Устройство для определения диализных свойств гемосовместимых мембран

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, а более точно - к устройству для определения диализных свойств биосовместимых мембран. Аналитическая ячейка для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны содержит основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости, перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости. Ячейка содержит также коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота, и стакан, закрепленный на коромысле и снабженный двумя отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости из стакана, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании. Перегородка установлена в стакане вдоль его оси и предназначена для направления потока рабочей жидкости в стакане. Ячейка содержит гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании, так что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана, и химический анализатор для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из исследуемой жидкости в рабочую жидкость через гемосовместимую мембрану, подключенный к выходу из стакана. Технический результат - создание аналитической ячейки для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны и устройства для определения диализных свойств биосовместимых мембран в системе in vitro, конструкция которого позволит провести предварительное моделирование, что в свою очередь позволит упростить процесс подбора материалов для изготовления мембраны для сенсора, используемого для мониторинга глюкозы крови. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

 

Уровень техники

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, а более точно - к устройству для определения диализных свойств биосовместимых мембран.

Предшествующий уровень техники

По данным IDF (International Diabetes Federation) число больных сахарным диабетом среди взрослого населения к 2030 году составит 439 млн. человек. В Российской Федерации по данным Федерального центра Государственного регистра сахарного диабета, на 01.01.2010 г. зарегистрировано 3 137 182 больных, из них сахарным диабетом 1 типа болеют 268 497 человек. В случае длительного неудовлетворительного лечения сахарный диабет приводит к развитию поздних сосудистых осложнений, являющих причиной инвалидности и смерти, а также к слепоте, потери функций почек и нижних конечностей. На основании проведенных международных эпидемиологических исследований основной причиной развития и прогрессирования поздних осложнений является высокая концентрация глюкозы в крови. При этом поддержание концентрации глюкозы в крови на уровне, близком к нормальным значениям достоверно снижает риск развития поздних осложнений.

Для поддержания нормальной концентрации глюкозы в крови в настоящее время используют инвазивные методы эпизодического и непрерывного мониторинга концентрации глюкозы: самоконтроль с помощью глюкометра и непрерывный мониторинг с помощью подкожных сенсоров. Однако имеются существенные ограничения, не позволяющие большинству пациентов длительно поддерживать целевые показатели концентрации глюкозы в крови, в частности:

низкая точность глюкометров и одноразовых тест-полосок, погрешность составляет около 20%;

необходимость частой калибровке приборов;

влияние внешних факторов, например, интенсивность кровотока в данном участке кожи, насыщенность крови кислородом, прием медикаментов, ошибки при введении сенсора под кожу;

высокая стоимость оборудования и расходных материалов, не покрываемая по программе обязательного медицинского страхования;

пациенту должен уметь интерпретировать полученные результаты, анализировать графики, оценивать скорость изменения графиков, искать закономерности ежедневных колебаний концентрации глюкозы в крови;

самоконтроль концентрации глюкозы связан с необходимостью ежедневных многократных проколов пальцев для забора крови для непрерывного мониторинга или установки под кожу сенсора каждые 6 суток.

Известно устройство (RU 2271741) неинвазивного определения содержания сахара в крови человека, в частности к определению количества глюкозы по времени спин-решеточной релаксации ядер T1 в крови. Устройство содержит датчик ЯМР в виде катушки индуктивности для пальца руки, который расположен в зазоре постоянного магнита. Датчик связан с анализатором, который выполнен в виде ЯМР-спектрометра, содержащего генератор изменения магнитного поля с катушками, генератор асимметричных импульсов для низкочастотной модуляции с выносными катушками, высокочастотный генератор слабых колебаний, соединенный с датчиком для пальца руки, генератор модулирующего напряжения звуковой частоты с выносными катушками. Генератор изменения магнитного поля выполнен с возможностью скачкообразного изменения магнитного поля, а генератор асимметричных импульсов выполнен с возможностью формирования треугольных импульсов.

Устройство содержит также усилитель звуковой частоты, микропроцессор, блок программного управления и магнит с однородным магнитным полем. В зонах с однородным полем магнита расположены катушки генератора асимметричных импульсов для низкочастотной модуляции и катушки генератора модулирующего напряжения звуковой частоты.

Устройство имеет сложную конструкцию, и пользователь не всегда может точно определить содержание сахара в крови.

Известно устройство для моделирования гемодинамических явлений в системе кровообращения (SU 939013), содержащее замкнутую систему (Фиг.1), имитирующую систему кровообращения, содержащую насосы, термостат, датчики расхода крови, перепада давления крови, рН, температуры и объемной скорости. Для моделирования электростатических явлений на стенках сосудов и их протезов, в замкнутую систему последовательно установлены модель исследуемого объекта, выполненная в виде эластичного участка, механизм изменения сечения эластичного участка, электроды электромеханического измерителя и электромагнитные экраны.

