RU2161791C2 - Device to monitor liquid biological medium - Google Patents

Device to monitor liquid biological medium Download PDF

Info

Publication number
RU2161791C2
RU2161791C2 RU98123692/28A RU98123692A RU2161791C2 RU 2161791 C2 RU2161791 C2 RU 2161791C2 RU 98123692/28 A RU98123692/28 A RU 98123692/28A RU 98123692 A RU98123692 A RU 98123692A RU 2161791 C2 RU2161791 C2 RU 2161791C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
spectrum
output
monitoring
spectrometer
Prior art date
Application number
RU98123692/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU98123692A (en
Inventor
А.М. Василевский
Н.В. Корнилов
Original Assignee
Василевский Александр Михайлович
Корнилов Николай Васильевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Василевский Александр Михайлович, Корнилов Николай Васильевич filed Critical Василевский Александр Михайлович
Priority to RU98123692/28A priority Critical patent/RU2161791C2/en
Publication of RU98123692A publication Critical patent/RU98123692A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2161791C2 publication Critical patent/RU2161791C2/en

Links

Images

Landscapes

  • External Artificial Organs (AREA)

Abstract

FIELD: technical physics, specifically, study and analysis of materials with use of optical media. SUBSTANCE: monitoring of liquid biological medium, for instance, components of dialytic liquid in process of hemodialysis based on formation of light beam of continuous spectrum source in controlled zone of liquid biological medium, on dispersion of passed radiation in spectrum consists in transmission of luminous radiation through dish with solutions of analyzed components of known concentration before start of monitoring, in decomposition of passed radiation in spectrum and in determination of section of spectrum that includes all absorption bands of analyzed components. Then change of characteristics in this section is determined and spectral coefficients of correlation of absorption dynamics per each analyzed component are computed. Later luminous flux is transmitted through dish with liquid biological medium, radiation passed in spectrum is decomposed and transmission coefficient of liquid medium is measured. Finally concentration of analyzed components is computed by spectral coefficients of correlation of absorption dynamics. Proposed device has light source, optical system forming light beam, dish with biological liquid medium flowing through it, spectrometer and controller installed in series, controlling computer, unit controlling parameters of recording and tuning of spectrometer, processor of present spectrum, unit controlling monitoring parameters, timer, input data unit, processing unit, output data unit, display, unit of algorithms. Controlling computer is connected to controller on one side and to unit controlling parameters of recording and tuning of spectrometer and input data unit on the other side. The latter is connected in its turn to unit controlling monitoring parameters. First output of controlling computer is connected to input of processor of present spectrum whose output is linked to display. Second output of controlling computer is connected to timer, processing unit and unit of algorithms connected in series. Unit of algorithms is connected to display and output data unit. Output of processor of present spectrum is connected to input of timer. EFFECT: enhanced authenticity of information, expanded range of monitored indices of liquid biological medium. 6 dwg

Description

Изобретение относится к технической физикe, а именно к исследованию и анализу материалов с помощью оптических сред, и может быть использовано для непрерывного контроля состава жидкой биологической среды, например, в процессе гемодиализа. The invention relates to technical physics, namely to the study and analysis of materials using optical media, and can be used for continuous monitoring of the composition of a liquid biological medium, for example, during hemodialysis.

Одним из распространенных методов для поддержания жизни больных с почечной недостаточностью является гемодиализ, основанный на переносе через полупроницаемую мембрану низкомолекулярных токсических веществ из циркулирующей крови в диализный раствор. One of the common methods for maintaining the life of patients with renal failure is hemodialysis, which is based on the transfer of low molecular weight toxic substances from a circulating blood through a semipermeable membrane into a dialysis solution.

Современная аппаратура для определения концентрации выводимых веществ чаще всего основана на химических методах анализа пробы, а это требует соответствующих расходных материалов, длительного времени (около 5 мин), что не дает достоверной информации о количестве выведенных веществ. Modern equipment for determining the concentration of excreted substances is most often based on chemical methods of analysis of the sample, and this requires appropriate consumables, a long time (about 5 minutes), which does not provide reliable information about the amount of excreted substances.

