС который оборудован расположенным с внешней стороны одной из прозрачных стенок источником света. С внешней стороны противоположной стенки устанавливают ориентированный на находящейся в пробирке фибриновый сгусток фототранзистор типа ФТ, подключенный к следящей системе управляющей таймером. Следящую систему и таймер включают одновременно с установкой в водяной термостат пробирки с контролируемой пробой.После установки пробы в термостат 35 контролируют по вольтметру напряжение на выходе фоторезистора, которое Э данном примере равно 0,3 В. Проверяют и при необходимости устанавливают значение кода, выдаваемого порого вым формирователем.Через 26 мин происходит разжижение контролируемой пробы, вследствие чего поплавок опускается на дно пробирки 45 и перекрывает световой поток, падавший от источника света на фототранзистор. Напряжение на эмиттер-коллекторном переходе фототранзистора резко возрастает, превысив пороговое значение 0,9 В. Поэтому на выходе компаратора формируется сигнал, который останавливает таймер, после чего блок индикации продолжает высвечивать время фибринолизиса, зафиксированное в момент остановки таймера. В рассматриваемом примере это время равно 26 мин. По полученному результату судят о скорости фибринолизиса или используют для пересчета в ферментативную активность внесенного в реак" ционную смесь фибринолитика.П р и м е р 2. Определение времени фибринолизиса с использованием программных средств.Для осуществления способа выполняют монтаж элементов контролирующей системы согласно фиг. 1. Для этого в рабочем пространстве водяного термостата с прозрачными стенками типа ТПСв штативе 3 располагают 5 агглютинационных пробирок 4, Световой поток, проходящий от источника света 2 сквозь нижнюю часть каждой пробирки контролируют одним из пяти фототранэисторов 8. Каждый фототранзистор запитан по схеме, представленной на фиг. 2.Следящая система и блок индикации реализованы на базе программируемого микрокалькулятора типа МК. При этом выходные напряжения фототранэисторов поданы к выводам датчиков микрокалькулятора, а пусковой вывод микрокалькулятора коммутируется при помощи тактового генератора, выдаю-, щего внешние импульсы пуска с периодом 30 с.В программную память микрокалькулятора предварительно записывают программу, приведенную в таблице. Эта программа предназначена для работы с калиброванными фотодатчиками, поэтому в данном примере используют предварительно отобранные фотодатчики по признаку близких характеристик рабочей точки и порога срабатывания. Из партии фототранзисторов таких датчиков можно отобрать 10-20 , В данном примере использованы фототранзисторы типа ФТс .рабочими точками в освещенном состоянии в пределах 0,08 - О, 12 В. Поэтому для них установлен общий порог срабатывания, равный 0,5 В, который записан в программе по адресу 65, Из программы таблицы видно, что по адресу 65 записана лишь мантисса порога срабатывания, что сде. лано в целях экономии шагов программы. Перед пуском микрокалькулятора в регистры Рг 2-Ргб записывают множитель 10 для согласования порядков хранящихся в этих регистрах операндов состояния опрашиваемых фотодатчиков с записанным в программной памяти по адресу 65 порогом их срабатывания, в регистр Рг 9 заносят код 51010000, оп 1323566ределяющий режим работы микрокалькулятора (опрос в каждом 30-секундном цикле всех пяти фотодатчиков с сигнализацией их состояния)В Рг 7 и в регистры стека заносят О, 5В пробирки вносят контролируемые пробы и опускают поплавки, Сразу после этого запускают микрокалькулятор с адреса 01. При этом пробы в пробирках могут располагаться в любом по рядке, т.е. последовательность прохождения реакции не зависит от места установки соответствующей пробирки, так как программными средствами реализована предлагаемая схема. Функцию 15 таймера выполняет счетчик, реализованный с помощью регистра Рг 7 микрокалькулятора МК, который в каждом цикле измерений добавляет 0,5 мин к накопленной сумме, поскольку период 20 следования пусковых импульсов от внешнего тактового генератора составляет 30 с.В каждом цикле контроля микрокалькулятор последовательно обегает все фотодатчики, и при превышении выходом любого из них порогового значения дает команду и производит запись в стек из регистра Рг 7, отсчитанного на данный момент времени фибринолизиса.При 30 этом время фибринолизиса и номер пробы кодируется для последующего счи- тывания из стека следующим, образом:где Х " номер пробирки (фотодатчика);Х - любые десятичные цифры, обозначающие время фибринолизиса. фоПри постановке реакции фибринолизиса для контроля активности препаратов стрептокиназы для индикации времени реакции достаточно 4 младших бита. При этом в остальных разрядах (кроме старшего) высвечиваются нули,Для предотвращения повторной записи в стек при последующем цикле опроса пробирки, в которой прошла реакция, в соответствующий регистр по адресу 82 заносят отрицательный коэффициент.