Указанное устройство обеспечивает моделирование электростатических явлений на стенках сосудов и их протезов, однако не позволяет непосредственно определять концентрацию глюкозы крови.

Наиболее перспективным направлением в лечении сахарного диабета 1 типа, т.е. инсулин-зависимых пациентов является создание высокоточного устройства и способа длительного непрерывного мониторинга концентрации глюкозы в крови. Это возможно путем создания устройства, позволяющего анализировать концентрацию глюкозы непосредственно в кровотоке, которое не связано с внешней средой для исключения риска инфекции.

Одной из основных проблем для таких устройств является наличие биосовместимого покрытия мембраны сенсора для мониторинга глюкозы крови, который устанавливается в организм пациента. Поэтому в настоящее время имеется потребность в устройстве для оценки диализных свойств мембран, используемых в указанных сенсорах, т.е. биосовместимых мембран.

Чтобы сенсор, внедренный в организм пациента, работал долго, следует определить результаты взаимодействия материала, из которого изготовлена мембрана, и биологической жидкости, например, крови, с учетом влияния и изменения характеристик системного кровотока.

Сущность изобретения

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания аналитической ячейки для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны и устройства для определения диализных свойств биосовместимых мембран в системе in vitro, конструкция которого позволит провести предварительное моделирование, что в свою очередь позволит упростить процесс подбора материалов для изготовления мембраны для сенсора, используемого для мониторинга глюкозы крови.

Поставленная задача решена путем создания аналитической ячейки для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны, содержащей:

основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости,

перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости,

коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота,

стакан, закрепленный на коромысле и снабженный двумя отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости из стакана, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании,

перегородку, установленную в стакане вдоль его оси и предназначенную для направления потока рабочей жидкости в стакане,

гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании, так что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана,

химический анализатор для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из исследуемой жидкости в рабочую жидкость через гемосовместимую мембрану, подключенный к выходу из стакана.

Предпочтительно ячейка содержит рычаг, закрепленный на основании, связанный с коромыслом и предназначенный для обеспечения усилия прижатия стакана к основанию посредством перемещения коромысла.

Предпочтительно, во втором варианте выполнения аналитической ячейки стакан имеет отверстие для размещения анализатора в полости стакана, предназначенной для заполнения рабочей жидкость, при этом анализатор содержит электрохимический сенсор на основе глюкозоксидазы, предназначенный для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из рабочей жидкости в исследуемую жидкость через гемосовместимую мембрану

Предпочтительно, в третьем варианте выполнения аналитической ячейки стакан имеет два диаметрально расположенных отверстия, в одном из которых размещен источник света, а в другом установлен фотодатчик, причем полость стакана предназначена для заполнения рабочей жидкостью.

Поставленная задача решена путем создания устройства для определения диализных свойств биосовместимых мембран, которое содержит размещенные в термостате:

аналитическую ячейку по любому из пунктов 1, 3 или 5,

резервуар для рабочей жидкости, с подключенным к нему воздушным насосом, связанный посредством трубопровода с аналитической ячейкой,

перистальтический насос, установленный на трубопроводе у выхода из резервуара,

микроконтроллер, обеспечивающий управлением процессом определения диализных свойств гемосовместимой мембраны,

регулятор давления в системе, установленный на трубопроводе после перистальтического насоса,

электромагнитный клапан, предназначенный для регулирования пульсаций исследуемой жидкости, установленный на трубопроводе после регулятора давления и подключенный к микроконтроллеру,

последовательно установленные на трубопроводе датчик температуры, датчик вязкости и датчик давления, после электромагнитного клапана, предназначенные для измерения параметров исследуемой жидкости и подключенные к микроконтроллеру,

ячейку отбора проб, установленную на трубопроводе до аналитической ячейки,

трубопровод с обратным клапаном, соединяющий выход аналитической ячейки с резервуаром для рабочей жидкости,

ячейку отбора проб, установленную на трубопроводе после аналитической ячейки.

Целесообразно, чтобы в качестве исследуемой жидкости был использован раствор, выбранной из группы, состоящей из физиологического раствора, содержащего глюкозу в заданной концентрации, физиологического раствора с набором красителей, физиологического раствора, содержащего белковые молекулы и глюкозу в заданных концентрациях, или кровь.

Целесообразно, чтобы в качестве рабочей жидкости были использованы солевые изотонические растворы.