Известны способ и устройство мониторинга атмосферных примесей (SU N 1800325 G 01 N 21/59 10.12.90 г.). Сущность способа заключается в следующем. Формируют неизотропный пучок в контролируемом районе и таком его направлении, что часть его энергии после взаимодействия с составляющими атмосферы и примесями попадает на приемную часть монитора, фокусируют излучение. Выделяют спектральные линии контролируемой примеси и определяют ее концентрацию по характеристикам линий. Формирование неизотропного пучка наземного излучателя производят в зоне и на высоте над поверхностью, подлежащих контролю, путем преобразования в световой пучок. Выделение спектральных линий осуществляют из линейно поляризованной части рассеянного излучения с тангенциальным распределением направлений поляризации вокруг излучателя, с устранением вклада фонового излучения путем вычитания тангенциально и радиально поляризованных потоков, а концентрацию примесей определяют по поляризованным эмиссионным линиям в спектре рассеяния излучения. Устройство, реализующее способ состоит из источников света, объектива, формирователя, измерительного устройства, образованного объективом, поляризационно-пространственным фильтром, линзами, спектральным устройством, диафрагмой и приемником излучения. A known method and device for monitoring atmospheric impurities (SU N 1800 325 G 01 N 21/59 10.12.90,). The essence of the method is as follows. A non-isotropic beam is formed in the controlled area and in such a direction that part of its energy, after interacting with atmospheric components and impurities, falls on the receiving part of the monitor, focus radiation. The spectral lines of the controlled impurity are isolated and its concentration is determined by the characteristics of the lines. The formation of a non-isotropic beam of a ground emitter is carried out in the zone and at a height above the surface to be controlled by conversion into a light beam. Spectral lines are extracted from the linearly polarized part of the scattered radiation with a tangential distribution of polarization directions around the emitter, eliminating the contribution of background radiation by subtracting tangentially and radially polarized flows, and the concentration of impurities is determined by the polarized emission lines in the radiation scattering spectrum. A device that implements the method consists of light sources, a lens, a shaper, a measuring device formed by a lens, a spatial polarizing filter, lenses, a spectral device, a diaphragm, and a radiation receiver.

Известные способ и устройство не могут быть использованы для мониторинга протекающей жидкой биологической среды. The known method and device cannot be used to monitor a leaking biological fluid.

Известно устройство для измерения неравномерности спектра экстинкции потока излучения (RU N 2024846 G 01 N 21/27, 02.03.92 г.). Сущность изобретения: устройство содержит источники оптического излучения, монохроматоры, фокусирующие линзы, оптические затворы, полупрозрачное зеркало, измерительную кювету, объектив, диафрагмы, фотоприемники, логарифматор, усилители низкой частоты, синхронные детекторы, интегрирующее звено, блоки питания, фильтры нижних частот, самопишущий вольтметр, генератор низкой частоты. Устройство обеспечивает автоматизацию измерения путем синхронизации перестройки монохроматора, и уменьшают погрешность измерения благодаря автоматическому регулированию интенсивности излучения. Известное устройство представляет собой довольно сложную оптико-электронную систему, которая не позволяет производить мониторинг протекающей биологической среды. A device is known for measuring the irregularity of the extinction spectrum of a radiation flux (RU N 2024846 G 01 N 21/27, 02.03.92). The inventive device contains optical radiation sources, monochromators, focusing lenses, optical shutters, a translucent mirror, a measuring cell, a lens, apertures, photodetectors, a logarithm, low-frequency amplifiers, synchronous detectors, an integrating element, power supplies, low-pass filters, a recording voltmeter , low frequency generator. The device provides automation of measurement by synchronizing the adjustment of the monochromator, and reduce the measurement error due to automatic control of radiation intensity. The known device is a rather complex optoelectronic system, which does not allow monitoring of the flowing biological medium.

Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, состоит в повышении достоверности информации и расширении контролируемых показателей протекающей жидкой биологической среды. The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability of information and expand the controlled indicators of a flowing liquid biological medium.

