Claims (23)
1. Способ диагностики функционального состояния организма, заключающийся в контроле параметров оксигенации и деоксигенации крови путем измерения изменений во времени ее оптических характеристик при размещении пробы крови в герметичной термо- и влагостатируемой камере, заполненной газовой смесью с фиксированным парциальным давлением кислорода, и кислородном обмене исследуемой пробы крови с газовой смесью в камере при непрерывном контакте крови с газовой смесью и непрерывной регистрации оптического сигнала, характеризующего степень насыщенности крови кислородом в течение всего процесса газообмена крови с контактирующей с ней газовой смесью, отличающийся тем, что процессы газообмена крови осуществляют в несколько этапов поочередной неоднократной оксигенацией и/или деоксигенацией пробы крови в существенно малом ее объеме, при этом при измерении оптических характеристик крови осуществляют моделирование различных состояний исследуемой пробы крови путем изменения состава газовой смеси, заполняющей камеру, а оценку функционального состояния организма производят путем сопоставления оптических характеристик, полученных при этом моделировании.1. A method for diagnosing the functional state of an organism, which consists in monitoring the parameters of blood oxygenation and oxygen deoxygenation by measuring changes in the time of its optical characteristics when placing a blood sample in a sealed thermo and moisture-resistant chamber filled with a gas mixture with a fixed partial pressure of oxygen, and oxygen exchange of the test sample blood with the gas mixture in the chamber with continuous contact of blood with the gas mixture and the continuous recording of an optical signal characterizing the degree blood saturation with oxygen during the whole process of blood gas exchange with the gas mixture in contact with it, characterized in that the blood gas exchange processes are carried out in several stages by alternately repeatedly oxygenating and / or deoxygenating a blood sample in a substantially small volume, while measuring the optical characteristics of the blood modeling of various states of the blood sample under study by changing the composition of the gas mixture filling the chamber, and assessing the functional state of the body Then we compare the optical characteristics obtained in this simulation.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что эффективный газообмен пробы крови с газовой смесью в герметичной полости обеспечивают посредством периодического изменения площади поверхности крови, контактирующей с газовой средой, обеспечивая ее обновление.2. The method according to claim 1, characterized in that the effective gas exchange of a blood sample with a gas mixture in an airtight cavity is provided by periodically changing the surface area of the blood in contact with the gas medium, ensuring its updating.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменением состава газовой смеси моделируют для исследуемой пробы крови состояние нормального газообмена в легких и состояние стресса (усталости) болезни при полностью исчерпанных в организме функциональных резервах и/или, наоборот, когда запас функциональных резервов максимален.3. The method according to claim 1, characterized in that, by changing the composition of the gas mixture, the state of normal gas exchange in the lungs and the state of stress (fatigue) of the disease are simulated for a blood sample under study with functional reserves fully exhausted in the body and / or, conversely, when the functional reserves reserve maximum.
4. Способ по пп.1 и 3, отличающийся тем, что сравнивают измеренные характеристики оптического сигнала во времени, полученные на разных этапах оксигенации и деоксигенации, и функциональное состояние организма характеризуют количественно по различию в ходе этих характеристик, в частности, по разнице уровней насыщения измеренных характеристик делают вывод о “степени усталости” и “резерве сил”.4. The method according to claims 1 and 3, characterized in that the measured characteristics of the optical signal over time obtained at different stages of oxygenation and deoxygenation are compared, and the functional state of the body is quantified by the difference in the course of these characteristics, in particular, by the difference in saturation levels the measured characteristics conclude about the “degree of fatigue” and “reserve of forces”.