Целесообразно, чтобы в качестве диализных свойств мембраны определяли показатель, выбранный из группы: скорость фильтрации по глюкозе или другому веществу; изменение скорости фильтрации в зависимости от времени и характеристик кровотока и гомеостаза; биообрастание; изменение химического состава фильтрата; изменение химического состава рабочей жидкости; содержимое смывов с материала мембраны.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг.1 изображает известное устройство для моделирования гемодинамических явлений в системе кровообращения.

Фиг.2 изображает схему аналитической ячейки, первый вариант выполнения, согласно изобретению.

Фиг.3 изображает аналитическую ячейку (вид сбоку), согласно изобретению.

Фиг.4 изображает общий вид аналитической ячейки в открытом положении, согласно изобретению.

Фиг.5 изображает общий вид аналитической ячейки в закрытом положении, когда стакан плотно прижат к основанию, согласно изобретению.

Фиг.6 изображает схему аналитической ячейки, второй вариант выполнения, согласно изобретению.

Фиг.7 изображает схему аналитической ячейки, третий вариант выполнения, согласно изобретению.

Фиг.8 изображает блок-схему устройства для определения диализных свойств гемосовместимых мембран, согласно изобретению.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Аналитическая ячейка 1 (Фиг.2) для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны, согласно первому варианту выполнения содержит основание 2, в котором выполнена полость 3, имеющая продольную ось а-а, перпендикулярную основанию 2, и два канала 4, 5 для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости. Ячейка 1 содержит также перегородку 6, установленную в указанной полости, закрепленную на основании 2 посредством винта 7 и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости 3. Направление потока жидкости показано стрелкой.

Ячейка 1 (Фиг.3) содержит также коромысло 8, закрепленное на основании 2 на оси 9 с возможностью поворота.

На коромысле 8 на осях 10 закреплен стакан 11, снабженный двумя отверстиями 12, 13 для подвода и отвода рабочей жидкости из стакана 11. В закрытом положении аналитической ячейки 1 стакан 11 располагается над полостью 3 в основании 2 так, что продольная ось с-с стакана совпадает с продольной осью а-а полости 3 в основании, а кромка 14 стакана размещается в выемке 15 в основании 2.

В стакане 11 (Фиг.2) вдоль его оси с-с установлена перегородка 15, предназначенная для направления потока рабочей жидкости в стакане 11. Перегородка 15 закреплена посредством винта 16. В качестве рабочей жидкости используется изотонический раствор.

В выемке 15 в основании 2 (Фиг.4) установлена гемосовместимая мембрана 17 на уплотнительном кольце 18, так что в закрытом положении аналитической ячейки 1 (Фиг.5) мембрана 17 герметично закрывает полость 3 в основании 2 и герметично закрывает полость 19 стакана 11.

Рычаг 20 (Фиг. 4, 5)) закреплен на основании 2, связан с коромыслом 8 и предназначен для обеспечения усилия прижатия стакана 11 к основанию 2 посредством перемещения коромысла.

В непосредственной близости со стаканом 11 размещен химический анализатор 21 для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из исследуемой жидкости в рабочую жидкость через гемосовместимую мембрану 17, подключенный к выходу 13 из стакана 11.

Анализатором могут служить оптические приборы химической оценки, например, спектрофотометр, кр-спектрофотометр, специфические химические сенсоры, сенсоры на основе глюкозоксидазы, системы анализа электропроводности. В качестве анализатора может использоваться сканирующий спектрофотометр с проточной кюветой.

Во втором варианте выполнения аналитической ячейки стакан 11 (Фиг.6) имеет одно отверстие 22 для размещения анализатора 23 в полости 19 стакана. Полость 19 предназначена для заполнения рабочей жидкостью через отверстие 24, закрытое заглушкой 25, в рабочей жидкости используется изотонический раствор. Анализатор 23 содержит электрохимический сенсор на основе глюкозоксидазы. Стакан 11, как и в первом варианте выполнения, закреплен на коромысле 8, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании 2.

В третьем варианте выполнения аналитической ячейки 1 (Фиг.7) стакан 11 имеет два диаметрально расположенных отверстия 26, 27, в отверстии 26 размещен источник 28 света, а в отверстии 27 установлен фотодатчик 29. Полость 19 стакана 11 предназначена для заполнения рабочей жидкостью через отверстие 30, снабженное заглушкой 31. Стакан 11, как и в первом варианте выполнения, закреплен на коромысле 8, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании.

Устройство 32 (Фиг.8) для определения диализных свойств гемосовместимых мембран содержит размещенные в термостате 33 аналитическую ячейку 1, выполненную по любому из вариантов, описанных выше, и резервуар 34 для рабочей жидкости с подключенным к нему воздушным насосом 35. Резервуар 34 связан посредством трубопровода 36 с аналитической ячейкой 1. На трубопроводе 36 у выхода из резервуара 34 установлен перистальтический насос 37.