Поставленная задача решена следующим образом. The problem is solved as follows.

Мониторинг жидкой биологической среды, например, компонент диализной жидкости в процессе гемодиализа, основанный на формировании светового пучка источника сплошного спектра в контролируемой зоне жидкой биологической среды, разложении прошедшего излучения в спектр, заключается в том, что перед началом мониторинга пропускают поток светового излучения через кювету с растворами исследуемых компонент известной концентрации, разлагают прошедшее излучение в спектр и определяют участок спектра, включающий все полосы поглощения исследуемых компонент, затем в этом участке определяют изменение характеристик поглощения и вычисляют спектральные коэффициенты корреляции динамики поглощения для каждой исследуемой компоненты, потом пропускают световой поток через кювету с протекающей через нее жидкой биологической средой, разлагают прошедшее излучение в спектр и измеряют коэффициент пропускания жидкой среды, а затем по спектральным коэффициентам корреляции динамики поглощения исследуемых компонент рассчитывают концентрацию исследуемых компонент. Monitoring of a liquid biological medium, for example, a component of a dialysis liquid during hemodialysis, based on the formation of a light beam from a source of a continuous spectrum in a controlled area of a liquid biological medium, decomposition of transmitted radiation into a spectrum, consists in passing a stream of light radiation through a cell with solutions of the studied components of known concentration, decompose the transmitted radiation into the spectrum and determine the portion of the spectrum, including all absorption bands under study x component, then in this section the change in the absorption characteristics is determined and the spectral correlation coefficients of the absorption dynamics for each component under study are calculated, then the light flux is passed through the cell with the liquid biological medium flowing through it, the transmitted radiation is decomposed into the spectrum and the transmission coefficient of the liquid medium is measured, and then, according to the spectral correlation coefficients of the absorption dynamics of the studied components, the concentration of the studied components is calculated.

Устройство для мониторинга жидкой биологической среды содержит установленные последовательно источник света, оптическую систему формирования светового пучка, кювету с протекающей через нее биологической жидкой средой, спектрометр, контроллер и отличается тем, что оно дополнительно содержит вычислительный управляющий блок, блок управления параметрами регистрации и настройки спектрометра, блок обработки значения спектра, блок управления параметрами мониторинга, таймер, блок входных данных, блок обработки, блок выходных данных, дисплей, блок алгоритмов, при этом вычислительный управляющий блок соединен с одной стороны с контроллером, а с другой стороны с блоком управления параметрами регистрации и настройки спектрометра и блоком входных данных, который, в свою очередь, соединен с блоком управления параметрами мониторинга, при этом первый выход вычислительного управляющего блока соединен с входом блока обработки текущего спектра, выход которого соединен с дисплеем, а второй выход вычислительного управляющего блока соединен с последовательно соединенными таймером, блоком обработки и блоком алгоритмов, который соединен с дисплеем и блоком выходных данных, при этом выход блока обработки текущего спектра соединен с входом таймера. A device for monitoring a liquid biological medium contains a sequentially installed light source, an optical system for generating a light beam, a cuvette with a biological liquid medium flowing through it, a spectrometer, a controller, and is characterized in that it further comprises a computing control unit, a control unit for recording and tuning parameters of the spectrometer, spectrum value processing unit, monitoring parameter control unit, timer, input data block, processing block, output data block, display th, the block of algorithms, while the computing control unit is connected on one side to the controller, and on the other hand, to the control unit for recording and tuning parameters of the spectrometer and the input data block, which, in turn, is connected to the control unit for monitoring parameters, the first the output of the computing control unit is connected to the input of the processing unit of the current spectrum, the output of which is connected to the display, and the second output of the computing control unit is connected to a series-connected timer, Locke processing unit and algorithms, which is connected with a display unit and output, wherein the output current of the spectrum processing unit connected to the input of the timer.

