Устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы

 

Изобретение относится к медшш не, в частности к устройствам для исследования мьппечного сокращения, и может быть использовано для определения механизмов действия лекарственных веществ, оценки эффективности способов кардиоплегии, при физиологических и биофизических исследованиях мьшечного сокращения. Цель изобретения - повышение достоверности и точности измеряемых характеристик путем, уменьшения влияния устройства на результаты измерений за счет уменьшения инерционности элементов устройства. Устройство снабжено двумя упругими элементами со средствами их перемещения вдоль кюветы, экран выполнен в виде тела вращения, представлякяцего собой полый цилиндр с прикрепленным к нему, расположенным вдоль оси тела вращения стержнем, один конец которого предназначен для прикрепления второго конца мышцы. Задатчики нагрузки выполнены в виде эластичных нитей, частично размещенных в кювете, предварительно растянутых и подсоединенных к свободному концу стержня с помощью двух гибкихнеупругих нитей, одна из которых соединена неупругими гибкими нитями с упругими элементами. Электромагнит соединен нитями с этими упругими элементами, ограничитель удлинения МЬШЩЫ выпонен в виде двух жестких упоров, концы которых размещены в кювете и подсоединены гибкими неупругими нитями к стержню, а кювета выполнена удлиненной и снабжена прозрачным для размещения датчика измерителя светового потока. 1 з.п. ф-лы, .3 ил. i (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (58 4 А 61 В 5/10

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

g$

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ;: ц,, Н А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

i1N!,,х-.. (21) 3981604/28-14, (22) 21Л 1.85 (46) 07.10 ° 88. Бюл. И 37 (71) Институт проблем механики

АН СССР (72) Е.А.Годин (53) 615. 475 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 1316655, кл. А 61 В 5/10, 29.03.84. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. ИЗМЕРЕНИЯ ВЯЗКОУПРУГИХ СВОЙСТВ МЫШЦЫ (57) Изобретение относится к медицине, в частности к устройствам для исследования мьппечного сокращения, и может быть использовано для определения механизмов действия лекарственных веществ, оценки эффективности способов кардиоплегии, при физиологических и биофизических исследованиях мппечного сокращения. Цель изобретения — повышение достоверности и точности измеряемых характеристик путем, уменьшения влияния устройства на результаты измерений за счет уменьшения, инерционности элементов устройства.

Устройство снабжено двумя упругими элементами со средствами их перемеще" ния вдоль кюветы, экран выполнен в виде тела вращения, представляющего собой полый цилиндр с прикрепленным к нему, расположенным вдоль оси тела вращения стержнем, один конец которого предназначен для прикрепления второго конца мьппцы. Задатчики нагрузки выполнены в виде эластичных нитей, частично размещенных в кювете, предварительно растянутых и подсоединенных к свободному концу стержня с помощью двух гибких неупругих нитей, одна из которых соединена неупругими гибкими нитями с упругими элементами. а ф

Электромагнит соединен нитями с этими упругими элементами, ограничитель удлинения мьппцы выпонен в виде двух жестких упоров, концы которых раэме- С щены в кювете и подсоединены гибкими неупругими нитями к стержню, а кювета выполнена удлиненной и снабжена прозрачным для размещения датчика измерителя светового потока. I з.п. ф-лы, 3 ил.

1 428349

Изобретение относится к медицине, . в частности к устройствам для исследования мышечного сокращения.

Цель изобретения — повышение точ5 ности измерений.

На фиг ° 1 показано устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы (источник света и электромагнит сняты); ча фиг,2 — разрез А-А на фиг. 1, 10 на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг.1.

Устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы содержит кювету

1 для размещения мышцы 2 с питательНым раствором и со штуцерами 3 для присоединения средств рециркуляции и оксигенации питательного раствора, . йзмеритель 4 силы сокращений с рычагом 5 для прикрепления конца мышцы 2, электростимулятор с электродами 6, размещенными в кювете 1, два задатчика, выполненные в виде упругих нитей

7 и 8 нагрузки с регулирующими приспособлениями 9 и 10 соответственно, переключатель нагрузки, включающий уп- 25 равляемый от генератора импульсов электромагнит 11, измеритель перемещения конца мышцы, включающий источник 12 света, экран 13 и измеритель светового потока с датчиком 14. 30

Устройство также содержит ограничитель удлинения мышцы, включающий две опоры 15 и 16 со средствами 17 и 18 регулирования их положения, и снабжено двумя упругими элементами

19 и 20 со средствами 21 и 22 их перемещения вдоль кюветы 1. Экран 13 выполнен в виде тела вращения с прикрепленным к нему и расположенным вдоль оси тела вращения стержнем 23, один конец которого предназначен для прикрепления второго конца мышцы.

Упругие нити 7 и 8 предварительно растягивают и подсоединяют к свободному концу стержня 23 с помощью двух нерастяжимых нитей 24 и 25. Нить 24 соединена нерастяжимыми нитями 26 и

27 с упругими элементами !9 и 20 соответственно. Электромагнит 11 соединен нитями 28 с упругими элементами

19 и 20. Концы опор 15 и 16 размещены в кювете 1 и подсоединены нитями 29 и 30 к стержню 23. Кювета 1 снабжена прозрачным окном 31 для размещения датчика 14 измерителя светового пото55 ка.