Устройство 32 содержит микроконтроллер 38, обеспечивающий управление процессом определения диализных свойств гемосовместимой мембраны 17. Регулятор 39 давления в системе установлен на трубопроводе после перистальтического насоса 37 и соединен линией 40 обратной связи с резервуаром 34.

Электромагнитный клапан 41, предназначенный для регулирования пульсаций исследуемой жидкости, установлен на трубопроводе после регулятора 39 давления и подключен к микроконтроллеру 38.

На трубопроводе 36 последовательно установлены также датчик 42 температуры, датчик 43 вязкости и датчик 44 давления, после электромагнитного клапана 41, предназначенные для измерения параметров исследуемой жидкости и подключенные к микроконтроллеру 38.

Устройство содержит две ячейки 45, 46 обора проб, установленную на трубопроводе до и после аналитической ячейки 1 по направлению потока рабочей жидкости, которое показано стрелкой.

Трубопровод 47 с обратным клапаном 48, подключенным к микроконтроллеру, соединяет выход аналитической ячейки 1 с резервуаром 34 для рабочей жидкости.

В качестве исследуемой жидкости использован раствор, выбранный из группы, состоящей из физиологического раствора, содержащего глюкозу в заданной концентрации, физиологического раствора с набором красителей, физиологического раствора, содержащего белковые молекулы и глюкозу в заданных концентрациях, или кровь.

В качестве рабочей жидкости использованы солевые изотонические растворы.

В качестве диализных свойств мембраны определяют показатель, выбранный из группы: скорость фильтрации по глюкозе или другому требуемому веществу; изменение скорости фильтрации в зависимости от времени и характеристик кровотока и гомеостаза; биообрастание; изменение химического состава фильтрата; изменение химического состава рабочей жидкости; содержимое смывов с материала мембраны.

Система способна поддерживать и контролировать следующие характеристики рабочей жидкости.

Таблица
Характеристика Значение min Значение max
1 Вязкость рабочей жидкости [рабочей жидкостью может быть кровь] (мПа*с) 0,6531 6
2 Относительное давление (мм ртутного столба) 90 240
3 Давление (в атмосферах) 1,122355 1,32628
4 Скорость потока (л/мин) 3,6 6
5 Объем системы [объем системы включает в себя резервуар] (л) 0,3 0,6
6 Протяженность системы (м) 1,2 1,8
7 Температура (с*) 35 39
8 Частота биения (Гц) 0,7 3,5

Работа устройства для определения диализных свойств гемосовместимых мембран осуществляется следующим образом.

Перед запуском устройства 32, из системы посредством воздушного вакуумного насоса 35 откачивается воздух. После создания вакуума в резервуар 34 закачивается рабочая жидкость. При работе системы перистальтический насос 37 под управлением микроконтроллера 38 прокачивает жидкость по замкнутому контуру.

Электромагнитный клапан 41 создает на участке избыточное давление относительно рабочего. Коэффициент избыточности давления зависит от протяженности участка, текущего рабочего давления, скорости потока и рассчитывается микроконтроллером 38. Избыток жидкости сбрасывается посредством трехпозиционного клапана в резервуар 34. На участке посредством обратного клапана 48 устанавливается рабочее давление, и происходит процесс измерений с помощью микроконтроллера 38 и анализатора 21 или 23, или 28, 29.

Проведение оценки влияния эффектов системного кровотока на образцы материала мембраны, контактирующие с кровью (или рабочей жидкостью) закрепленные в аналитической ячейке реализуется по следующей схеме.

Образец исследуемого материала мембраны (далее по тексту Образец) высушивают в вакуумной сушке (чтобы не произошла деградация материала) при температурах, оптимальных для этого материала до состояния его минимальной гидратации. После чего на высокоточных аналитических весах измеряется масса дегидратированного Образца. С помощью электронного микроскопа оценивается состояние (изменение структуры поверхности) дегидратированного Образца. С помощью просвечивающего микроскопа оценивается состояние (делается ряд снимков образца) гидратированного Образца.

Далее Образец помещается в стерильную чашу Петри (или аналогичную емкость) и экспонируется стандартном растворе Рингера (или аналогичном физиологическом растворе) в течение 6 часов, при температуре 37-38°С (условия и время экспозиции могут изменяться с учетом конкретного материала). После чего на высокоточных аналитических весах измеряется масса гидратированного Образца. С помощью электронного микроскопа оценивается состояние (изменение структуры поверхности) гидратированного Образца. С помощью просвечивающего микроскопа оценивается состояние (делается ряд снимков образца) гидратированного Образца.

