Устройство для измерения объема циркулирующей в организме крови

 

o« iзнар Мте« «1; г,„ 1 .." еал б олиоте.: + «.

° БЛ

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски и

Социалистически к

Республик

1 «738608

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву № 481285 (22) Заявлено 27.08.73 (21) 1972080/28-13 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Опубликовано 05.06.80. Бюллетень №21

Дата опубликования описания 08.06.80 (51) М.К .

A 61 В 6/00

Гааударотееииый комитет

СССР (53) УДК 621.3. .084.89 (088.8) до делам изобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

Ф. М. Тищенко, В. А. Соломка и В. Е. Нестерцов (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ОБЪЕМА ЦИРКУЛИРУЮЩЕЙ

B ОРГАНИЗМЕ КРОВИ

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к стройствам для измерения объема циркулирующей в организме крови методом разведения радиоактивных индикаторов.

Известно устройство по основному авт. св. № 481285 для измерения объема циркулирующей в организме крови путем сравнения введенной и размешанной в крови активности.

1О

Это устройство содержит последовательно включенные источник высокого напряжения, сцинтилляционный датчик с ячейкой шприца, амплитудный дискриминатор, переключатель направления счета, реверсивный счетчик импульсов и дешифратор нуля, соединенный своим выходом с входом остановки таймера, выход которого подключен к управляющему входу ключа.

Для обеспечения точности такого устройства при многократных измерениях обычно увеличивают вводимую активность, что приводит к увеличению лучевой нагрузки на организм и ограничивает количество -по- вторных измерений.

Целью дополнительного изобретения является повышение точности при многократных измерениях.

Это достигается тем, что в известное устройство для измерения объема циркулирующей в организме крови дополнительно введены блок задержки тактовых импулЬсов таймера, состоящий из двух линий задержки, триггера управления, трех ключей и элемента ИЛИ, и вычитатель, состоящий из счетчика-регистра, блока считывания, счетчика, дешифратора нуля и двух ключей, причем вход счетчика-регистра подключен к одной из клемм переключателя, а выход— к одному из входов блока считывания, который вторым входом подключен к выходу элемента ИЛИ блока задержки, а выход блока считывания подключен к одному из входов счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого ключа вычитателя, а выход счетчика подключен к входу дешифратора нуля, прямой выход которого подключен к инверсным управляющим входам первого ключа вычитателя и третьего ключа блока задержки, а инверсный выход дешифратора нуля — к одному из входов второго ключа вычитателя, входу первой линии зачтаардркайЕФЗюлз"==.аа» фф:кчдЮед@ д:атк. % зли чкт"с . -."т= з к,.г т

738608

4 т* удрдеАжааудо=- аюю -=-- рд:= с=-д * =-р= гФ--разз----:-- -=-ойдаФФФФ"Ж- . -- ю йййиаты шййЫй ййззЫйй у н л с-ю: та -3-.= ндйй4к.=кйк=..йа и

? держки и к инверсному входу первого ключа блока задержки, второй вход второго ключа вычитателя подключен к второму входу первого ключа вычитателя и к одной из клемм переключателя, выход второго ключа вычитателя подключен к входу вычитания ре версивного счетчика, выход первой линии задержки подключен к нулевому-входу триг гера управления, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго ключа блока задержки, прямой выход триггера управления — к управляющему входу первого ключа, выход которого подключей к одному из входов элемента ИЛИ, еддйкнтичный вход триггера управления подключен к выходу третьего ключа блока задержки; импульсным входом подключенного к тактовому импульсному выходу таймера и к входу второй линии задержки, выход которой через второй ключ блока задержки пбдключен к другому входу элемента ИЛИ.

На чертеже изображена блок-схема устройства для измерения объема циркулирующей в организме крови.

Сцинтилляционный датчик 1, питающийся от источника 2 высоковольтного напряжения, подключен к амплитудному дискриминатору 3, выход которого через ключ Т и переключатель 5 соединен с входом счетчика-регистра 6 вычитателя 7, с входами

cJIoNeHH$T и вычитания реверсивного Счетчика 8 импульсов и через ключи 9 и 10, соответственно, — с входом счетчика 11 и входом вычитания реверсивного счетчика 8.

Выход реверсивногб счетчйка 8 чер="з дешифратор 12 нуля соединен с входом остановки индицированного таймера 13, управляющий потенциальный выход которого соединен с управляющим входом ключа 14, а тактовый импульсный выход через ключ 4 и линию задержки 15, соответственно, с единичным входом триггера 16 и йзмпульс - ным входом ключа 17 блока 18 задержки тактовых импульсов таймера. Управляющий вход ключа 17 подключен к инверсному выходу триггера 16 управления, а к прямому выходу триггера подключен управляющий вход ключа 19, второй вход которого через линию 20 задержки соединен с нулевым входом триггера 16 и непосредственно с одним из входов ключа 10 и йнверсным выходом дешифратора 2! нуля, прямой выход когорого соедййей с""ййверснымй ыйрав= ляющими входами ключей 9 и 14. Входы дешифратора 21 нуля сойедйлнены с-чвыходами счетчика 11, входы которого через блок 22 считывания соединены с соответствующими выходами счетчика-регистра 6, Й,"управйй-, щий вход блока 22 считывания через эле- мент 23 ИЛИ соединен с выходами ключей 17 и 19."-" " — " ее

