RU2118120C1

RU2118120C1 - Method of noncontact determination of blood vessel reactivity and device intended for its realization

Info

Publication number: RU2118120C1
Application number: RU95119278A
Authority: RU
Inventors: Б.С. Игнатьев; М.Б. Игнатьев; Л.М. Сапунков; А.Г. Шумихин
Original assignee: Пермский государственный технический университет
Priority date: 1995-11-14
Filing date: 1995-11-14
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: section of body to be examined is marked. Initial intensity of radiation reflected from section of body under examination, when it is irradiated by monochromatic radiation, prior to introduction into section being examined of first physiological solution and then of dose of vasoactive substance in physiological solution. Process of variation of intensity of reflected monochromatic radiation is recorded continuously till intensity reaches maximum value after introduction of first physiological solution and then of vasoactive substance in physiological solution heated up to temperature of 31-33 C into section of body being examined. Relation of difference of maximum intensity values to initial intensity of reflected radiation is calculated, and reactivity of blood vessels is found by result continuously, and n intensities of reflected monochromatic radiation are recorded at moments of equality of current value of monochromatic radiation wave-length and n preset values of wave-lengths. Device intended for method realization has scanning monochromator with electric drive of dispersing element. With every complete displacement of dispersing element in monochromator, for example with every turn of prism, multichannel recording instrument records n signals

Description

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинским способам и устройствам, предназначенным для определения степени реактивности кровеносных сосудов различных органов и тканей человека. The invention relates to medicine, in particular to medical methods and devices designed to determine the degree of reactivity of blood vessels of various human organs and tissues.

Известен способ фотоплетизмографии отраженным и рассеянным светом, заключающийся в регистрации физиологических процессов, происходящих в кровеносных сосудах, в близкой к инфракрасной области спектра /А.с. N 146905, МКИ A 61 B 5/02, 1962 /. A known method of photoplethysmography with reflected and scattered light, which consists in recording physiological processes occurring in blood vessels in the infrared region of the spectrum / A.s. N 146905, MKI A 61 B 5/02, 1962 /.

Известен фотоплетизмограф, содержащий электронные усилители, калибровочное устройство, автобалансировочные элементы установки гальванометров, чернильнопищущий осциллограф, блок питания и датчики, выполненные на фототранзисторах, включенных на входы транзисторных усилителей, каскады усиления мощности которых собраны по схеме переключателей с полупроводниковым широтно-импульсным модулятором /А.с. N 181240, МКИ A 61 B 5/02, 1966/. A known photoplethysmograph containing electronic amplifiers, a calibration device, auto-balancing elements for installing galvanometers, an ink-brushing oscilloscope, a power supply and sensors made on phototransistors connected to the inputs of transistor amplifiers whose power amplification stages are assembled according to the circuit of switches with a semiconductor pulse-width modulator / A. from. N 181240, MKI A 61 B 5/02, 1966 /.

Наиболее близким к заявляемому решению является способ определения реактивности кровеносных сосудов и устройство для его реализации, включающий облучение исследуемого участка тела электромагнитным монохроматическим излучением и измерение интенсивности отраженного излучения, маркировку исследуемого участка тела, измерение начальной интенсивности отраженного излучения при облучении исследуемого участка тела монохроматическим излучением с расстояния не менее 0,5 см, вводе в исследуемый участок тела физиологического раствора, непрерывной регистрации интенсивности отраженного излучения и определении реактивности кровеносных сосудов по соотношению максимального значения интенсивности отраженного излучения после введения физиологического раствора и вазоактивного вещества к начальной интенсивности. Этот способ реализуется устройством, содержащим источник монохроматического излучения, коллектор с блоком фиксации, объединяющий волоконно-оптический излучатель, и волоконно-оптический приемный тракт, соединенный с фотоприемником, регистрирующий прибор, гибкую полуметаллическую манжету, пластинчатые указатели и подвижный экран, размещенный между коллектором и полуманжетой, при этом манжета жестко соединена с пластинчатыми указателями посредством резинового пояска с отверстиями и штырей /А.с. N 1123636, МКИ A 61 B 5/02/. Closest to the claimed solution is a method for determining the reactivity of blood vessels and a device for its implementation, including irradiating a body part with electromagnetic monochromatic radiation and measuring the intensity of the reflected radiation, marking the body part being studied, measuring the initial intensity of the reflected radiation when the studied body part is irradiated with monochromatic radiation from a distance not less than 0.5 cm, injecting physiological saline into the studied area of the body, continuous recording the intensity of reflected radiation and determining the reactivity of blood vessels by the ratio of the maximum value of the intensity of reflected radiation after the introduction of saline and vasoactive substance to the initial intensity. This method is implemented by a device containing a monochromatic radiation source, a collector with a fixing unit, combining a fiber-optic emitter, and a fiber-optic receiving path connected to a photodetector, a recording device, a flexible semi-metal cuff, plate indicators and a movable screen located between the collector and half-cuff while the cuff is rigidly connected to the plate indicators by means of a rubber band with holes and pins / A.s. N 1123636, MKI A 61 B 5/02 /.