Предлагаемое изобретение поясняется чертежами: на фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - спектрограмма динамики изменения спектров пропускания диализной жидкости; на фиг. 3, 4 - графики изменения концентрации креатинина и мочевины; на фиг. 5, 6 - графики количества выводимых уремических токсинов. The invention is illustrated by drawings: in FIG. 1 shows a functional diagram of a device; in FIG. 2 is a spectrogram of the dynamics of changes in the transmission spectra of dialysis fluid; in FIG. 3, 4 - graphs of changes in the concentration of creatinine and urea; in FIG. 5, 6 are graphs of the amount of uremic toxins excreted.

Устройство мониторинга жидкой биологической среды содержит источник света 1, оптическую систему формирования пучка 2, кювету 3 с протекающей через нее биологической жидкостью, многоканальный спектрометр 4, разлагающий прошедшее через среду излучение в спектр, контроллер 5, вычислительный управляющий блок 6, блок управления параметрами регистрации и настройки спектрометра 7, блок обработки текущего спектра 8, дисплей 9, блок управления параметрами мониторинга 10, таймер 11, блок входных данных 12, блок обработки 13, блок выходных данных 14, блок алгоритмов 15. A monitoring device for a liquid biological medium contains a light source 1, an optical system for generating a beam 2, a cell 3 with a biological fluid flowing through it, a multi-channel spectrometer 4, which decomposes the radiation transmitted through the medium into a spectrum, controller 5, a computational control unit 6, a recording parameters control unit, and spectrometer settings 7, processing unit of the current spectrum 8, display 9, control unit for monitoring parameters 10, timer 11, input data unit 12, processing unit 13, output data unit 14, al Algorithms 15.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Излучение источника света 1 оптической системой 2 направляют на выделенную зону кюветы 3 с исследуемой проточной биологической средой и фокусируют прошедшее через кювету излучение на входной щели многоканального спектрометра 4, который представляет собой полихроматор с вогнутой дифракционной решеткой, расположенной на круге Роуленда. Решетка фокусирует спектральное распределение потока излучения на линейке фотоприемников. Спектральная область, в пределах которой излучение разлагается в спектр, определяется параметрами решетки (число штрихов на единицу длины, углом профиля штриха и т.п.). Число элементов линейки фотоприемников соответствует числу регистрируемых спектральных составляющих (числу регистрируемых каналов). Ширина отдельного элемента линейки пропорциональна усредняемому при отдельном измерении участку спектра. Соответствие номера канала длине волны определяется при спектральной калибровке спектрометра. Электрические сигналы с выхода каждого элемента линейки фотоприемников преобразуются в цифровой код и считываются контроллером 5 в оперативную память вычислительного управляющего блока 6. Управление режимом работы спектрометра проводится по сигналам вычислительного блока. The radiation of the light source 1 by the optical system 2 is directed to the selected zone of the cell 3 with the studied flowing biological medium and the radiation transmitted through the cell is focused on the entrance slit of the multi-channel spectrometer 4, which is a polychromator with a concave diffraction grating located on the Rowland circle. The grating focuses the spectral distribution of the radiation flux on a line of photodetectors. The spectral region within which the radiation decomposes into a spectrum is determined by the lattice parameters (the number of strokes per unit length, the profile angle of the prime, etc.). The number of elements in the line of photodetectors corresponds to the number of recorded spectral components (the number of registered channels). The width of an individual element of the ruler is proportional to the portion of the spectrum averaged during a separate measurement. The correspondence of the channel number to the wavelength is determined by spectral calibration of the spectrometer. The electrical signals from the output of each element of the photodetector line are converted into a digital code and read by the controller 5 into the RAM of the computing control unit 6. The spectrometer is controlled by the signals of the computing unit.