В аналитическую ячейку 1, размещенную в устройстве, устанавливается гидратированный Образец. Далее в системе воспроизводятся характеристики - температура, давление, скорость потока, частота пульсации. Образец экспонируется в устройстве в течение от 6 до 24 часов.

В процессе экспонирования образца каждый час производится отбор проб рабочей жидкости из ячеек отбора проб 1 и 2, при этом жидкость анализируется на предмет наличия смывов, т.е. характерных веществ из материала мембраны, а также собственного биохимического состава рабочей жидкости.

В процессе экспонирования с помощью анализатора, подсоединенного к стакану аналитической ячейки производиться динамическая оценка химического состава фильтрата, скапливающегося в полости стакана.

На основании динамически изменяющейся концентрации искомого вещества, в частности глюкозы, оценивают скорость фильтрации образца, а также его пропускные способности и скорость его биообрастания.

Для проведения динамической оценки скорости биообрастания осуществляют следующее. К одному из фитингов стакана подсоединяется флакон с физиологическим раствором (далее ФР), не содержащий искомое вещество, объемом не менее 1 л, к другому фитингу стакана подсоединяется последовательно перистальтический насос, анализатор, клапан регулировки давления (давление в стакане и в полости в основании должно быть равным), и пустой флакон-приемник. ФР, проходя через стакан ячейки и контактируя с мембраной уносит к анализатору искомое вещество. Анализатор оценивает изменение концентрации вещества - от роста с начала теста до уменьшения к нулю. После этого анализируется концентрация искомого вещества в флаконе-приемнике и остаточная концентрация в крови или другой рабочей жидкости в системе (рабочая жидкость должна содержать биоадсорбирующиеся молекулы). Чем выше концентрация искомого вещества в рабочей жидкости и меньше времени прошло до прекращения поступления искомого вещества через мембрану, тем выше скорость биообрастания.

После окончания экспонирования образец исследуют на электронном и просвечивающем микроскопах оценивая изменение структуры поверхности, отмечая степень покрытия образца белковыми и другими органическими соединениями, а также форменными элементами крови, или явно заметными следами деструкции.

1. Аналитическая ячейка для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны, содержащая

основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости,

перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости,

коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота,

стакан, закрепленный на коромысле и снабженный двумя отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости из стакана, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании,

перегородку, установленную в стакане вдоль его оси и предназначенную для направления потока рабочей жидкости в стакане,

гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании так, что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана,

химический анализатор для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из исследуемой жидкости в рабочую жидкость через гемосовместимую мембрану, подключенный к выходу из стакана.

2. Аналитическая ячейка по п. 1, содержащая рычаг, закрепленный на основании, связанный с коромыслом и предназначенный для обеспечения усилия прижатия стакана к основанию посредством перемещения коромысла.

3. Аналитическая ячейка для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны, содержащая

основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости,

перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости,

коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота,

стакан, имеющий отверстие для размещения анализатора в полости стакана, предназначенной для заполнения рабочей жидкость, при этом анализатор содержит электрохимический сенсор на основе глюкозоксидазы, предназначенный для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из рабочей жидкости в исследуемую жидкость через гемосовместимую мембрану, а стакан закреплен на коромысле, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании,

перегородку, установленную в стакане вдоль его оси и предназначенную для направления потока рабочей жидкости в стакане,

гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании так, что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана.

4. Аналитическая ячейка по п. 3, содержащая рычаг, закрепленный на основании, связанный с коромыслом и предназначенный для обеспечения усилия прижатия стакана к основанию посредством перемещения коромысла.

5. Аналитическая ячейка для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны, содержащая

основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости,

перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости,

коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота,

стакан, имеющий два диаметрально расположенных отверстия, в одном из которых размещен источник света, а в другом установлен фотодатчик, причем полость стакана предназначена для заполнения рабочей жидкостью, при этом стакан закреплен на коромысле, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании,

причем источник света и фотодатчик образуют анализатор, предназначенный для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из рабочей жидкости в исследуемую жидкость через гемосовместимую мембрану,

перегородку, установленную в стакане вдоль его оси и предназначенную для направления потока рабочей жидкости в стакане,

гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании так, что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана.

6. Аналитическая ячейка по п. 5, содержащая рычаг, закрепленный на основании, связанный с коромыслом и предназначенный для обеспечения усилия прижатия стакана к основанию посредством перемещения коромысла.