5. Устройство для диагностики функционального состояния организма, содержащее герметичную влагостатируемую камеру, присоединенную к системе подачи газовой смеси с регулятором ее состава, оптический оксиметр, выполненный с возможностью оптического контакта с пробой крови и подключенный к регистратору, а также механизм обеспечения обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта, отличающееся тем, что герметичная влагостатируемая камера размещена на верхней панели корпуса прибора и выполнена в виде полости, образованной герметичной крышкой, закрывающей размещенную на верхней панели корпуса термостатируемую подложку для образца крови, а система подачи газовой смеси подключена к регистратору.5. A device for diagnosing the functional state of the body, containing a sealed moisture-resistant chamber attached to the gas mixture supply system with a regulator of its composition, an optical oximeter configured to optically contact a blood sample and connected to a recorder, as well as a mechanism for updating the blood contact surface with gas mixture and changes in the area of this contact, characterized in that the sealed moisture-resistant chamber is located on the upper panel of the device and is made in in the form of a cavity formed by a sealed cover that covers the thermostatted substrate for the blood sample located on the upper panel of the body, and the gas mixture supply system is connected to the recorder.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что оно снабжено системами управления температурой подложки, давлением и влажностью в рабочей полости, при этом датчики измерения каждого из указанных параметров размещены в рабочей полости и подключены к соответствующим регуляторам, выходы которых связаны с исполнительными механизмами систем.6. The device according to claim 5, characterized in that it is equipped with control systems for the temperature of the substrate, pressure and humidity in the working cavity, while the measurement sensors of each of these parameters are placed in the working cavity and connected to the corresponding controllers, the outputs of which are connected with actuators systems.
7. Устройство по п.5, отличающееся тем, что механизм обеспечения обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта выполнен в виде плунжера с возможностью его совершать периодическое возвратно-поступательное движение с помощью привода, в том числе в горизонтальном и/или вертикальном направлении, и рабочая поверхность которого постоянно находится в соприкосновении с поверхностью пробы крови.7. The device according to claim 5, characterized in that the mechanism for updating the contact surface of the blood with the gas mixture and changing the area of this contact is made in the form of a plunger with the ability to perform periodic reciprocating motion using the drive, including horizontal and / or vertical direction, and the working surface of which is constantly in contact with the surface of the blood sample.
8. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что рабочая поверхность плунжера выполнена из материала с высокой смачиваемостью для крови.8. The device according to PP.5 and 7, characterized in that the working surface of the plunger is made of a material with high wettability for blood.
9. Устройство по пп.5, 7 и 8, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки выполнена из материала с высокой смачиваемостью для крови.9. The device according to PP.5, 7 and 8, characterized in that the surface of the substrate in contact with the blood sample is made of a material with high wettability for blood.
10. Устройство по пп.5 и 7-9, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки и/или рабочая поверхность плунжера имеет плоскую или более сложную геометрическую форму, например, сферическую, цилиндрическую.10. The device according to PP.5 and 7-9, characterized in that the surface of the substrate in contact with the blood sample and / or the working surface of the plunger has a flat or more complex geometric shape, for example, spherical, cylindrical.
11. Устройство по пп.5, 7 и 10, отличающееся тем, что плунжер выполнен в виде погружаемого в пробу крови цилиндрического вала, длинная ось которого расположена параллельно плоскости подложки, причем привод при качении вала по ее поверхности обеспечивает периодическое возвратно-поступательное движение вала в горизонтальном направлении.11. The device according to PP.5, 7 and 10, characterized in that the plunger is made in the form of a cylindrical shaft immersed in a blood sample, the long axis of which is parallel to the substrate plane, and the drive when the shaft rolls on its surface provides periodic reciprocating movement of the shaft in the horizontal direction.
12. Устройство по пп.5, 7 и 10, отличающееся тем, что плунжер выполнен в виде погружаемого в пробу крови шара, соединенного с приводом, обеспечивающим периодическое возвратно-поступательное движение шара в горизонтальном или вертикальном направлении.12. The device according to PP.5, 7 and 10, characterized in that the plunger is made in the form of a ball immersed in a blood sample connected to a drive that provides periodic reciprocating movement of the ball in horizontal or vertical direction.
13. Устройство по пп.5, 7, 11 и 12, отличающееся тем, что поверхность плунжера имеет сферическую, цилиндрическую или другую геометрическую форму и выполнена из материала с низкой смачиваемостью для крови.13. The device according to PP.5, 7, 11 and 12, characterized in that the surface of the plunger has a spherical, cylindrical or other geometric shape and is made of a material with low wettability for blood.