Перед началом мониторинга в кювету наливают жидкость, не содержащую контролируемых в процессе мониторинга веществ и являющуюся эталоном сравнения (дистиллированная вода, растворитель, базовый растворитель и т.п.). С помощью блока управления параметрами регистрации и настройки спектрометра 7 устанавливают режим работы спектрометра и измеряют спектр 100%-ного сигнала и спектр темнового тока фотоприемников. В блоке обработки текущего спектра 8 рассчитывается спектр пропускания излучения, прошедшего через кювету в данный момент времени. Минимальное время считывания всего спектра определяется инерционностью фотоприемников, временем накопления (длительность экспозиции спектра на линейке фотоприемников) и числом выборок при усреднении. Эти параметры устанавливаются блоком 7. Рассчитанный текущий спектр пропускания выводится на экран дисплея 9. Затем в кювету помещают растворы исследуемых компонент с известной концентрацией, раскладывают прошедшее излучение в спектр и определяют участок спектра, который включает все характерные полосы поглощения исследуемых компонент. На этом участке спектра определяют изменение характеристик поглощения и вычисляют спектральные коэффициенты корреляции динамики поглощения для каждой исследуемой компоненты. Эти коэффициенты затем вводят в блок входных данных 12 и определяют участок спектра, в пределах которого будет производится анализ. Before starting monitoring, a liquid is poured into the cuvette that does not contain substances controlled during the monitoring process and is a reference standard (distilled water, solvent, base solvent, etc.). Using the control unit for recording and tuning parameters of the spectrometer 7, the spectrometer mode of operation is established and the spectrum of the 100% signal and the spectrum of the dark current of the photodetectors are measured. In the processing unit of the current spectrum 8, the transmission spectrum of the radiation transmitted through the cell at a given time is calculated. The minimum reading time of the entire spectrum is determined by the inertia of the photodetectors, the accumulation time (duration of exposure of the spectrum on the line of photodetectors) and the number of samples during averaging. These parameters are set by block 7. The calculated current transmission spectrum is displayed on the display screen 9. Then, solutions of the studied components with a known concentration are placed in the cuvette, the transmitted radiation is laid out in the spectrum, and a portion of the spectrum that includes all the characteristic absorption bands of the studied components is determined. In this part of the spectrum, the change in the absorption characteristics is determined and the spectral correlation coefficients of the absorption dynamics for each component under study are calculated. These coefficients are then entered into the input data block 12 and determine the portion of the spectrum within which the analysis will be performed.

Режим мониторинга исследуемой биологической среды устанавливают в блоке 10, где указывается длительность процесса мониторинга, периодичность контроля, скорость протекания жидкости через кювету, тип исследуемой жидкости. Исследуемую биологическую жидкость направляют в кювету и включают таймер 11. С этого момента на экране дисплея отображается спектр пропускания исследуемой жидкости в данный момент времени. Для современных фотодиодных линеек минимальное время считывания спектра не превышает нескольких миллисекунд. С учетом длительности экспозиции и количества выборок усреднения время считывания одного спектра и расчета спектра пропускания составляет 1-10 с. Эта величина определяет периодичность смены графического отображения спектра на экране. По управляющей команде таймера, соответствующей установленному интервалу режима мониторинга, текущий спектр, находящийся в данный момент времени в оперативной памяти, поступает в блок обработки 13. В этом блоке выделяется матрица значений спектральных коэффициентов пропускания исследуемой жидкости, соответствующая установленной спектральной области. Расчет концентрации контролируемых компонент производится по определенным формульным зависимостям. При проведении расчета используются спектральные коэффициенты корреляции контролируемых компонент и определяются значения концентрации этих компонент, соответствующие минимальной ошибке. Анализ результатов расчетов осуществляется в блоке алгоритмов 15 по установленным пороговым величинам в следующей последовательности: проверка на отсутствие контролируемых компонент в жидкости; последовательная проверка на наличие только одной из компонент, проверка на наличие комбинации компонент. Результат анализа записывается в блок выходных данных 14 и выводится на экран дисплея 9 в виде зависимости концентрации от времени. После этого устройство возвращается в режим обработки текущего спектра, который продолжается до следующего управляющего сигнала таймера, после чего начинается новый цикл расчетов. По окончании установленного времени мониторинга в блоке выходных данных формируется банк данных, включающий время и значение концентраций для каждой компоненты в течение всего сеанса мониторинга через установленные промежутки времени. The monitoring mode of the studied biological environment is set in block 10, which indicates the duration of the monitoring process, the frequency of control, the rate of fluid flow through the cuvette, the type of test fluid. The studied biological fluid is sent to the cuvette and the timer 11 is turned on. From this moment, the transmission spectrum of the studied fluid at a given time is displayed on the display screen. For modern photodiode arrays, the minimum spectrum reading time does not exceed a few milliseconds. Taking into account the exposure duration and the number of averaging samples, the reading time of one spectrum and calculation of the transmission spectrum is 1–10 s. This value determines the frequency of change of the graphic display of the spectrum on the screen. According to the control command of the timer corresponding to the set interval of the monitoring mode, the current spectrum, which is currently in RAM, enters the processing unit 13. In this block, a matrix of values of the spectral transmittance of the liquid under investigation is allocated corresponding to the established spectral region. The concentration of the controlled components is calculated according to certain formula dependencies. During the calculation, the spectral correlation coefficients of the controlled components are used and the concentration values of these components corresponding to the minimum error are determined. Analysis of the calculation results is carried out in the block of algorithms 15 according to the established threshold values in the following sequence: checking for the absence of controlled components in the liquid; sequential check for the presence of only one of the components, check for the presence of a combination of components. The analysis result is recorded in the output data block 14 and is displayed on the display screen 9 as a function of concentration versus time. After that, the device returns to the processing mode of the current spectrum, which continues until the next control signal of the timer, after which a new cycle of calculations begins. At the end of the set monitoring time, a data bank is formed in the output data block, which includes the time and concentration value for each component during the entire monitoring session at set intervals.

