Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных

 

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных, относится к области физиологии и токсикологии. Устройство позволяет с высокой точностью измерять такие физиологические параметры лабораторных животных, как частота дыхания , частота сердечных сокращений и артериальное давление, как систолическое, так и диастолическое. Это достигается тем, что в устройство, содержащее пенал-ячейку, блок компрессии с манометром и компрессионной манжеткой, датчик дыхания, датчик частоты сердечных сокращений и регистратор , введены два избирательных усилителя, выделяющие ц преобразующие сигналы отдельно с датчика частоты дыхания и датчика частоты сердечных сокращений, блок измерения дыхания, блок анализа частоты сердечных сокращений и блок управления. 2 з.п. -ф-лы, 3 ил..

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 А 61 В 5/05

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1л (21) 4889419/14 (22) 30.10.90 (46) 30.04.93, Бюл. N. 16 (71) Всесоюзный научный центр по безопасности биологически активных веществ (72) В, B. Скибенко, M. Я. Скоб, В. И. Иванов, B. К. Федоров, Л. Н. Сернов и Н. В. Марьина (56) Хадыкин Г. М, Об измерении кровяного давления с одновременной регистрацией пульса и дыхания у крыс // Гигиена труда и профзаболеваний, 1984, N. 2, с. 54. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕИНВАЗИВНОЙ

РЕГИСТРАЦИИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЛАБОРАТОРНЫХ ЖИВОТНЫХ

° (57) Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабора-. .торных животных, относится к области

Изобретение относится к физиологии и токсикологии и предназначено для регистрации физиологических параметров мелких лабораторных животных. . Цель изобретения — повышение точно сти регистрации и расширение функциональных возможностей устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — компрессионная манжетка; на фиг. 3 — временная диаграмма зависимости сигналов частоты сердечных сокращений от давления компрессионной манжетке.

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных содержит пенал-ячейку для лабораторных животных 1, узел комп рессии 2 с манометром 3 и компрессионной манжеткой 4, датчики частоты сердечных со„„5Ц „„1811801 А1 физиологии и токсикологии, Устройство позволяет с высокой точностью измерять такие физиологические параметры лабораторных животных, как частота дыхания, частота сердечных сокращений и артериальное давление, как систолическое, так и диасталическое. Это достигается тем, что в устройство, содержащее пенал-ячейку, блок компрессии с манометром и компрессионной манжеткой. датчик дыхания, датчик частоты сердечных сокращений и регистратор, введены два избирательных усилителя, выделяющие и преобразующие сигналы отдельно с датчика частоты дыхания и датчика частоты сердечных сокращений, блок измерения дыхания, блок анализа частоты сердечных сокращений и блок управления. 2 з.п. .ф-лы, 3 ил, кращений 5 и частоты дыхания 6, регистратор 7, первый избирательный усилитель 8, второй избирательный усилитель 9, блок уп° и равления 10, блок измерения частоты дыхания 11, блок анализа 12, в который входят 0( первый компаратор 13, второй компаратор

14, третий компаратор 15, световой индикатор диастолического давления 16, световой ф) индикаторсистолическогодавления 17,све- ( товой индикатор частоты сердечных сокра- д щений 18, блок опорных напряжений 19, двоично-десятичный счетчик 20, регистр памяти 21, в блок измерения частоты дыхания

11 входят формирователь импульсов 22, двоична-десятичный счетчик 23, регистр памяти 24 и световой индикатор 25, 4

Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабора1811801

55 торных животных работает следующим обра зим.

Испытуемое животное помещают в пенал-я ейку 1. так чтобы ротовое отверстие животного находилось напротив датчика дыхания 6, на хвост животного надевается компрессионная манжетка 4, с вмонтированным в нее датчиком частоты сердечных сокращений 5. Конструкция такой манжетки приведена на фиг. 2. Необходимость такой конструкции вызвана тем. что в варианте с разделенными компрессионной манжеткой и манжеткой для крепления датчика существует опасность сползания с хвоста манжетки с датчиком при движении животного. что вносит большие погрешности при измерении частоты сердечных сокращений и артериального давления.

При измерении частоты дыхания, сигнал с датчика дыхания 6, в качестве которого использован полупроводниковый микротерморезистор "MT-54-M" конструкции Карманова, поступает в первый избирательный усилитель 8, работающий в полосе частот

0,5 — 4,0 Гц, Усиленный сигнал частоты дыхания поступает в блок измерения частоты дыхания 11, где формирователь импульсов

22 преобразует данный сигнал в импульсы частоты дыхания, поступающие на световой индикатор 25 и двоично-десятичный счетчик

23. Цифровая информация с двоично-десятичного счетчика 23 поступает в регистр памяти 24 и го сигналу блока управления 10 в регистратор 7 на цифровой индикатор 25, Для измерения частоты сердечных сокращений и артериального давления необходимо осуществлять компрессию манжетки 4 (фиг, 2). В начале нагнетание воздуха осуществляется до уровня р =- 40—

45 мм рт. ст. (давление в манжетке фиксируется по манометру 3), т. е. до момента, когда датчик частоты сердечных сокращений 5, изготовленный на базе оптронной сборки