Признаки прототипа, являющиеся общими с заявляемым изобретением, включают облучение исследуемого участка тела электромагнитным монохроматическим излучением, маркировку исследуемого участка тела, поочередно введение в него прогретых до температуры тела физиологического раствора и вазоактивного вещества в физиологическом растворе, поочередное измерение начальной интенсивности отраженного излучения от исследуемого участка тела перед и после введения физиологического раствора и вазоактивного вещества, поочередную регистрацию процесса изменения интенсивности отраженного излучения после введения физиологического раствора и вазоактивного вещества и измерение максимальных значений, вычисление отношения разности максимальных значений интенсивностей в первом и втором процессах к начальной интенсивности отраженного излучения и определение по величине отношения реактивности кровеносных сосудов. Эти действия реализуются с помощью устройства, содержащего источник излучения, коллектор с блоком фиксации, объединяющий волоконно-оптический излучатель и волоконно-оптический приемный тракт, фотоприемник, регистрирующий прибор, гибкую металлическую полуманжету с пластинчатыми указателями и подвижным экраном, размещенным между коллектором и полуманжетой. Signs of the prototype, which are common with the claimed invention, include irradiation of the studied body part with electromagnetic monochromatic radiation, marking of the studied body part, the introduction of physiological saline and vasoactive substances in physiological saline heated to body temperature, alternating measurement of the initial intensity of reflected radiation from the studied body part before and after the introduction of saline and vasoactive substances, alternating registration of percent Essa of changes in the intensity of reflected radiation after the introduction of physiological saline and a vasoactive substance and measurement of maximum values, calculating the ratio of the difference between the maximum values of intensities in the first and second processes to the initial intensity of reflected radiation and determining the ratio of the reactivity of blood vessels. These actions are implemented using a device containing a radiation source, a collector with a fixing unit, combining a fiber-optic emitter and a fiber-optic receiving path, a photodetector, a recording device, a flexible metal half-cuff with plate indicators and a movable screen located between the collector and half-cuff.

Причина, препятствующая получению в прототипе требуемого технического результата, заключается в том, что не обеспечивается достаточной точности определения реактивности кровеносных сосудов-артерий, поскольку используемое монохроматическое излучение с длиной волны 580-750 мм характеризуется низкой степенью монохроматичности (коэффициент монохроматичности, равный 0,29, слишком велик), а поглощение излучения в столь широком интервале длин волн оксигемоглобином и восстановленным гемоглобином крови оказывается неодинаковым. Кроме того, невозможно определить реактивность сосудов разных типов, так как для этого необходимо использовать монохроматическое излучение с высокой степенью монохроматичности (K должен иметь значения порядка нескольких сотых) и варьировать используемые длины волн, например, кроме Л = 580 мм, устанавливать длины волн, равные 340, 380, 430, 520, 530, 560 и 810 мм. На этих длинах волн поглощение излучения оксигемоглобином и восстановленным гемоглобином одинаково (изобестические точки), поэтому они могут быть использованы в фотоплетизмографии. Область спектра от 600 до 750 мм следует полностью исключать при фотоплетизмографии. Выбор используемых (рабочих) длин (одиночных или комбинации) зависит от решаемой задачи. При этом следует отметить, что набор необходимых рабочих длин волн монохроматического излучения имеет тенденцию к расширению, что обусловлено углублением спектральных исследований кровеносных сосудов, необходимостью коррекции используемых длин волн при ряде заболеваний обследуемых больных. The reason that prevents obtaining the required technical result in the prototype is that the accuracy of determining the reactivity of blood vessels-arteries is not provided, since the used monochromatic radiation with a wavelength of 580-750 mm is characterized by a low degree of monochromaticity (coefficient of monochromaticity equal to 0.29, too large), and the absorption of radiation in such a wide range of wavelengths by oxyhemoglobin and reduced blood hemoglobin is not the same. In addition, it is impossible to determine the reactivity of vessels of different types, since for this it is necessary to use monochromatic radiation with a high degree of monochromaticity (K must have values of the order of several hundredths) and vary the wavelengths used, for example, besides A = 580 mm, to establish wavelengths equal to 340, 380, 430, 520, 530, 560 and 810 mm. At these wavelengths, the absorption of radiation by oxyhemoglobin and reduced hemoglobin is the same (isobestic points), so they can be used in photoplethysmography. The spectral region from 600 to 750 mm should be completely excluded with photoplethysmography. The choice of used (working) lengths (single or combination) depends on the problem being solved. It should be noted that the set of required working wavelengths of monochromatic radiation tends to expand, due to the deepening of spectral studies of blood vessels, the need to correct the wavelengths used in a number of diseases of the examined patients.

Изобретение направлено на решение задач и создание способа бесконтактного определения реактивности кровеносных сосудов и устройства, его реализующего, при котором возможно осуществить набор комбинации рациональных длин волн, их точной настройки и корректировки с учетом индивидуальных особенностей обследуемых пациентов. The invention is aimed at solving problems and creating a method for non-contact determination of the reactivity of blood vessels and a device that implements it, in which it is possible to set a combination of rational wavelengths, fine tune and adjust them taking into account the individual characteristics of the examined patients.