Ниже приведен пример мониторинга процесса гемодиализа. The following is an example of monitoring the hemodialysis process.

Мониторинг состава диализной жидкости (диализата) выходной магистрали аппарата "Искусственная почка" с целью определения концентрации и объема удаляемых в процессе гемодиализа уремических токсинов. Monitoring the composition of the dialysis fluid (dialysate) of the output line of the artificial kidney apparatus to determine the concentration and volume of uremic toxins removed during hemodialysis.

Устройство мониторинга было подключено к выходной магистрали аппарата "Искусственная почка" в отделении гемодиализа больницы N 15 г. Санкт-Петербург и контролировало процесс пяти сеансов гемодиализа больных, получающих лечение по поводу хронической почечной недостаточности (ХПН III степени). Скорость кровотока составляла 300-350 мл/мин. Скорость потока диализата 500-700 мл/мин. Длительность процедуры до 4 ч. Использовались капиллярные диализаторы фирмы Fresenius F-6HPS, F-8HPS. Пробы диализата исследовались через 5-10 мин, начиная с исходного. Контролировалось содержание в диализате уремических токсинов - креатинина и мочевины, выводимых из крови больного в процессе сеанса. Параллельно проводился лабораторный контроль ряда проб на содержание в них креатинина и мочевины стандартным биохимическим методом на аппарате "Assay St-lab". Сравнение результатов контрольной проверки и показаний устройства показало, что относительная погрешность измерений не превышает 10%, а абсолютная погрешность определения концентрации составила по креатинину не более ± 0,013 ммоль/л, по мочевине ± 0,24 ммоль/л. The monitoring device was connected to the output line of the "Artificial kidney" apparatus in the hemodialysis unit of hospital No. 15 in St. Petersburg and monitored the process of five hemodialysis sessions for patients receiving treatment for chronic renal failure (CRF, grade III). The blood flow rate was 300-350 ml / min. Dialysate flow rate 500-700 ml / min. The duration of the procedure is up to 4 hours. Capillary dialyzers from Fresenius F-6HPS, F-8HPS were used. Dialysate samples were examined after 5-10 minutes, starting from the initial one. The content of uremic toxins in the dialysate, creatinine and urea, was removed from the patient’s blood during the session. In parallel, laboratory control of a number of samples was carried out for the content of creatinine and urea in them using the standard biochemical method on an Assay St-lab apparatus. Comparison of the results of the control check and the readings of the device showed that the relative measurement error does not exceed 10%, and the absolute error in determining the concentration was not more than ± 0.013 mmol / l for creatinine, ± 0.24 mmol / l for urea.