7. Устройство для определения диализных свойств гемосовместимых мембран, содержащее размещенные в термостате:

аналитическую ячейку по любому из пп. 1, 3 или 5,

резервуар для рабочей жидкости с подключенным к нему воздушным насосом, связанный посредством трубопровода с аналитической ячейкой,

перистальтический насос, установленный на трубопроводе у выхода из резервуара,

микроконтроллер, обеспечивающий управление процессом определения диализных свойств гемосовместимой мембраны,

регулятор давления в системе, установленный на трубопроводе после перистальтического насоса,

электромагнитный клапан, предназначенный для регулирования пульсаций исследуемой жидкости, установленный на трубопроводе после регулятора давления и подключенный к микроконтроллеру,

последовательно установленные на трубопроводе датчик температуры, датчик вязкости и датчик давления, после электромагнитного клапана, предназначенные для измерения параметров исследуемой жидкости и подключенные к микроконтроллеру,

ячейку отбора проб, установленную на трубопроводе до аналитической ячейки,

трубопровод с обратным клапаном, соединяющий выход аналитической ячейки с резервуаром для рабочей жидкости,

ячейку отбора проб, установленную на трубопроводе после аналитической ячейки.

8. Устройство по п. 7, в котором в качестве исследуемой жидкости использован раствор, выбранной из группы, состоящей из физиологического раствора, содержащего глюкозу в заданной концентрации, физиологического раствора с набором красителей, физиологического раствора, содержащего белковые молекулы и глюкозу в заданных концентрациях, или кровь.

9. Устройство по п. 7 или 8, в котором в качестве рабочей жидкости использованы солевые изотонические растворы.

10. Устройство по п. 7, в котором в качестве диализных свойств мембраны определяют показатель, выбранный из группы: скорость фильтрации по глюкозе или другому веществу; изменение скорости фильтрации в зависимости от времени и характеристик кровотока и гомеостаза; биообрастание; изменение химического состава фильтрата; изменение химического состава рабочей жидкости; содержимое смывов с материала мембраны.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройству контроля работы дозатора для введения жидкой добавки в основную жидкость, которая приводит дозатор в действие в зависимости от фаз всасывания и нагнетания.

Изобретение относится к приборам для качественного и количественного анализа нуклеиновых кислот (ДНК и РНК). В устройстве использован метод полимеразной цепной реакции (ПЦР) в реальном времени.

Изобретение относится к технике анализа запахов газовых смесей, содержащих обладающие запахом компоненты, и может быть использовано для определения качественного и количественного анализа запаха таких смесей.

Изобретение относится к лабораторным роботам. Система для обработки образцов роботизированной платформой, при этом система содержит: плашку, определяющую: лунку, определяющую дренажное отверстие, при этом лунка содержит нижнюю поверхность; и входное отверстие в системе жидкостного сообщения с дренажным отверстием; и вставку, адаптированную так, чтобы ее можно было вставить в лунку, при этом вставка включает нижнюю стенку и боковую стенку, а нижняя стенка или боковая стенка определяет множество отверстий, так что внутренняя часть вставки имеет жидкостное сообщение с лункой, когда вставка вставлена в лунку.

Изобретение относится к промышленной безопасности. Система постоянного контроля концентрации паров углеводородов нефти и нефтепродуктов в воздухе рабочей зоны при проведении огневых и газоопасных работ включает в себя передвижной газоанализатор, блок контроля и управления и блок исполнения радиокоманд.

Изобретение относится к области автоматического анализа, а именно к автоматическим анализаторам кала. Полностью автоматический анализатор кала содержит: автоматический контроллер; по меньшей мере, один контейнер для образца кала; опорный элемент контейнера; разбавляющий и перемешивающий модуль для получения жидкого образца кала; модуль физического анализа; по меньшей мере один модуль химического анализа; и модуль всасывания и добавления образца для всасывания жидкого образца кала и подачи жидкого образца кала в модуль физического анализа и модуль химического анализа.

Группа изобретений относится к области биохимии. Предложен способ и система для выполнения автоматизированных тестов над множеством биологических проб, а также способ для одновременного выполнения множества отдельных совместимых тестов над множеством биологических проб на одном автоматизированном инструменте.

Изобретение относится к специальному оборудованию, предназначенному для обучения студентов вузов и колледжей техническим дисциплинам. Лабораторная установка обратного осмоса и химического обессоливания включает стол с горизонтальной и вертикальной установочными поверхностями, на которых размещены питательный насос 1 с водонапорной магистралью, накопительный бак 5, механический фильтр 2, соединительные патрубки, задвижки отбора пробы и запорную арматуру.

Изобретение относится к области клинических диагностических приспособлений. Система кассеты для тестирования содержит кожух кассеты, включающий по меньшей мере одно впускное отверстие для образца, множество камер для хранения, множество камер для реакций и сеть для текучей среды, соединяющую по меньшей мере одно впускное отверстие для образца, по меньшей мере часть множества камер для хранения и по меньшей мере часть множества камер для реакций с первым множеством проходов, расположенных на внутренней поверхности кожуха кассеты.