Технический результат, опосредствующий решение указанной задачи, заключается в том, что плавное изменение длины волны монохроматического излучения и регистрация n интенсивностей отраженного излучения в моменты равенства текущего значения длины волны монохроматического излучения n заданным значениям длин волн позволит достаточно точно определить реактивность кровеносных сосудов, точно настроить комбинации рациональных длин волн и откорректировать их с учетом индивидуальных особенностей обследуемых пациентов. The technical result that mediates the solution of this problem is that a smooth change in the wavelength of monochromatic radiation and registration of n intensities of reflected radiation at the moments of equality of the current value of the wavelength of monochromatic radiation n to the specified values of wavelengths will allow you to accurately determine the reactivity of blood vessels, fine-tune combinations rational wavelengths and adjust them taking into account the individual characteristics of the examined patients.

Данный технический результат достигается тем, что исследуемый участок тела маркируют, затем регистрируют начальную интенсивность отраженного излучения от исследуемого участка тела при облучении его монохроматическом излучением перед введением в исследуемый участок сначала физиологического раствора, а затем дозы вазоактивного вещества в физиологическом растворе, непрерывно регистрируют процесс изменения интенсивности отраженного монохроматического излучения до достижения ею максимального значения после введения в исследуемый участок прогретых до температуры 31-33^oC сначала физиологического раствора, а затем вазоактивного вещества в физиологическом растворе, вычисляют отношение разности максимальных значений интенсивностей к начальной интенсивности отраженного излучения и по данному значению находят реактивность кровеносных сосудов, при этом длину волны монохроматического излучения плавно изменяют и регистрируют n интенсивностей отраженного монохроматического излучения в моменты равенства текущего значения длины волны монохроматического излучения n заданным значениям длин волн. Указанные действия реализуются с помощью устройства, содержащего источник излучения, коллектор с блоком фиксации, объединяющий волоконно-оптический излучатель и волоконно-оптический приемный тракт, фотоусилитель, соединенный с фотоприемником, монохроматизирующее устройство с электроприводом диспергирующего элемента, размещенное между источником излучения и волоконно-оптическим излучателем, датчик перемещения диспергирующего элемента, задатчик n рабочих длин волн λ₁-λ_n, выполненный в виде регулируемого источника n опорных напряжений, устройство сравнения с (n+1) входами и n выходами, n двухвходовых аналоговых ключа, информационные входы которых подключены к выходу фотоусилителя, n выходов - к одноименным входам регистрирующего прибора, а управляющие входы 1-n соединены соответственно с одноименными выходами устройства сравнения, входы 1-n которого соединены с одноименными 1-n выходами задатчика рабочих длин волн, а (n+1) вход устройства сравнения подключен к выходу датчика перемещения диспергирующего элемента. Устройство содержит гибкую металлическую полуманжету с пластинчатыми указателями и подвижным экраном, размещенным между коллектором и полуманжетой. В качестве источника излучения используется источник со сплошным спектром излучения, снабженный конденсором.This technical result is achieved by the fact that the studied part of the body is marked, then the initial intensity of the reflected radiation from the studied part of the body is recorded when it is irradiated with monochromatic radiation before physiological saline is introduced into the studied part, and then the dose of a vasoactive substance in physiological solution is continuously recorded. reflected monochromatic radiation until it reaches its maximum value after being introduced into the studied often warmed up to a temperature of 31-33 ^o C first saline, and then a vasoactive substance in saline, calculate the ratio of the difference between the maximum intensities to the initial intensity of the reflected radiation and from this value find the reactivity of blood vessels, while the wavelength of monochromatic radiation smoothly change and register n intensities of reflected monochromatic radiation at moments of equality of the current value of the wavelength of monochromatic radiation n for annym wavelengths. These actions are implemented using a device containing a radiation source, a collector with a fixing unit, combining a fiber optic emitter and a fiber optic receiving path, a photo amplifier connected to a photodetector, a monochromatizing device with an electric dispersing element, located between the radiation source and the fiber optic emitter , a displacement element displacement sensor, a setter n of operating wavelengths λ ₁ -λ _n , made in the form of an adjustable voltage source n supporting voltage ny, a comparison device with (n + 1) inputs and n outputs, n two-input analog keys, the information inputs of which are connected to the output of the photo amplifier, n outputs are connected to the inputs of the recording device of the same name, and control inputs 1-n are connected respectively to the outputs of the comparison device the inputs 1-n of which are connected to the same 1-n outputs of the setter of operating wavelengths, and (n + 1) the input of the comparison device is connected to the output of the displacement element displacement sensor. The device comprises a flexible metal half-cuff with plate indicators and a movable screen located between the collector and half-cuff. A source with a continuous spectrum of radiation equipped with a condenser is used as a radiation source.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для бесконтактного определения реактивности кровеносных сосудов; на фиг. 2 - структурная схема устройства сравнения; на фиг. 3 - блок фиксации; на фиг. 4 - блок фиксации с приспособлением для точной установки его по отмеченным точкам в месте исследования; на фиг. 5 - шаблон для разметки места исследования. In FIG. 1 shows a block diagram of a device for non-contact determination of the reactivity of blood vessels; in FIG. 2 is a structural diagram of a comparison device; in FIG. 3 - block fixation; in FIG. 4 - fixation unit with a device for its exact installation at the marked points at the study site; in FIG. 5 - template for marking the study site.