Вид спектрограммы динамики изменения спектров пропускания диализной жидкости в процессе сеанса гемодиализа одного из больных представлен на фиг. 2. Длительность процесса мониторинга составила 4 ч, интервал между измерениями 10 мин. На приведенных зависимостях указано время, прошедшее с момента начала сеанса. На фиг. 3,4 приведены временные графики изменения концентрации креатинина и мочевины для данного сеанса, рассчитанные по заявляемому способу. Полученные данные позволили составить временные графики количества выводимых уремических токсинов, представленные на фиг. 5 - для мочевины и на фиг. 6 - для креатинина. Отметим, что временные графики динамики концентрации и объема выведения выводились на экран дисплея в процессе сеанса и врач мог контролировать ход процедуры. Одновременно вычислялся относительный показатель эффективности сеанса - отношение количества выведенных токсинов на килограмм массы больного. The spectrogram view of the dynamics of changes in the transmission spectra of the dialysis fluid during the hemodialysis session of one of the patients is shown in FIG. 2. The duration of the monitoring process was 4 hours, the interval between measurements was 10 minutes. The dependencies show the time elapsed since the start of the session. In FIG. 3.4 shows temporary graphs of changes in the concentration of creatinine and urea for this session, calculated by the present method. The data obtained made it possible to draw up timelines for the amount of uremic toxins eliminated, presented in FIG. 5 - for urea and in FIG. 6 - for creatinine. Note that the time graphs of the dynamics of concentration and excretion volume were displayed on the screen during the session and the doctor could monitor the progress of the procedure. At the same time, a relative indicator of the effectiveness of the session was calculated - the ratio of the number of removed toxins per kilogram of patient weight.

Полученные результаты позволили объективно оценить эффективность процесса гемодиализа, выработать конкретные рекомендации по длительности процедуры, скорости диализата и кровотока для отдельного больного. The results obtained made it possible to objectively evaluate the effectiveness of the hemodialysis process, to develop specific recommendations on the duration of the procedure, the speed of dialysate and blood flow for an individual patient.

Claims (1)

Устройство для мониторинга жидкой биологической среды, содержащее установленные последовательно источник света, оптическую систему формирования светового пучка, кювету с протекающей через нее биологической жидкой средой, спектрометр, контроллер, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит вычислительный управляющий блок, блок управления параметрами регистрации и настройки спектрометра, блок обработки текущего значения спектра, блок управления параметрами мониторинга, таймер, блок входных данных, блок обработки, блок выходных данных, дисплей, блок алгоритмов, при этом вычислительный управляющий блок соединен с одной стороны с контроллером, а с другой стороны - с блоком управления параметрами регистрации и настройки спектрометра и блоком входных данных, который, в свою очередь, соединен с блоком управления параметрами мониторинга, при этом первый выход вычислительного управляющего блока соединен с входом блока обработки текущего спектра, выход которого соединен с дисплеем, а второй выход вычислительного управляющего блока соединен с последовательно соединенными таймером, блоком обработки и блоком алгоритмов, который соединен с дисплеем и блоком выходных данных, при этом выход блока обработки текущего спектра соединен с входом таймера. A device for monitoring a liquid biological medium containing a sequentially installed light source, an optical system for generating a light beam, a cuvette with a biological liquid medium flowing through it, a spectrometer, a controller, characterized in that it further comprises a computing control unit, a control unit for recording and adjusting the spectrometer settings , processing unit of the current spectrum value, monitoring parameter control unit, timer, input data unit, processing unit, output unit data, a display, a block of algorithms, while the computing control unit is connected on one side to the controller, and on the other hand, to the control unit for recording and tuning parameters of the spectrometer and the input data unit, which, in turn, is connected to the control unit for monitoring parameters, the first output of the computing control unit is connected to the input of the processing unit of the current spectrum, the output of which is connected to the display, and the second output of the computing control unit is connected to a timer, a processing unit and an algorithm block that is connected to the display and the output data unit, while the output of the processing unit of the current spectrum is connected to the timer input.
RU98123692/28A 1998-12-30 1998-12-30 Device to monitor liquid biological medium RU2161791C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123692/28A RU2161791C2 (en) 1998-12-30 1998-12-30 Device to monitor liquid biological medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98123692/28A RU2161791C2 (en) 1998-12-30 1998-12-30 Device to monitor liquid biological medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU98123692A RU98123692A (en) 2000-12-20
RU2161791C2 true RU2161791C2 (en) 2001-01-10