В заявке описаны способы, системы и устройства контроля качества (КК) с использованием датчиков, предназначенные для применения с устройствами для проведения биологических/экологических диагностических экспресс-тестов (ДЭТ).

Изобретение относится к медицинской технике. Многофункциональное аппаратно-программное устройство автоматизированной оценки психоэмоционального состояния человека содержит блок управления аппаратно-программным устройством (1), фиксирующую платформу первого устройства съема информации (2), панель ответа второго устройства съема информации (3), отдельный третий датчик регистрации двигательной активности (4), цифровую видеокамеру с функцией аудиозаписи (5), зафиксированную на штативе (6), наушники обследуемого лица (7), наушники оператора (11), портативный монитор обследуемого лица (12), персональный компьютер оператора (8).

Настоящее изобретение относится к медицинской технике. Сайзер створок сердечного клапана для определения размера клапанной створки, соответствующего размеру сердечного клапана, включает переднюю поверхность, выполненную в форме дугообразной поверхности для обеспечения прилегания к органу; заднюю поверхность, расположенную на стороне, противоположной передней поверхности; и участок захвата, выступающий от задней поверхности и захватываемый с помощью хирургического инструмента.

Изобретение относится к области термометрии и может быть использовано для определения температуры тела пациента. Предложена система мониторинга температуры ядра тела, содержащая первый термометр для измерения температуры ядра тела и второй термометр, который содержит датчик теплового потока.

Изобретение относится к медицине, а именно к онкостоматологии и лабораторной диагностике, и может быть использовано для прогнозирования неблагоприятного течения новообразований слизистой оболочки полости рта (СОПР).

Группа изобретений относится к медицине. Способ интерпретации электрокардиограммы (ЭКГ) осуществляют с помощью системы для интерпретации ЭКГ.

Способ для управления устройствами посредством обработки электрических сигналов, возникающих в мышцах человека, относится к медицине. При этом сенсор электромиограммы регистрирует электрический сигнал, возникающий в мышце пользователя при ее напряжении.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам обеспечения стандартного сигнала электрокардиограммы (ЭКГ) для тела человека с использованием бесконтактных ЭКГ датчиков.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для скрининга состояния оксигенации субъекта. Процессор для использования в системе для скрининга содержит блок визуализации для получения множества кадров изображения субъекта в течение некоторого времени, причем процессор выполнен с возможностью обрабатывать кадры изображения путем распознавания субъекта в кадре изображения, определения местоположения исследуемых частей тела субъекта, включающих в себя по меньшей мере правую верхнюю конечность и по меньшей мере одну нижнюю конечность субъекта, определения для каждой исследуемой части тела индекса перфузии, выбора для каждой исследуемой части тела множества пикселей и/или пиксельных групп путем использования упомянутого индекса перфузии, определения уровня насыщения крови кислородом для множества пикселей и/или пиксельных групп субъекта по пульсоксиметрическим формам волны для по меньшей мере двух разных длин волн, содержащихся в кадрах изображения, определения разностного уровня насыщения крови кислородом между определенным уровнем насыщения крови кислородом для правой верхней конечности и определенным уровнем насыщения крови кислородом для упомянутой по меньшей мере одной нижней конечности и сравнения определенного разностного уровня насыщения крови кислородом, определенного уровня насыщения крови кислородом для правой верхней конечности и определенного уровня насыщения крови кислородом для упомянутой по меньшей мере одной нижней конечности с соответствующими порогами уровней насыщения крови кислородом, чтобы получить индикатор скрининга для субъекта, показывающий качество оксигенации субъекта, причем процессор выполнен с возможностью определять для каждой исследуемой части тела частоту сердечных сокращений и/или индекс качества для квалификации полученного индикатора скрининга и использовать определенный индекс перфузии для выбора каждой исследуемой части тела пикселей и/или пиксельных групп, для которых ранее определенные уровни насыщения крови кислородом сгруппированы для каждой исследуемой части тела, имеющей индекс перфузии, превышающий порог перфузии.