Счетчик-регистр 6, ключи 9 и 10, счетчик 11, дешифратор 21 нуля и блок 22 считывания, соединенные между собой, как указано на чертеже, представляют собой вычитатель 7. - Блок 18 задержки тактовых импульсов таймыера включает в себя триг : гер 16, ключи 14, 17 и 19, линии 15 и 20 задержки и элемент 23 ИЛИ, соединенные, как указано на.чертеже.

В исходном положении индицированный таймер 13, реверсивный счетчик 8, счетчикрегистр 6, счетчик 1! и триггер 16 установлены в нулевое положение, ключи 4, 9, 14 и !9 закрыты, ключи 10 и 17 открыты. Переключатель 5 установлен в первое положение, 1 показанное на чертеже. ,Высокое напряжение источника 2 и уровень дискриминатора 3 устанавливаются такими, чтобы на выходе дискриминатора 3 появились импульсы .только лишь в момент регистрации сцинтилляционным датчиком гамма-излучения с энергией радиоактивного индикатора, вводимого в кровь пациента.

Для обеспечения точности, например, при i-ом измерении вначале устанавливают в ячейке датчика 1 шприц с пробой крови

2гй от предыдущего (i — 1)-го измерения и запускают таймер 13, который открывает ключ

4 на время Т икспозиции и выходные импульсы дискриминатора 3 со средней частотой

n„> (i — 1) через ключ 4 и переключатель 5 поступают на вход счетчика-регистра 6. В счетчик-регист е иксируют число импульсов равное и кр — Т, где Т вЂ” время экспозиции таймера 13.

Затем в ячейке датчика 1 устанавливают шприц с активностью, которая предназначезо на для i- ого ведения, а переключатель 5 устанавливают во второе положение. Запускают таймер 13, открывая ключ 4 на время Т, и выходные импульсы дискриминатора со средней частотой й„поступают через ключ 4

3S и переключатель 5 на вход сложения («+») реверсивного счетчика 8 импульсов, который -за время Т зарегистрирует число импульсов, равно й„Т.

После введения изотопа в кровь шприц с остаточной активностью на стенках уста4р навливают в ячейке датчика 1, а переключатель 5 — в третье положение, затем запускают таймер 13. При этом выходные импульсы дискрининатора 3 со средней частотой па, () через переключатель 5 поступают на вход вычитания (« — ») реверсивного

4» счетчика 8 в течение времени Т, задаваемого таймером. После остановки таймера в ре " " BefcHBHoM счетчике 8 будет зарегистриироваНо числo п; Т вЂ” n« (i) Т = (n„— n« (i) Т, - "пр оюпыодрци ональное введенной в кровь актив .й ности.

По истечении времени, достаточного для "достиЖения равновесия в замкнутой системе кровообращения организма (равномерного размешивания йзотопа в объеме циркулирующей крови), берут пробу крови, и шприц с пробой крови фиксируют в ячейке датчи-. ка 1, а переключатель 5 устанавливают в четвертое положение. После запуска таймера 13 его"первый тактовый импульс поступа----. "738608 î

1$

4$

$0

Формула изобретения ет на вход нормально закрытого ключа 14 и через линию 15 задержки, нормально открытый ключ 17 и элемент 23 ИЛИ на блок

22 считывания, произведя перезапись из счетчика-регистра 6 в счетчик 11 в обратном коде числа пр(р(1 — 1), равного средней частоте импульсоа от пробы крови предыдушего измерения. Деление числа n (i — 1) .Т на Т осуществляется путем вывода информации со старших разрядов счетчика 6. В результате перезаписи потенциалы на выходах дешифратора 21 нуля меняются на противоположные, ключи 9 и 14 открываются, а ключ 10 закрывается, и импульсы дискриминатора 3 с частотой пр((1) (определяемой активностью пробы крови при i-ом измерении) поступают через ключ 4, переключатель 5 и ключ 9 на вход счетчика 11, производится досчет его до «О». При достижении счетчиком нулевого положения, что сооТветствует поступлению на его вход п ttI (i — 1) импульсов, потенциалы на выходах дешифратора 21 нуля принимают исходное значение, ключи 14 и 9 закрываются, а ключ 10 открывается, и имп льсы со средней частотой п„о(1) — n

Тактовые импульсы таймера следуют с частотой, например, 1 Гц, поэтому второй тактовый импульс таймера 13 через 1 с производит аналогично выше описанному перезапись числа и „ (i — 1) из счетчикарегистра 6 в счетчик 11 и повторяетсн операция вычитания величины п,ф(1 — 1) из, статистической последовательности импульсов, поступающих с дискриминатора на вход вычитателя 7 с частотой и к1р (1). Аналогично происходит вычитание при поступлении пос: ледующих тактовых импульсов таймера.