Устройство содержит источник 1 со сплошным спектром излучения, состоящий из собственно источника 2 со сплошным спектром излучения (светоизмерительная лампа типа Т240/1900; Т300/2300-1, ламповая модель абсолютно черного тела типа ТРИ-1873/1) и конденсора 3, монохроматизирующее устройство 4 с электроприводом диспергирующего элемента, например сканирующий монохроматор, датчик перемещения 5 диспергирующего элемента, задатчик 6 рабочих длин волн λ₁-λ_n, устройство сравнения 7, аналоговые двухвходовые ключи 8,1-8,N, волоконно-оптический излучатель 9, блок фиксации коллектора 10, волоконно-оптический приемный тракт 11, фотоприемник 12, фотоусилитель 13 и регистрирующий прибор 14.The device comprises a source 1 with a continuous spectrum of radiation, consisting of source 2 itself with a continuous spectrum of radiation (light measuring lamp type T240 / 1900; T300 / 2300-1, lamp model of an absolutely black body type TRI-1873/1) and a condenser 3, monochromatizing device 4 with electric dispersing element, such as a scanning monochromator displacement sensor 5 dispersive element 6 dial operating wavelengths λ ₁ -λ _n, the comparison device 7, the analog two-input keys 8,1-8, N, fiber optic transmitter 9, a block fic ation collector 10, an optical fiber receiving channel 11, a photodetector 12, fotousilitel 13 and recording device 14.

Регистрирующий прибор 14 выполнен в виде многоканального регистратора (светолучевые осциллографы Н-700, К-12-22 и др., многоточечные самопищущие приборы КСП-4 и др.). The recording device 14 is made in the form of a multi-channel recorder (light-beam oscilloscopes N-700, K-12-22, etc., multi-point self-cleaning devices KSP-4, etc.).

В сканирующем монохроматоре 4 перемещение диспергирующего элемента, например, вращение призмы, дифракционной решетки, оптических клиньев осуществляется с помощью электропривода. При этом частота перемещения диспергирующего элемента (частота сканирования), определяющая частоту регистрации циклов с n сигналами, зависит от типа диспергирующего элемента и может достигать нескольких сот за секунду при высокой монохроматичности получаемого излучения (K = 0,001-0,01). Датчик перемещения 5 диспергирующего элемента может быть выполнен в виде потенциометрического датчика, подвижный контакт которого соединен кинематической передачей с электроприводом диспергирующего элемента. Выходной сигнал датчика - напряжение U_gλ связан функциональной зависимостью с длиной волны λ_i монохроматического излучения выделяемого в плоскости выходной щели монохроматора (вид зависимости U_gλ = f(λ_i) устанавливается при градуировке).In the scanning monochromator 4, the movement of the dispersing element, for example, the rotation of a prism, diffraction grating, optical wedges, is carried out using an electric drive. In this case, the frequency of movement of the dispersing element (scanning frequency), which determines the frequency of recording cycles with n signals, depends on the type of the dispersing element and can reach several hundred per second with high monochromaticity of the received radiation (K = 0.001-0.01). The displacement sensor 5 of the dispersing element can be made in the form of a potentiometric sensor, the movable contact of which is connected by a kinematic transmission to the electric drive of the dispersing element. The output signal of the sensor - voltage U _g λ is connected by a functional dependence with the wavelength λ _{i of the} monochromatic radiation emitted in the plane of the output slit of the monochromator (the form of the dependence U _g λ = f (λ _i ) is established during calibration).

Задатчик 6 рабочих длин волн λ₁-λ_n выполнен в виде регулирующего источника n опорных напряжений

значения которых выставляют (вручную или с помощью программного устройства), определив предварительно их значения для требуемых длин волн λ₁-λ_n, используя зависимость U_gλ = f(λ_i).
Устройство сравнения 7 состоит из N компараторов 15,1-15,N, N D-триггеров 16,1-16,N, N схем И 17,1-17,N и генератора 18 прямоугольных импульсов.The switch 6 operating wavelengths λ ₁ -λ _n made in the form of a regulatory source n of reference voltage

the values of which are set (manually or using a software device), having previously determined their values for the required wavelengths λ ₁ -λ _n using the dependence U _g λ = f (λ _i ).
Comparison device 7 consists of N comparators 15.1-15, N, N D-flip-flops 16.1-16, N, N circuits AND 17.1-17, N and a rectangular pulse generator 18.