Группа изобретений относится к медицине, а именно к диагностике злокачественных опухолей, и может быть использована для оценки риска развития злокачественной опухоли легкого.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам оценки состояния здоровья человека с помощью медицинской визуализации. Способ визуализации методом магнитоиндукционной томографии включает идентификацию целевой области на пациенте для медицинской визуализации; получение множества результатов измерения характеристик катушки относительно целевой области с помощью одной катушки системы визуализации методом магнитоиндукционной томографии, причем множество результатов измерения потерь в катушке выполняют с помощью одной катушки во множестве отдельных местоположений относительно целевой области, причем одна катушка содержит один или несколько концентрических проводящих витков, расположенных в одной или нескольких плоскостях на печатной плате; получение доступа к модели, определяющей отношение между результатами измерения характеристик катушки, полученными с помощью одной катушки, и распределением удельной проводимости целевой области; и создание изображения распределения удельной проводимости целевой области из множества результатов измерения характеристик катушки на основании модели; и вывод изображения для оценки состояния здоровья пациента.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам наблюдения за состоянием пациента. Монитор пациента для наблюдения за состоянием пациента, содержащий интерфейс датчиков, выполненный с возможностью приема сигналов датчика, полученных одним или более датчиками, для измерения параметра пациента, интерфейс связи, выполненный с возможностью передачи информации центральной системе администрирования и приема информации от центральной системы администрирования и/или других мониторов пациента посредством сети, причем интерфейс связи выполнен с возможностью передачи относящихся к пациенту данных, полученных во время отсутствия соединения указанного монитора пациента с указанной центральной системой администрирования, указанной центральной системе администрирования после соединения монитора пациента с указанной центральной системой администрирования, пользовательский интерфейс, выполненный с возможностью приема вводимых пользователем данных и вывода одного или более из принятых сигналов датчика, информации, принятой от указанной центральной системы администрирования и/или других мониторов пациента, и относящихся к пациенту данных, выведенных из сигналов датчика, принятой информации и/или вводимых пользователем данных, блок идентификации пациента, выполненный с возможностью идентификации пациента, за которым необходимо установить наблюдение, процессор, выполненный с возможностью обработки сигналов датчика, принятой информации и/или вводимых пользователем данных для получения относящихся к пациенту данных, причем процессор выполнен с возможностью синхронизации и обновления своих относящихся к пациенту данных после приема контекстных сведений о пациенте, и управляющее устройство, выполненное с возможностью управления интерфейсом связи для извлечения контекстных сведений о пациенте, включая относящуюся к пациенту информацию, которые после идентификации пациента блоком идентификации пациента доступны в указанной центральной системе администрирования и других мониторах пациента, из указанной центральной системы администрирования и других мониторов пациента, и с возможностью управления процессором для учета извлеченных контекстных сведений о пациенте и контекстных сведений о пациенте, выведенных из самого монитора пациента, при обработке для получения относящихся к пациенту данных, причем контекстные сведения о пациенте содержат одно или более из следующего: жизненно важные показатели, хронология жизненно важных показателей, предупреждающие сигналы, хронология предупреждающих сигналов, оценки, уведомления, хронология уведомлений, консультации, хронология консультаций, предписания, хронология предписаний, рабочие элементы, хронология рабочих элементов, отчеты о состоянии, изменения атрибута пациента, протоколы, информация о выборе протоколов, жизненно важные тенденции, предупреждающий сигнал, запросы данных датчика, управляющие данные для управления устройствами, относящимися к пациенту, схемы оценки выбранных параметров введения препаратов, состояние протокола оценки. Способ наблюдения за состоянием пациента осуществляется с использованием монитора пациента и машиночитаемого носителя монитора. Использование изобретений позволяет улучшить и облегчить работу медработников в месте представления медицинских услуг. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к медицинской технике, а более точно - к устройству для определения диализных свойств биосовместимых мембран. Аналитическая ячейка для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны содержит основание, в котором выполнена полость, имеющая продольную ось, перпендикулярную основанию, и два канала для подвода исследуемой жидкости в полость и отвода исследуемой жидкости из полости, перегородку, установленную в указанной полости, закрепленную на основании и предназначенную для направления потока исследуемой жидкости в полости. Ячейка содержит также коромысло, закрепленное на основании на оси с возможностью поворота, и стакан, закрепленный на коромысле и снабженный двумя отверстиями для подвода и отвода рабочей жидкости из стакана, причем в закрытом положении аналитической ячейки стакан располагается над полостью в основании так, что продольная ось стакана совпадает с продольной осью полости в основании, а кромка стакана размещается в выемке в основании. Перегородка установлена в стакане вдоль его оси и предназначена для направления потока рабочей жидкости в стакане. Ячейка содержит гемосовместимую мембрану, установленную в выемке в основании, так что в закрытом положении аналитической ячейки мембрана герметично закрывает полость в основании и герметично закрывает полость стакана, и химический анализатор для определения концентрации глюкозы, отфильтрованной из исследуемой жидкости в рабочую жидкость через гемосовместимую мембрану, подключенный к выходу из стакана. Технический результат - создание аналитической ячейки для определения диализных свойств гемосовместимой мембраны и устройства для определения диализных свойств биосовместимых мембран в системе in vitro, конструкция которого позволит провести предварительное моделирование, что в свою очередь позволит упростить процесс подбора материалов для изготовления мембраны для сенсора, используемого для мониторинга глюкозы крови. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.

Наверх