Family

ID=20214018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98123692/28A RU2161791C2 (en) 1998-12-30 1998-12-30 Device to monitor liquid biological medium

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2161791C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2445606C1 (en) * 2010-07-15 2012-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) Laser device for measuring dialysate flow rate
RU2562886C2 (en) * 2010-06-22 2015-09-10 Сенспек Гмбх Device and method for determination and monitoring of components or properties of measured medium, namely values of physiological blood indices
RU2650424C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-13 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Concentration meter of mobile infusoria in liquid media

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВЕЧКАСОВ И.А. и др. Приборы и методы анализа в ближней инфракрасной области. - М.: Химия, 1977, с.225 - 228. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2562886C2 (en) * 2010-06-22 2015-09-10 Сенспек Гмбх Device and method for determination and monitoring of components or properties of measured medium, namely values of physiological blood indices
RU2445606C1 (en) * 2010-07-15 2012-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МИЭТ" (МИЭТ) Laser device for measuring dialysate flow rate
RU2650424C1 (en) * 2017-02-27 2018-04-13 Акционерное Общество "Концерн "Океанприбор" Concentration meter of mobile infusoria in liquid media

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7326576B2 (en) Raman spectroscopic monitoring of hemodialysis
CN103533972B (en) Method and apparatus for monitoring a treatment of a patient, preferably for monitoring hemodialysis, hemodiafiltration, and/or peritoneal dialysis
US10010289B2 (en) Method and device for monitoring an extracorporeal blood treatment of a patient
US6064897A (en) Sensor utilizing Raman spectroscopy for non-invasive monitoring of analytes in biological fluid and method of use
US4882492A (en) Non-invasive near infrared measurement of blood analyte concentrations
US20090015819A1 (en) Optical analysis system, blood analysis system and method of determining an amplitude of a principal component
US4707603A (en) Procedure for measuring contents of hydrocarbons in liquids containing such
JP2005351907A (en) Glucose monitoring apparatus using laser-guided emission spectroscope and method
RU2161791C2 (en) Device to monitor liquid biological medium
Koo et al. Reagentless blood analysis by near-infrared Raman spectroscopy
Uhlin et al. Optical monitoring of dialysis dose
Cho et al. On-line near-infrared spectrometer to monitor urea removal in real time during hemodialysis
JP2002257723A (en) Method and instrument for determining concentration of liquid sample
RU2320980C1 (en) Method and device for spectral analysis and determination of concentration of components of turbid matter
Amerov et al. In vitro Kromoscopic analysis of glucose in blood
RU27427U1 (en) DEVICE FOR MONITORING DIALYSIS LIQUID DURING DIALYSIS
Vasilevski et al. Monitoring the dialysis liquid during hemodialysis from the extinction spectra in the UV region
RU2228522C1 (en) Device establishing concentration and average size of particles in crystallized solutions of saccharose
RU2140083C1 (en) Method of determination of content of main derivatives of hemoglobin
JP2000051184A (en) Nondestructive optical blood glucose level meeter
RU121373U1 (en) DEVICE FOR MONITORING THE HEMODIALYSIS PROCESS
RU133941U1 (en) DEVICE FOR MONITORING THE HEMODIALYSIS PROCESS
RU2449260C1 (en) Method for spectral analysis and determination of concentration of component of opaque substance and apparatus for realising said method (versions)
JPS58131541A (en) Simultaneous measuring apparatus of quantities of leukocyte and hemoglobin
Spaan et al. Use of a wedge cuvette in thin layer photometry and its application to oximetry

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041231