устройство для определения показателя гематокрита

Формула изобретения

Устройство для определения показателя гематокрита, содержащее электроды, генератор, детектор, микроконтроллер и устройство отображения информации, отличающееся тем, что генератор выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов тока, детектор является пиковым и соединен последовательно через делитель напряжения с компаратором, выход генератора подключен к электродам и к входу первого формирователя импульса, выход которого подключен к входу микроконтроллера, электроды подключены к входу усилителя напряжения с возможностью подачи на него полезного сигнала с информацией об уровне показателя гематокрита крови, один выход усилителя напряжения подключен к входу пикового детектора и к сигнальному входу компаратора, другой - к управляющему входу компаратора, при этом выход компаратора подключен к входу микроконтроллера, связанного с устройством отображения информации.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, а именно к гематологии, и может быть использовано для определения показателя гематокрита в реальном времени.

Известно устройство определения показателя гематокрита, содержащее центрифугу и пробирки с гепаринизированной кровью. Определение показателя гематокрита осуществляют центрифугированием пробы крови с последующим ее разделением на форменные элементы и плазму.

Указанный способ имеет существенные недостатки - он инвазивен, требует центрифугирования и продолжительное время исследования.

Известно устройство для определения гематокрита, использующее кондуктометрический способ определения показателя гематокрита. Измерение показателя гематокрита производится на основании зависимости электропроводности гетерогенной системы - крови - от объемной доли включений (форменных элементов). У пациента берут пробу крови, помещают ее в кондуктометрическое устройство, затем измеряют электропроводность крови, по значению которой рассчитывают гематокритное число.

Недостатками данного способа являются его инвазивность, невысокая точность и невозможность определения изменений показателя гематокрита в динамике в реальном времени.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для определения показателя гематокрита /Патент Российской Федерации № 2209430, МПК G01N 33/48, G01N 27/00 27.07.2003 г./, выбранное в качестве прототипа. Согласно изобретению предварительно укрепляют электроды на лодыжках и запястьях человека, одновременно регистрируют связанную с электропроводностью переменную составляющую сопротивления тела человека на частотах 20-40 кГц и 200-300 кГц, а затем определяют показатель гематокрита.

Недостатками данного устройства являются его невысокая точность и необходимость регулярной калибровки вследствие индивидуальных особенностей гемодинамики сосудов у различных пациентов.

В основу изобретения поставлена задача - повысить точность и снизить время определения показателя гематокрита за счет измерения времени установления фронта импульса, формируемого на электродах вследствие прохождения электрического тока через исследуемую кровь.

Поставленная задача достигается за счет того, что в устройстве определения показателя гематокрита, содержащем электроды, генератор, детектор, микроконтроллер и устройство отображения информации, согласно изобретению генератор выполнен в виде генератора прямоугольных импульсов тока, детектор является пиковым и соединен последовательно через делитель напряжения с компаратором, выход генератора подключен к электродам и к входу первого формирователя импульса, выход которого подключен к входу микроконтроллера, электроды подключены к входу усилителя напряжения с возможностью подачи на него полезного сигнала с информацией об уровне показателя гематокрита крови, один выход усилителя напряжения подключен к входу пикового детектора и к сигнальному входу компаратора, другой - к управляющему входу компаратора, при этом выход компаратора подключен к входу микроконтроллера, связанного с устройством отображения информации.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство определения показателя гематокрита состоит из генератора 1, электродов 2, усилителя напряжения 3, пикового детектора 4, первого формирователя импульса 5, делителя напряжения 6, компаратора 7, микроконтроллера 8 и устройства отображения информации 9.

В схеме пиковый детектор 4 соединен последовательно через делитель напряжения 6 с компаратором 7, выход генератора 1 подключен к электродам 2 и к входу первого формирователя импульса 5, выход которого подключен к входу микроконтроллера 8, электроды 2 подключены к входу усилителя напряжения 3 с возможностью подачи на него полезного сигнала с информацией об уровне показателя гематокрита крови, один выход усилителя напряжения 3 подключен к входу пикового детектора 4 и к сигнальному входу компаратора 7, другой - к управляющему входу компаратора 7, при этом выход компаратора 7 подключен к входу микроконтроллера 8, связанного с устройством отображения информации 9.

Устройство определения показателя гематокрита работает следующим образом.

С выхода генератора 1 прямоугольный импульс тока поступает на вход первого формирователя импульса 5 и электроды 2 соответственно. На выходе первого формирователя импульса 5 формируется ступенчатый сигнал, который поступает на вход микроконтроллера 8, определяя тем самым начало измерения времени формирования фронта измерительного сигнала. В результате прохождения прямоугольного импульса тока через пробу крови на электродах 2 возникает полезный сигнал, несущий информацию об уровне показателя гематокрита крови пациента. Данный сигнал поступает на вход усилителя напряжения 3, где производится его усиление. С выхода усилителя напряжения 3, усиленный полезный сигнал поступает на сигнальный вход компаратора 7 и вход пикового детектора 4. На выходе пикового детектора 4 формируется постоянное напряжение, соответствующее амплитуде полезного сигнала, которое затем поступает на вход делителя напряжения 6, имеющего коэффициент 0,63, а затем на управляющий вход компаратора 7 с целью определения длительности фронта полезного сигнала. В тот момент, когда напряжения на сигнальном и управляющем входах компаратора 7 будут равны, на выходе компаратора 7 формируется единичный ступенчатый импульс, поступающий на вход микроконтроллера 8 и сигнализирующий об окончании измерения времени формирования фронта измерительного сигнала. В микроконтроллере 8 полученный результат времени формирования фронта измерительного сигнала преобразуется в величину показателя гематокрита и полученная величина выводится на устройство отображения информации 9.