АОД III А, начинает фиксировать пульсовые изменения хвоста животного и преобразует . его в электрический сигнал А, поступающий во второй избирательный усилитель 9, Усиленный сигнал поступает в блок анализа частоты сердечных сокращений 12 Hà первый компаратор 13, второй компаратор 14 и третий компаратор 15 ограничивает импульсы частоты сердечных сокращений по уровн ю опорного напряжения (— 5. В) и формирует импульсы, поступающие на световой индикатор частоты сердечных сокращений 18 и в двоична-десятичный счетчик

20 йдалее в регистр памяти 21. По сигналу, поступающему с блока управления 10, информация о частоте сердечных сокращений поступает в регистратор 7 на цифровой индикатор. Второй компаратор 14 ограничивает сигнал частоты сердечных сокращений, устанавливаемый по максимуму шумового сигнала и формирует импульсы частоты сердечных сокращений, которые поступают на световой индикатор систолического давления 17. Первый компаратор 13 ограничивает сигнал частоты сердечных сокращений по уровню опорного напряжения — 9 В и формирует импульсы, которые подаются на световой индикатор диастолического давления

16. Опорные сигналы на компараторы подается с блока опорных напряжений 19.

На фиг. 3 изображена временная диаграмма зависимости сигнала частоты сердечных сокращений от давления, Интервал времени 0 — t<, — компрессия до уровня 40—

45 мм рт, ст, при которой появляется сигнал частоты сердечных сокращений, момент времени t1 — нормиро"ание сигналов частоты сердечных сокращений по уровню опорного напряжения заданного первым компаратором 13, о чем свидетельствует состояние индикатора давления 16, на уровне исчезновения мигания, Интервал времени

11 — t2 — ДальнЕйшая ксмПРессия, при которой происходит уменьшение амплитуды импульсов частоты сердечных сокращений и в момент времени t2 становится равной уровню шумов, при этом прекращается свечение индикатора систолического давления 17 до момента времени t3 — начала декомпрессии, когда величина импульсов начинает вновь расти — включается световой индикатор систолического давления 17, зто свидетельствует о том, что необходимо зафиксировать

1 величину систолического давления по манометру 3. При дальнейшей декомпрессии происходит увеличение амплитуды импульсов частоты сердечных сокращений до момента времени 14, когда величина их сравнивается с уровнем опорного напряже- . ния, о чем свидетельствует включение индикатора диастолического давления 13. B зто время производится фиксирование величины диастолического давления по манометру 3.

Использование устройства для неинвазивного съема физиологических параметров лабораторных животных благодаря разделению датчиков частоты дыхания и частоты сердечных сокращений, а также введению двух избирательных усилителей и отдельных блоков для измерения частоты дыхания и анализа частоты сердечных сокращений позволяет более точно и в реальном масштабе времени измерить частоту дыхания и частоту сердечных сокращений и провести замер артериального давления, причем наряду с Систолическим и диастолическое давление.

1811801

Пенал-ячейки можно комплектовать в многозвенные модули для работы с большим количеством животных при экспрессанализе в токсикологических исследованиях. Это расширяет функциональные возможности такого типа устройств, что необходимо для оценки биологического влияния химических веществ на организм лабораторных животн ых.

Формула изобретения

1. Устройство для неинвазивной регистрации физиологических параметров лабораторных животных, содержащее блок компрессии, через манометр соединенный с компрессионной манжетой, на которой установлен датчик частоты сердечных сокращений, пенал-ячейку для лабораторного животного, датчик дыхания и регистратор, о т л и ч а «о щ е е с я тем, что, с цеаью повышения точности регистрации и расширения функциональных возможностей, в него введены последовательно соединенные первый избирательный усилитель, блок измерения частоты дыхания, блок управления, блок анализа частоты сердечных сокращений„выход которого соединен с регистратором, второй вход которого подключен. к выходу блока измерения частоты дыхания, и второй избирательный усилитель, вход которого подключен к датчику частоты сердеч.ных сокращений, а датчик дыхания соединен с первым избирательным усилите.лем.

2. Устройство по f1. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что блок анализа частоты сердечных сокращенйй содержит блок опорных напряжений, последовательно соединенные дво5 ично-десятичный счетчик импульсов и регистр памяти, выход которого подключен к регистратору, а первый вход — к первому выходу блока управления, последовательно соединенные световой индикатор диастоли10 ческого давления и первый компаратор, последовательно соединенные световой индикатор систолического давления и второй компаратор и последовательно соединенные световой индикатор частоты

15 сердечных с< кращений и третий компаратор. причем первые входы компараторов подключены к выходу второго избирательного усилителя, вторые входы — к соответствующим шинам установки уровня

20 диастолического давления, систо IN÷åñêoãо давления и частоты сердечных сокращений блока опорных напряжений, а второй выход третьего компаратора соединен с входом двоично-десятичного счетчика импульсов.

25 3. Устройство по и. 1, отл ич а ю щеес я тем. что блок измерения частоты дыхания содержит последовательно соединенные формирователь импульсов, двоично-десятичный счетчик импульсов и

30 регистр памяти, второй вход которого соединен с вторым выходом блока управления, а выход — с вторым входом регистратора, а также световой индикатор частоты дыхания, соединенный с выходом формирователя им35 пульсов.

1811001 фж юю РВ30И06щ г 1я

Vba.3

Составитель В.Скибенко

Техред М.Моргентал

Редактор Г.Бельская

Корректор Н.Гунько

Заказ 1538 Тираж. Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-Издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101