Поскольку в микрокалькуляторе МК стековая память используется для управления сигнальными лампами допускового контроля при укаэанном коде, записанном в Рг 9, при отсутствии прохождения реакции во всех пробирках горят 5 индикаторных ламп, выведенных на табло микрокалькулятора. По мерепрохождения реакции соответствующееколичество ламп гаснет (управлениесигнализацией осуществляется принятым способом формирования заносимогов стек кода времени фибринолизиса),что удобно для контроля за работойследящей системы, При отключении последней сигнальной лампы, что свидетельствует о прохождении реакцииво всех пробах, тактовый генераторвнешних пусковых импульсов останавливают и иэ стековой памяти считываютзапомненные значения времени фибринолизиса для каждой пробы.При рассмотрении схемы опроса пятидатчиков с использованием микрокалькулятора МК, время цикла опроса в0,5 мин является минимально возможным. Однако это время определяет погрешность измерений (чем чаще производится опрос, тем с большей точностью устанавливают время фибринолизиса). Таким образом, в примере описанодновременный контроль пяти проб, последовательность прохождения реакциив которых неизвестна,При известной последовательностипрохождения реакций фибринолизиса,например в случае определения активности фибринолитика методом постановки реакций с его последовательнымиразведениями, цикл опроса может бытьуменьшен,Положительный эффект предлагаемого способа заключается в высвобождении обслуживающего персонала и исключ.чении методической ошибки измерений,возникающей при возможных несвоевременных отсчетах окончания реакциивследствие утомительной процедурывизуального наблюдения. Использование предлагаемого устройства обеспечивает также повышение точности измерения путем непосредственного отсчета времени фибринолиэиса, уменьшение объема контролируемой пробы, достаточное количество взаимозаменяемыхпоплавков позволяет промывать и стерилизовать их вне связи с иэмерительг ной системой, обеспечивается воэможность одновременного .контроля времени фибринолизиса в нескольких параллельных пробах при одной измерительной системе.Формула и э о б р е т е н и я1, Устройство для определения времени фибринолизиса, включающее термо13235 Код Кпавиша Адрес Код Клавиша Адрес Код Кпавиша Адрес 68 73 ПП ПП 35 43 РО14 1 01 Р ВП 74 63 40 02 72 Р 2 21 41 03 96 80 72 04 43 81 43 05 44 10 БП 83 96 45 84 Р 7 68 ПП ВП 13 90 14 92 ВП 54 04 55 О 1 6078 РО 21 В/О С/П 22 статируемую емкость для пробы крови с поплавком и следящей системой,о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство оборудовано блоком прозрачных сосудов с поплавками и соответствующим количеством фотодатчиков и источников света, где в следящую систему дополнительно введены генератор тактовых импульсов, счетчик 10 коммутатор, КЯ-триггер, блок ИЛИ, шинный формирователь и запоминающее устройство, причем фотодатчики подключены к входам коммутатора, выход которого соединен с входом аналого цифрового преобразователя, вход счетчика соединен с генератором тактовых импульсов, его счетный выход соединен с адресными входами коммутатора и запоминающего устройства, старший 20 разряд счетчика или его выход переноса подключен к входу КЯ-триггера, выход которого соединен с управляю/щим входом шинного формирователя и первым входом блока ИЛИ, второй вход 1 66 ВП54 581 Р 862 Р 668 ПП63 Р В 1161 Р 652 Г 568 ПП63 Р ВП51 Р 542 Р 4 66 10блока ИЛИ соединен с выходом цифрового компаратора, выход блока ИЛИ соединен с управляющим входом запоминаацего устройства, информационные входы шинного формирователя соединены соответственно с таймером и выходом порогового формирователя, вход запоминающего устройства соединен с выходом шинного формирователя, а выход запоминающего устройства подключен к второму входу цифрового компаратора и к блоку индикации, выход блока управления соединен с входом генератора тактовых импульсов, а его выход соединен также с входом таймера.2. Устройство по п,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что в качестве фотодатчика в нем установлен фото- транзистор, а выход аналого-цифрового преобразователя подключен также к входу порогового формирователяи к второму входу цифрового компаратора.3. Устройство по пп.1 и 2, о т л и ч ею щ е е с я тем, что поплавок выполнен в виде полого стержня.11323566 12 Продолжение таблицы ес Код Клавиша Адрес,66 41 Р 4 63 ВП 32 РЗ 64 30 65 31 81 Р 8 70 32 В/О Рх 0 -5 49 71 33 85 72 34 Составитель Г.ДенисРедактор М.Недолуженко Техред Л.Олийнык орректор Л. Пилипен 29 Тираж 499ВНИИПИ Государственного комитетпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская н Подписное ака д.4/5 графическое предприятие, г.ужгород, ул,Проектная,4 оизводственно 68 ПП63 Р ВП31 РЗ22 Р 2 йфтюаа ив ае шаав Код Клавиша Адрес Код Клавиша Ю