Блок 10 фиксации коллектора состоит из гибкой металлической полуманжеты 19, на которой закреплен цилиндрический коллектор 18, служащий для фиксации на выбранном расстоянии от поверхности исследования обоймы 20, надетой на концы волоконно-оптических излучателя 9 и тракта 11. С нижней стороны полуманжеты 19 прикреплена матерчатая светонепроницаемая прокладка 21, в центре которой имеется отверстие для прохождения излучателя от конца световода к объекту исследования. Отверстие может перекрываться металлическим экраном 22, расположенным между коллектором 18 и полуманжетой 19. С обеих сторон полуманжеты прикреплены указатели 23, с помощью которых производится точная установка полуманжеты 19 относительно места исследования. Степень прижатия к объекту исследования регулируется с помощью резинового пояска 24 с отверстиями, надеваемыми на штыри 25 полуманжеты. Полуманжета 19 имеет указатели 23, на концах которых расположены отверстия с перекрестиями в центре 26. The collector fixing unit 10 consists of a flexible metal half-sleeve 19, on which a cylindrical collector 18 is mounted, which serves to fix at a selected distance from the research surface of the holder 20, worn on the ends of the fiber-optic emitter 9 and the path 11. From the bottom side of the half-sleeve 19 a fabric opaque is attached gasket 21, in the center of which there is an opening for the passage of the emitter from the end of the fiber to the object of study. The hole can be blocked by a metal screen 22, located between the collector 18 and the half-sleeve 19. On both sides of the half-cuff, indicators 23 are attached, with the help of which the half-cuff 19 is precisely installed relative to the study site. The degree of pressing against the object of study is regulated using a rubber band 24 with holes put on the pins 25 half cuff. The half-cage 19 has indicators 23, at the ends of which there are holes with crosshairs in the center 26.

Шаблон представляет собой тонкую металлическую пластину с тремя отверстиями. Отверстия 27 служат для нанесения на кожу красящим веществом отметок, по которым точно устанавливается блок 10 фиксации за счет совмещения отмеченных точек с пререкрестиями 26 на указателях 23. Отверстие 28 служит для метки места введения медикаментозного раздражителя. The template is a thin metal plate with three holes. The holes 27 are used for applying marks on the skin with a coloring matter, which fixation unit 10 is precisely set by combining the marked points with pre-crossings 26 on the indicators 23. The hole 28 is used to mark the injection site of the drug irritant.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Поток излучения Ф от источника 1 падает на входящую щель сканирующего монохроматора 4. При перемещении с помощью электропривода диспергирующего элемента из выходной щели монохроматора 4 выводится монохроматический поток

с изменяющейся длиной волны λ_i . Причем датчик 5 перемещения диспергирующего элемента формирует электрический сигнал U_gλ, являющийся известной функцией длины волны λ. Этот поток волоконно-оптическим излучателем 9 направляется на исследуемый участок тела обследуемого и, частично отражаясь от него, по волоконно-оптическому приемному тракту поступает к чувствительному элементу фотоприемника 12, на выходе которого формируется выходной сигнал Uλ_i, пропорциональный интенсивности отраженного излучения. Сигнал Uλ_i преобразуется (усиливается) фотоусилителем 13 в сигнал Uλ_i, поступающий на информационные входы аналоговых двухкодовых ключей 8,1-8,N. Эти ключи открываются периодически и поочередно под действием напряжений, подаваемых периодически и поочередно на управляющие входы ключей 8,1-8,N с выходов 1-n устройства сравнения 7. В результате такой работы ключей на входы 1-n-многоканального регистрирующего прибора 14 поступают соответственно сигналы в виде чередующихся импульсов напряжения Uλ_i-Uλ_n, пропорциональных интенсивностям отраженного от исследуемого участка тела монохроматического излучения с длинами волн λ₁-λ_n , т.е. на первый вход поступает последовательность импульсов напряжения Uλ₁, на второй -Uλ₂ и т.д.The radiation flux Φ from the source 1 falls onto the inlet slit of the scanning monochromator 4. When a dispersing element is moved by means of an electric drive, a monochromatic flow is output from the output slit of the monochromator 4

with a varying wavelength λ _i . Moreover, the sensor 5 for the movement of the dispersing element generates an electrical signal U _g λ, which is a known function of the wavelength λ. This stream is sent by the fiber-optic emitter 9 to the studied area of the body of the subject and, partially reflected from it, passes through the fiber-optic receiving path to the sensitive element of the photodetector 12, the output of which forms the output signal Uλ _i proportional to the intensity of the reflected radiation. The signal Uλ _{i is} converted (amplified) by the photo-amplifier 13 into a signal Uλ _i supplied to the information inputs of analog two-code keys 8.1-8, N. These keys are opened periodically and alternately under the action of voltages applied periodically and alternately to the control inputs of the keys 8.1-8, N from the outputs 1-n of the comparison device 7. As a result of this operation of the keys, the inputs to the inputs of the 1-n-multi-channel recording device 14 are received accordingly, signals in the form of alternating voltage pulses Uλ _i -Uλ _n proportional to the intensities of the monochromatic radiation with wavelengths λ ₁ -λ _n reflected from the studied part of the body, i.e. the first input receives a sequence of voltage pulses Uλ ₁ , the second - Uλ ₂ , etc.

