коагулометр шариковый

Формула изобретения

Коагулометр шариковый, содержащий вращающуюся кювету с пробой, в которой находится контрольный ферромагнитный шарик, датчик шарика и устройство обработки сигнала, отличающийся тем, что датчик шарика содержит расположенный на минимальном от кюветы расстоянии неподвижный датчик Холла и имеющий продольное перемещение регулирующий силу притяжения шарика магнит, а схема обработки сигнала содержит последовательно расположенные источник тока, датчик Холла, усилитель напряжения, фильтр высокой частоты, фильтр низкой частоты, компаратор, микропроцессор, устройство запуска и устройство индикации, при этом устройство запуска соединено с микропроцессором и источником тока.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для анализа свертывающей системы крови, в частности для определения базовых тестов коагулограммы, основанных на регистрации процесса фибринообразования.

Известны коагулометры, основанные на шариковом методе регистрации сгустка крови /V. Heins and H.Reiauer. Automation in Coagulation Testing. JIFCC 1966, Vol. 8, No. 3, pp. 117 - 122/. В этих приборах проба крови или плазмы крови помещаются в пробирку, туда же помещается контрольный шарик. Пробирка приводится во вращение вокруг оси, шарик же вследствие сил гравитации либо сил иного рода фиксируется, во вращении не участвует. При коагуляции шарик захватывается вращающейся пробой, что фиксируется оптическими либо магнитными датчиками. Подобные устройства для исследования свертывания крови описаны в ряде патентных разработок как отечественных, так и зарубежных (SU 985743, A, 30.12.89. , SU 388430, A 22.06.73., SU 415006, A 15.11.74., EP заявка 0090192, 05.10.83. , De заявка OS 3439344, 30.04.86., DD эконом. патент 2136401, WO 93/12422, 24.06.93. , WO 94/14050, 23.06.94., WO 96/00395, 04.01.96). Прототипом изобретения является шариковый коагулометр по патенту Германии DE 3523906, C 2, G 01 N 11/10, G 01 N 33/86, 04.07.1955.

Коагулометр содержит вращающуюся кювету с пробой, в которой находится контрольный ферромагнитный шарик, датчик, передающий сигналы от шарика, и устройство обработки этого сигнала. Шарик притягивается и фиксируется магнитом, расположенным сбоку от кюветы. При коагуляции шарик захватывается пробой, приводится во вращательное движение, в результате чего магнитный сенсор, расположенный между шариком и магнитом, генерирует сигнал, обрабатываемый устройством обработки сигнала.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы, связанная с недостаточной помехозащищенностью:

1. Расстояние от шарика до магнита регулируется таким образом, чтобы сила притяжения имела заданное значение. Так как датчик механически связан с магнитом, а сигнал датчика резко уменьшается при увеличении расстояния от датчика до шарика, то при больших расстояниях магнита от шарика сигнал датчика может быть очень слабым, что снижает точность и объективность клинического диагностического исследования.

2. Прибор обычно находится в окружении других приборов и элементов, генерирующих низкочастотные магнитные поля, а также крупные ферромагнитные массы, оказывающие влияние на магнитный датчик. Изменение температуры также влияет на его чувствительность, а это неизбежно влияет на точность диагностики.

3. Вследствие неровности поверхности кюветы, наличия в пробе примесей, прилипших к стенке кюветы, пузырьков воздуха, шарик испытывает толчки, регистрируемые датчиком, как короткие широкополосные импульсы, ложно регистрируемые устройством сигнала как момент коагуляции, что также искажает результаты клинического исследования свертываемости крови.