Тело вращеНия предпочтительно представляет собой полый цилиндр для уменьшения инерционности устройства.

Устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы работает следующим образом

Выделяют препарат мышцы, например полоску миокарда желудочка, папиллярную мышцу, трабекулу, скелетную мышцу или ее волокно, полоску стенки сосуда или гладкой мышцы другого органа.

Препарат прикрепляют любым известным способом к рычагу 5 измерителя 4 силы сокращений и к стержню 23 экрана 13. Средства рециркуляции и оксигенации питательного раствора через штуцера 3 поддерживают нужное состояние.питательного раствора в кювете 1.

Упругая нить 7 имеет большую силу натяжения, чем упругая нить 8. Регулирующими приспособлениями 9 и 10 устанавливают нужные величины нагрузок.

Средствами 17 и 18 регулирования положения опор 15 и 16 определяют максимальную длину мышцы, чтобы не вызвать перерастяжения препарата.

В начальном положении мышца 2 на.ходится под нагрузкой, задаваемой упругой нитью 8. Включают электростимулятор, который через электроды 6 вызывает сокращения мышцы. Величину стимула выбирают равной 1,5 — 2 от пороговой величины. Мышца 2 начинает сокращаться под малой нагрузкой, задаваемой упругой нитью 8. Средства 21 и 22 перемещения упругих элементов 19 и 20 настраивают так, что нити 26 и 27 свободно провисают. При расслаблении мышца удлиняется до длины, задаваемой величиной нагрузки нити 8. Если нагрузка, создаваемая нитью 8 слишком велика, мышца удлиняется до тех пор, пока не натянутся нити 29 и 30 и не примут на себя часть нагрузки. Упругая нить 7 создает нагрузку, которую принимают на себя упругие элементы 19 и 20 посредством нитей 26 и 27. При этом нить

24 свободно провисает.

Свет от источника 12 света проходит через питательный рествор и прозрачное окно 31, попадая на датчик 14.

Экран 13, перемещаясь при сокращении и расслаблении мышцы, перекрывает световой поток, изменяя величину сиггала с датчика 14, При необходимости создать скачкообразное изменение нагрузки для измерения ядер ползучести настраивают временные параметры гене3 1Й2 ратора импульсов, синхронизированного с электростимулятором. По сигналу с генератора импульсов срабатывает электромагнит 11. При этом натягиваются нити 28, перемещая упругие элементы 19 и 20. Нити 26 и 27 провисают и на мышцу 2 действует суммарная нагрузка, задаваемая упругими нитями 7 и 8 задатчиков нагрузки. По окончании импульса с генератора импульсов упругие элементы 19 и 20 распрямляются, нити 26 и 27 натягиваются, принимая на себя нагрузку, задаваемую упругой нитью 7, а нить 24 провисает. Нагрузка на мышцу 2 умень- шается.

Устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы позволяет измерять ядра прямой и обратной ползучести пассивных и активных препаратов ьышцы, представляющие собой достаточные описания вязкоупругих свойств мышцы.

За счет уменьшения инерционности элементов устройства повышается точность измерения ядер ползучести и достоверность результатов при использовании устройства для тестирования лекарственных веществ, оценки способов кардиоплегии и при излучении физиологии мышцы. формула изобретения

l. Устройство для измерения вязкоупругих свойств мышцы, содержащее кювету для размещения мышцы с питатель—

8ЭЬ9

4 ным раствором, измеритель силы сокращений с рычагом для прикрепления конца мышцы, электростимулятор с электродами, размещенными в кювете, два

5 задатчика нагрузки с регулирующими приспособлениями, переключатель нагрузки, включающий управляемый от генератора импульсов электромагнит, измеритель перемещения конца мышцы, включающий источник света, экран и измеритель светового потока, и ограничитель удлинения мышцы, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

)5 повышения точности измерений, устройство снабжено двумя упругими элементами со средствами их перемещения вдоль кюветы, экран выполнен в виде тела вращения с прикрепленным к нему

2О вдоль его оси стержнем для прикрепления второго конца мышцы, задатчики нагрузки выполнены в виде эластичных нитей, соединенных со свободным концом стержня с помощью двух неупругих

25,нитей, одна из которых соединена неупругими нитями с упругими элементами, с ,которыми также неупругими нитями соединен электромагнит, ограничитель удлинения мышцы выполнен в виде двух

30 жестких упоров, концы которых размещены в кювете и соединены неупругими нитями со стержнем, кювета снабжена прозрачным окном для размещения датчика измерителя светового потока.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что тело враще,ния представляет собой полый цилиндр.

1 f0 гп гг -g

18 16

1428349.

A-A

Составитель Н.Галамага

Редактор И.Дербак Техред А.Кравчук Корректор В.Гирняк

Закаэ 50ál/7 Тираж б55 Подписное

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам;изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4