Устройство сравнения 7, обеспечивающее периодическое и поочередное включение аналоговых ключей 8,1-8,N, работает следующим образом. Напряжения

от задатчика 6, пропорциональные длинам волн λ₁-λ_n, поступают на первые входы компараторов 15,1-15,N (входы 1-n устройства сравнения 7). На вторые входы компараторов (вход (n+1) устройства сравнения 7) поступает электрический сигнал U_gλ_i с выхода датчика 5, пропорциональный текущему значению длины волны λ_i излучения, выделяемого монохроматором 4. В момент равенства напряжений

на входах компаратора 15,1, на его выходе появляется единичный импульс, поступающий в электрическую цепь, состоящую из D-триггера 16,1 и схемы И 17,1. В результате на выходе схемы И (выход устройства сравнения 7) формируется единичный импульс с длительностью, равной периоду колебаний генератора 18. Этот импульс, поступая на управляющий вход ключа 17,1, переводит ключ в открытое состояние и последний пропускает на первый вход регистрирующего прибора 14 сигнал Vλ₁. Аналогично в моменты равенства

появляются электрические единичные импульсы на выходах компараторов 15,2-15,N, поступающие в электрические цепи, состоящие из D- триггеров 16,2-16,N и схем И 17,2-17,N. Возникающие на выходах схем И (выходы 2-n устройства сравнения 7) электрические единичные импульсы поступают на управляющие входы ключей 8,2-8,N, вызывая их переключение в проводящее состояние, в котором через них проходят на входы 2-n регистрирующего прибора соответственно сигналы Vλ₂-Vλ_n . В результате за каждое полное перемещение диспергирующего элемента в монохроматизирующем устройстве 4, например за полный поворот призмы, многоканальный регистрирующий прибор зарегистрирует n сигналов Vλ₁-Vλ_n , соответствующих заданным (рабочим) длинам волн монохроматического излучения. Запись этих сигналов представляет собой один цикл регистрации, а совокупность циклов - осциллограмму процесса изменения интенсивности отраженного от исследуемого участка тела монохроматического излучения на n-заданных длинах волн, из которой при расшифровке определяют в мм максимальные значения интенсивности отраженного излучения, длительность в сек или мин (T_1/2) вазоактивной реакции и т.п.The comparison device 7, which provides periodic and alternating switching of analog keys 8.1-8, N, works as follows. Stress

from the master 6, proportional to the wavelengths λ ₁ -λ _n , are fed to the first inputs of the comparators 15,1-15, N (inputs 1-n of the comparison device 7). The second inputs of the comparators (input (n + 1) of the comparison device 7) receive an electric signal U _g λ _i from the output of the sensor 5, proportional to the current value of the wavelength λ _{i of the} radiation emitted by the monochromator 4. At the moment of equal voltage

at the inputs of the comparator 15.1, a single pulse appears at its output, which enters the electric circuit, consisting of a D-trigger 16.1 and circuit I 17.1. As a result, a single pulse with a duration equal to the oscillation period of the generator 18 is formed at the output of the And circuit (the output of the comparison device 7). This pulse, arriving at the control input of the key 17.1, puts the key in the open state and passes the last to the first input of the recording device 14 signal Vλ ₁ . Similarly, in moments of equality

electrical single pulses appear at the outputs of the comparators 15,2-15, N, which enter the electric circuits consisting of D-triggers 16,2-16, N and circuits I 17,2-17, N. The electrical unit pulses arising at the outputs of circuits AND (outputs 2-n of the comparison device 7) are supplied to the control inputs of the keys 8.2-8, N, causing them to switch to the conducting state, in which the inputs of 2-n recording device pass through them, respectively signals Vλ ₂ -Vλ _n . As a result, for each complete movement of the dispersing element in the monochromatizing device 4, for example, for a complete rotation of the prism, the multichannel recording device will register n signals Vλ ₁ -Vλ _n corresponding to the given (working) wavelengths of the monochromatic radiation. The recording of these signals is one recording cycle, and the set of cycles is an oscillogram of the process of changing the intensity of monochromatic radiation reflected from the studied body section at n-specified wavelengths, from which, when decoding, the maximum values of reflected radiation intensity are determined in mm, duration in seconds or minutes ( T _1/2 ) vasoactive reaction, etc.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения. Длительность вазоактивной реакции определяют для каждой длины волны по шкале графика регистрации, построенного по осциллограмме процесса, фиксированное расстояние между концом коллектора и исследуемым участком тела устанавливают равным 0,5-1 см /3/. На поверхности тела выбирают определенный участок, например, внутреннюю поверхность кожи предплечья, и с помощью шаблона размечают место исследования. Устанавливают фиксирующее устройство путем совмещения отмеченных с помощью шаблона точек с перекрытиями на указателях 23 полуманжеты 1. Фиксирующее устройство закрепляют на руке обследуемого при помощи резинового пояска 24 с отверстиями и штырей 25 на полуманжете 19. При повторном наложении фиксирующего устройства его каждый раз закрепляют в прежнем положении (штыри пропускают через те же отверстия) для сохранения постоянства расстояния между концом коллектора и поверхностью кожи исследуемого участка. Затем перемещают экран 22 в положение "открыто", освещают исследуемый участок монохроматическим излучением с плавно изменяющейся длиной волны и регистрируют с помощью многоканального регистрирующего прибора начальную интенсивность отраженного от исследуемого участка тела излучения (фона) B_iф на n заданных при настройке длинах волн монохроматического излучения λ₁-λ_n, причем регистрация начальной интенсивности осуществляется в моменты времени, когда выполняется равенство текущего значения длины волны монохроматического излучения одному из n-заданных значений длин волн. В результате расшифровки осциллограмм за каждый цикл регистрации (длительность цикла T_ц определяется частотой перемещения диспергирующего элемента монохроматирующего устройства) получают n значений начальной интенсивности отраженного излучения B_1ф-B_nф, соответствующих заданным длинам волн λ₁-λ_n, в виде пропорциональных смещений h₁-h_n пера многоканального регистратора относительно отметки (нулевой линии), занимаемой пером до начала освещения исследуемого участка. Далее экран устанавливают в положение "Закрыто", выключают регистрирующий прибор и снимают фиксирующее устройство. В маркированное место исследования через отверстие в шаблоне вводится внутрикожно требуемая доза физиологического раствора в объеме 0,08-0,1 мл. Вновь устанавливают в прежнее положение фиксирующее устройство, открывают экран, включают регистрирующий прибор и при плавном изменении длины волны λ_i монохроматического излучения, падающего на исследуемый участок, регистрируют процесс изменения интенсивности отраженного излучения на n заданных длинах волн λ₁-λ_n монохроматического излучения. В результате расшифровки осциллограмм за каждый цикл регистрации получают n значений интенсивности отраженного излучения B_1и-B_nи в виде смещения пера h_1и-h_nи относительно нулевой линии, соответствующих заданным длинам волн λ₁-λ_n. Так как число циклов регистрации T_ц может быть любым (процесс регистрации продолжают до тех пор, пока наблюдается изменение интенсивности отраженного излучения), то по окончании регистрации по полученным осциллограммам строят графики регистрации B_in= h_in= f(τ) (τ - время), из которых находят максимальные значения интенсивности отраженного излучения