При многократных измерениях остаточная активность в крови, равная суммарной активности от всех предыдущих введений, становится соизмеримой с активностью пробы крови i-го измерения, и в отдельные промежутки времени измерения из-за статистических флюктуаций мгновенное значение частоты импульсов п)й (1) может оказаться меньше, чем среднее значение — n+ (i — 1), что, естественно, может привести к неполному вычитанию в отдельные такты предыдущей пробы, а следовательно, и к увеличению погрешности измерения объема циркулирующей крови.

Чтобы исключить ошибку от неполного вычитания предыдущей пробы крови, в предлагаемом устройстве, кроме вычитателя 7, применен блок 18 задержки тактовых импульсов таймера на время полного вычитания значения — n)(I) (i — 1).

Работа этого блока происходит следующим образом.

Если из-за статистической флюктуации частоты выходных импульсов дискриминатбра не происходй Ёдосчет до «О» счетчика 11 в течение 1 с, т. е. до прихода очередного тактового импульса, последний проходит через открытый ключ 14 блока 19 задержки тактовых импульсов и опрокидывает триггер 16, что приводит к закрыванию ключа 17 и открыванию ключа 19. Этот же тактовый импульс задерживается на линии 15 задержки, время задмерЖки которой больше времени опрокидывания тдиггера, поэтому перезапись числа n((1)(i — 1) из счетчика-регистра 6 в счетчик 11 этим тактовым импульсом не производится. В счетчик 11 продолжают поступать импульсы от дискриминатора 3 до тех пор пока не произойдет вычитание числа n+(i — I). Только лишь при поступлении на счетчик i l числа импульсов, равного O„I (i — 1), на инверсном выходе дешифратора 2f нуля появляется разрешающий потенциал, который поступает через ключ 19 и элемент 23 ИЛИ на вход блока 22 считывания осушествляя перезапись числа п„(1 — I) из счетчика-регистра 6 в счетчик 11. Одновременно сигналы с инверсного выхода дешифратора 21 нуля через линию

20 задержки, время задержки которой выбрано большим, чем время перезаписи числа п „1р(1 — 1), производит опрокидывание триггера 16 в исходное положение, пбсле чего производится следующее вычитание числа

nn)(i — I).

Таким образом, в результате задержки тактовых импульсов блоком IB nn полного вычитания числа пкр(1 — 1) в вычитателе 7 обеспечивается точное вычитание остаточной активности крови при последующих измерениях, а следовательно, повышается точность многократных измерений объема крови.

Далее имп льсы со средней частотой

n„I,(i) — п„ 1 — с выхода ключа 10 поступают на вход вычитания («-») реверсивного счетчика 8. После полного его опорожнения, наступающего через время

Я;- n,<й>)т q(L)-РР)й< -У) дешифратор нуля 12 вырабатывает сигнал, который поступает на вход остановки таймера 13.

В таймере индицируется число, равное искомому объему циркулирующей крови.

Использование изобретения позволит уменьшить активность изотопа, вводимого в кровь при каждом последующем измерении, и тем самым уменьшить лучевую нагрузку на организм, что особенно важно при многократных измерениях, например во время хирургических операций.

Устройство для измерения объема циркулирующей в организме крови по авт. св. № 481285, отличающееся тем, что, с целью

738608

ЦНИИПИ Заказ 2709/4 Тираж 673 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

7 повышения точйости при многократных измерениях, оно дополнительно содержит блок задержки тактовых импульсов таймера, состоящий из двух линий задержки, триггера управления, трех ключей и элемента ИЛИ, и вычитатель, состоящий из счетчика-регистра, блока считывания, счетчика, дешифратора нуля и двух ключей, причем вход счетчика регистра подключен к одной из клемм переключателя, а выход — к одному из входов блока считывания, который вторым входом подключен к выходу элемента ИЛИ блока задержки, а выход блока считывания подключен к одному из входов счетчика, второй вход которого подключен к выходу первого ключа вычитателя, а выход счетчика подключен к входу дешифратора нуля, прямой выход которого подключен к инверсным управляющим входам первого ключа вычитателя и третьего ключа блока задержки, а инверсный выход дешифратора нуля — к одному из входов второго ключа вычйтателя, входу

8 ,первой линии задержки и к инверсному входу первого ключа блока задержки, второй вход второго ключа вычитателя подключен к второму входу первого ключа вычитателя и к одной из клемм переключателя, выход второго ключа вычитателя подключен к входу вычитания реверсивного счетчика, выход первой линии задержки подключен к нулевому входу триггера управления, инверсный выход которого подключен к управляющему входу второго ключа блока задержки, пря4е мой выход триггера управления — к управляющему входу первого ключа, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, единичный вход триггера управления подключен к выходу третьего ключа

1Я блока задержки, импульсным входом под, ключенного к тактовому импульсному выходу таймера и к входу второй линии задержки, выход которой через второй ключ блока задержки подключен к другому входу элемента ИЛИ.