14. Устройство по пп.5, 7 и 11-13, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки выполнена из материала с низкой смачиваемостью для крови.14. The device according to PP.5, 7 and 11-13, characterized in that the surface of the substrate in contact with the blood sample is made of a material with low wettability for blood.
15. Устройство по пп.5, 7 и 11-14, отличающееся тем, что соприкасающаяся с пробой крови поверхность подложки имеет форму горизонтальной плоскости или более сложную геометрическую форму, например, внутренней поверхности сферического сегмента.15. The device according to PP.5, 7 and 11-14, characterized in that the surface of the substrate in contact with the blood sample has the shape of a horizontal plane or a more complex geometric shape, for example, the inner surface of a spherical segment.
16. Устройство по пп.5, 7, 11 и 13-15, отличающееся тем, что поверхность подложки и/или рабочая поверхность плунжера выполнена из материала, не травмирующего кровь.16. The device according to PP.5, 7, 11 and 13-15, characterized in that the surface of the substrate and / or the working surface of the plunger is made of material that does not injure blood.
17. Устройство по пп.5 и 7, отличающееся тем, что механизм для обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта выполнен в виде капилляра, одним концом погружаемого в пробу крови на подложке, а другим сопряженного с насосом, например, типа пипетки-дозатора, обеспечивающим периодическое втягивание в капилляр всей пробы крови или ее части и возвращение на подложку пробы крови с обновленной поверхностью контакта с газовой средой.17. The device according to PP.5 and 7, characterized in that the mechanism for updating the contact surface of blood with the gas mixture and changing the area of this contact is made in the form of a capillary, one end immersed in a blood sample on a substrate, and the other connected to the pump, for example, such as a pipette-dispenser that periodically draws all or part of the blood sample into the capillary and returns the blood sample to the substrate with an updated contact surface with the gas medium.
18. Устройство по пп.5 и 17, отличающееся тем, что в качестве капилляра механизма для обновления поверхности контакта крови с газовой смесью и изменения площади этого контакта используется капилляр для забора пробы крови у пациента.18. The device according to PP.5 and 17, characterized in that as a capillary of the mechanism for updating the surface of the blood contact with the gas mixture and changing the area of this contact, a capillary is used to collect a blood sample from the patient.
19. Устройство по пп.5, 17 и 18, отличающееся тем, что внутренняя поверхность капилляра покрыта консервантом для крови.19. The device according to PP.5, 17 and 18, characterized in that the inner surface of the capillary is coated with a preservative for blood.
20. Устройство по п.5, отличающееся тем, что чувствительные элементы оксиметра размещены внутри или вне корпуса и/или указанной полости и снабжены световодами для обеспечения их оптической связи с исследуемой пробой крови на подложке.20. The device according to claim 5, characterized in that the sensitive elements of the oximeter are located inside or outside the body and / or the specified cavity and are equipped with optical fibers to ensure their optical connection with the test blood sample on the substrate.
21. Устройство по п.5, отличающееся тем, что подложка для размещения пробы крови выполнена из светопрозрачного материала.21. The device according to claim 5, characterized in that the substrate for placing a blood sample is made of translucent material.
22. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что оно содержит датчик рСО2 в рабочей полости и встроенные в подложку для пробы крови датчики рСО2 и рО2 и рН-электрод, контактирующие с пробой крови.22. Device according to claims 5 and 6, characterized in that it comprises a sensor pCO 2 in the working chamber and embedded into the substrate to aid blood sample pCO 2 and pO 2 and pH electrode in contact with the blood sample.
23. Устройство по пп.5 и 6, отличающееся тем, что оно содержит механизмы для подачи в рабочую полость и/или пробу крови химических веществ, в том числе, газообразных, жидких, порошкообразных.23. The device according to claims 5 and 6, characterized in that it contains mechanisms for supplying chemicals to the working cavity and / or blood sample, including gaseous, liquid, and powdered.