соответствующие заданным длинам волн λ₁-λ_n. Далее при помощи шаблона размечают другое место исследования, устанавливают по отмеченным точкам фиксирующее устройство, открывают экран, включают регистрирующий прибор и при плавно изменяющейся длине волны λ_i падающего на исследуемый участок монохроматического излучения регистрируют начальную интенсивность отраженного излучения (фона) B_iф на n заданных значениях длин волн монохроматического излучения. В результате расшифровки осциллограмм получают n значений начальной интенсивности отраженного излучения B_1ф-B_nф, соответствующих заданным длинам волн λ₁-λ_n. Затем закрывают экран, выключают регистрирующий прибор и снимают фиксирующее устройство. В маркированное место вводят внутрикожно требуемую дозу вазоактивного вещества, например норадреналина в количестве 10^-6 г, предварительно разведенного в физиологическом растворе, взятом в объеме 0,08-0,1 мл. При этом все растворы вводятся при температуре 31-33^oC. Далее устанавливают фиксирующее устройство, открывают экран и с помощью регистрирующего прибора регистрируют при плавно изменяющейся длине волны λ_i падающего монохроматического излучения процесс изменения интенсивности отраженного монохроматического излучения на n заданных длинах волн λ₁-λ_n . В результате расшифровки полученных осциллограмм устанавливают максимальные значения интенсивности отраженного излучения

соответствующие заданным длинам волн λ₁-λ_n. По найденным значениям интенсивностей отраженного монохроматического излучения для каждого заданного значения длины волны λ_i монохроматического излучения вычисляют сосудистую реакцию на введение физиологического раствора B_iфр, вазоактивного вещества в физиологическом растворе B_iвф и чистого вазоактивного вещества B_iва :

Длительность сосудистой реакции на каждой длине волны определяют из соответствующей осциллограммы (графика регистрации) как время уменьшения максимальной реакции вдвое (T_1/2).Information confirming the possibility of carrying out the invention. The duration of the vasoactive reaction is determined for each wavelength on the scale of the recording schedule, constructed according to the oscillogram of the process, a fixed distance between the end of the collector and the studied body area is set equal to 0.5-1 cm / 3 /. On the surface of the body, a specific area is selected, for example, the inner surface of the skin of the forearm, and the location of the study is marked using a template. The fixing device is installed by combining the points marked with the template with overlaps on the half-sleeve indicators 23. The fixing device is fixed on the examinee’s hand using a rubber belt 24 with holes and pins 25 on the half-sleeve 19. When the fixing device is reapplied, it is fixed each time in the same position (the pins are passed through the same holes) to maintain a constant distance between the end of the collector and the skin surface of the test area. Then, the screen 22 is moved to the “open” position, the studied area is illuminated with monochromatic radiation with a smoothly changing wavelength, and the initial intensity of the radiation (background) reflected from the studied area of the body is recorded with a multichannel recording device, _Bif, at the n specified wavelengths of monochromatic radiation λ ₁ -λ _n, wherein the register initial intensity is performed at the times when the equality of the current values of the wavelength of the monochromatic radiation od of the n-th set values of wavelengths. As a result of decoding the waveform for each recording cycle (the cycle time T _c is determined by a frequency displacement device monohromatiruyuschego dispersing element) is obtained n initial intensity values of the reflected radiation _1F B -B _Nb corresponding to predetermined wavelengths λ ₁ -λ _n, a proportional displacement h ₁ -h _n pen of the multichannel recorder relative to the mark (zero line) occupied by the pen before the lighting of the investigated area. Next, the screen is set to the "Closed" position, the recording device is turned off, and the locking device is removed. The required dose of physiological saline in the volume of 0.08-0.1 ml is injected intracutaneously into the marked site of the study through the hole in the template. The fixing device is reinstalled, the screen is opened, the recording device is turned on, and when the wavelength λ _{i of the} monochromatic radiation incident on the studied area is smoothly changed, the process of the reflected radiation intensity changes at n given wavelengths λ ₁ -λ _{n of the} monochromatic radiation. As a result of decoding the waveforms for each recording cycle, n values of the reflected radiation intensity B _1i -B _ni are obtained in the form of a pen offset h _1i -h _ni relative to the zero line corresponding to the given wavelengths λ ₁ -λ _n . Since the number of registration cycles T _c can be any (the registration process continues until a change in the intensity of the reflected radiation is observed), then upon completion of the registration, the registration graphs are plotted using the obtained oscillograms B _in = h _in = f (τ) (τ is the time ) from which the maximum values of the reflected radiation intensity are found