Технический результат изобретения - повышение надежности, точности и объективности регистрации времени коагуляции в пробе крови. Данный технический результат достигается тем, что коагулометр шариковый, содержащий вращающуюся кювету с пробой, в которой находится контрольный ферромагнитный шарик, датчик шарика и устройство обработки сигнала, отличается тем, что датчик шарика представляет собой расположенный на минимальном от кюветы расстоянии датчик Холла, установленный неподвижно, и магнит, способный продольно перемещаться и регулировать силу притяжения шарика, а схема обработки сигнала содержит последовательно расположенные источник тока, датчик Холла, усилитель напряжения, фильтр высокой частоты, фильтр низкой частоты, компаратор, микропроцессор, устройство запуска и устройство индикации, при этом устройство запуска соединено с микропроцессором и источником тока.

По сравнению с прототипом предлагаемое устройство обладает новой совокупностью существенных признаков, позволяющих обеспечить технический результат, а именно: повысить надежность, точность и объективность регистрации времени коагуляции в пробе крови, что в свою очередь приведет к повышению эффективности коагулометрического исследования крови.

1. Датчик шарика содержит расположенный на минимальном от кюветы расстоянии неподвижный датчик Холла, что обеспечивает максимально возможный сигнал датчика. При этом задающий силу притяжения шарика магнит имеет регулируемое продольное перемещение.

2. Схема обработки сигнала содержит фильтр высокой частоты, отсекающий низкочастотные магнитные поля, исключающие воздействие окружающих ферромагнитных масс, а также температурные дрейфы чувствительности датчика Холла.

3. Схема обработки сигнала содержит фильтр низкой частоты, устраняющий приводящие к ложным срабатываниям устройства регистрации сигнала короткие широкополосные импульсы, возникающие вследствие толчков шарика из-за неровности поверхности кюветы, наличия в пробе примесей, а также прилипших к стенке кюветы пузырьков

4. Устройство запуска включает стабилизатор тока, что фактически стабилизирует всю схему регистрации на время регистрации процесса коагуляции, что обеспечивает исключение возможности ложного срабатывания схемы регистрации от сигнала помех при отсутствии пробы.

На чертеже приведена схема заявляемого устройства.

Установка содержит вращающуюся кювету 1 с пробой, в которой находится контрольный ферромагнитный шарик 2, датчик шарика 3, содержащий расположенный на минимальном от кюветы расстоянии неподвижный датчик Холла 4, и имеющий продольное перемещение, регулирующий силу притяжения шарика магнит 5, а схема обработки сигнала содержит последовательно расположенные источник тока 6, датчик Холла 4, усилитель напряжения 7, фильтр высокой частоты 8, фильтр низкой частоты 9, компаратор 10, микропроцессор 11 и устройство индикации 13, при этом устройство запуска 12 соединено с микропроцессором 11 и источником тока 6.

Коагулометр шариковый работает следующим образом. В кювету с пробой плазмы крови 1, вращающуюся вокруг оси, помещается металлический ферромагнитный шарик 2, который притягивается к магниту 5 датчика 3, и поэтому во вращении не участвует. В пробу добавляется реагент, запускающий реакцию коагуляции, одновременно устройством запуска 12 запускается отсчет времени в микропроцессоре 11 и включается источник тока 6, активирующий датчик Холла 4. При коагуляции шарик 2 захватывается пробой и начинает вращаться с кюветой 1, что регистрируется магнитным датчиком Холла 4 как момент завершения коагуляции. Импульс с датчика Холла 4 через усилитель 7, фильтр высокой частоты 8, фильтр низкой частоты 9 поступает на микропроцессор 10, который регистрирует момент коагуляции, останавливает отсчет времени и передает величину зарегистрированного времени на индикатор 13.

Разработанное устройство прошло технические и медицинские испытания, которые одобрены Комиссией по лабораторному оборудованию Комитета по новой медицинской технике МЗМП РФ (протокол N 4 от 23.04.96 года). В настоящее время проводится подготовка коагулометра к серийному производстству. Использование прибора позволит повысить надежность, точность и объективность регистрации времени коагуляции в пробе крови, что расширит арсенал медицинской диагностической техники для исследования крови в практической клинической деятельности.