corresponding to given wavelengths λ ₁ -λ _n . Next, with the help of the template, mark another research site, fix the fixing device at the marked points, open the screen, turn on the recording device and, with a smoothly changing wavelength λ _i incident on the monochromatic radiation section under investigation, record the initial intensity of the reflected radiation (background) B _iph at n preset values wavelengths of monochromatic radiation. As a result of decoding the waveform obtained n initial intensity values of the reflected radiation _1F B -B _Nb corresponding to predetermined wavelengths λ ₁ -λ _n. Then close the screen, turn off the recording device and remove the locking device. The required dose of a vasoactive substance, for example, norepinephrine in an amount of 10 ^-6 g, previously diluted in physiological saline taken in a volume of 0.08-0.1 ml is injected into the marked place. In this case, all solutions are introduced at a temperature of 31-33 ^o C. Next, a fixing device is installed, the screen is opened and, using a recording device, the process of changing the intensity of the reflected monochromatic radiation at n given wavelengths λ ₁ - is recorded with a continuously varying wavelength λ _{i of} incident monochromatic radiation λ _n . As a result of decoding the obtained oscillograms, the maximum values of the intensity of the reflected radiation are set

corresponding to given wavelengths λ ₁ -λ _n . From the found values of the intensities of the reflected monochromatic radiation for each given value of the wavelength λ _{i of the} monochromatic radiation, the vascular response to the introduction of physiological saline _Bifr , a vasoactive substance in physiological saline B _ivf and pure vasoactive substance B _{iva is calculated} :

The duration of the vascular reaction at each wavelength is determined from the corresponding waveform (recording schedule) as the time to reduce the maximum reaction by half (T _1/2 ).

Claims

\ \ \ 1 1. A method for non-contact determination of the reactivity of blood vessels by irradiating a body part with electromagnetic monochromatic radiation, which includes marking the body part being examined, injecting physiological saline and a vasoactive substance in saline into it at the body temperature, and measuring the initial intensity of reflected radiation from the studied body area before and after the introduction of physiological saline and vasoactive substances into physiologists solution, alternately recording the process of changing the intensity of reflected radiation after the introduction of physiological saline and a vasoactive substance in physiological saline and measuring the maximum values, calculating the ratio of the difference between the maximum intensities in the second and first processes to the initial intensity of the reflected radiation and determining the ratio of the reactivity of blood vessels, characterized in that the wavelength of monochromatic radiation smoothly change and register n intensities of reflected radiation at instants equality of the current wavelength value n specify monochromatic radiation wavelength values. \\\ 2 2. A device for non-contact determination of the reactivity of blood vessels, containing a radiation source, a collector with a fixing unit, combining a fiber optic emitter and a fiber optic receiving path, a photodetector, a recording device, a flexible metal half-cuff with plate indicators and a movable screen, placed between the collector and the half-cuff, characterized in that it further comprises a photo amplifier connected to a photodetector located between the radiation source and the fiber - an optical emitter a monochromatizing device with a dispersing element electric drive, for example a scanning monochromator, a dispersing element displacement sensor, a setter n of operating wavelengths $$$ made in the form of an adjustable source of n reference voltages, a device for comparing with (n + 1) -th inputs and n- outputs, n two-input analog keys, the information inputs of which are connected to the output of the photo amplifier, n outputs - to the inputs of the same name recording device, made in the form of a multi-channel recording of the instrument, and the control inputs 1 <199> n are connected respectively to the outputs of the comparison device of the same name, the inputs 1 <199> n of which are connected to the same (1 <199> n) outputs of the setter of the working wavelengths, and (n + 1) The th input of the comparison device is connected to the output of the displacement element displacement sensor. \\\ 2 3. The device according to claim 2, characterized in that the source with a continuous spectrum of radiation, equipped with a condenser, is used as a radiation source.