RU2453272C2 - Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation - Google Patents
Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2453272C2 RU2453272C2 RU2010132884/14A RU2010132884A RU2453272C2 RU 2453272 C2 RU2453272 C2 RU 2453272C2 RU 2010132884/14 A RU2010132884/14 A RU 2010132884/14A RU 2010132884 A RU2010132884 A RU 2010132884A RU 2453272 C2 RU2453272 C2 RU 2453272C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- blood
- blood sample
- diabetes
- moisture
- oxygen
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медико-биологическим измерениям, а именно к средствам диагностики и исследования степени тяжести диабета по параметрам кинетики оксигенации (насыщения кислородом) крови, и может найти применение в лабораторной практике для биологических (биофизических) исследований и в медицине для диагностических целей, в том числе для диагностики степени тяжести диабета и инструментального контроля эффективности лечебных мероприятий.The invention relates to biomedical measurements, namely to means for diagnosing and investigating the severity of diabetes by the parameters of the kinetics of oxygenation (oxygen saturation) of blood, and can be used in laboratory practice for biological (biophysical) studies and in medicine for diagnostic purposes, including including for diagnosing the severity of diabetes and instrumental monitoring of the effectiveness of therapeutic measures.
Известны способы исследования характеристик крови в целях диагностики диабета [Дедов И.И., Фадеев В.В. «Введение в диабетологию». - М.: Издательство Берег, 1998. - 199 с.]. Основным критерием в диагностике и исследованиях сахарного диабета в известных способах является уровень глюкозы крови - гликемии. Чем больше отклонение полученных данных от нормы, тем выше степень тяжести обнаруженного диабета.Known methods for the study of blood characteristics in order to diagnose diabetes [Dedov I.I., Fadeev V.V. "Introduction to Diabetology." - M .: Publishing house Bereg, 1998. - 199 p.]. The main criterion in the diagnosis and research of diabetes in the known methods is the level of blood glucose - glycemia. The greater the deviation of the data obtained from the norm, the higher the severity of the detected diabetes.
Дополнительным диагностическим критерием является оральный глюкозотолерантный тест, который включает измерение уровня глюкозы в крови натощак, через 1 и 2 часа после приема в течение 5 минут раствора глюкозы определенной концентрации. Изменение измеряемого у пациента уровня глюкозы в крови по сравнению с нормой является диагностическим критерием наличия диабета и его тяжести.An additional diagnostic criterion is an oral glucose tolerance test, which includes measuring fasting blood glucose levels, 1 and 2 hours after taking a specific concentration of glucose solution for 5 minutes. A change in the patient’s blood glucose level compared with the norm is a diagnostic criterion for the presence of diabetes and its severity.
Недостатками известных способов является то, что диагностика и оценка степени тяжести диабета ведется по отклонению от нормы быстроменяющегося параметра, которым является концентрация глюкоза в крови. Уровни глюкозы могут существенным образом меняться в течение часа и даже минут, например, после приема сладкой пищи или из-за стресса. При депрессорных состояниях высокий уровень глюкозы может сохраняться на все время такого состояния (сутками и более), причем диабета у пациента нет. Абсолютная или относительная недостаточность инсулина, важнейшего анаболика в организме, общепризнанная причина диабета.The disadvantages of the known methods is that the diagnosis and assessment of the severity of diabetes is carried out by a deviation from the norm of a rapidly changing parameter, which is the concentration of glucose in the blood. Glucose levels can change significantly over the course of an hour or even minutes, for example, after eating sugary foods or due to stress. In depressive states, a high glucose level can persist for the entire time of such a state (days or more), and the patient does not have diabetes. Absolute or relative insufficiency of insulin, the most important anabolic in the body, is a recognized cause of diabetes.
Поскольку развитие диабета проявляется в первую очередь ослаблением энергетической мощности организма в целом и большинства соматических клеток, то следствием указанного ослабления является уменьшение белкового пула практически во всех клетках. Так как в клетках количество белков, ответственных за функцию клеток, меняется относительно медленно (время полного обновления 2-3 месяца), то известные способы не позволяют прямо или косвенно судить о количественных изменениях белкового пула.Since the development of diabetes is manifested primarily by a weakening of the energy capacity of the body as a whole and most somatic cells, the consequence of this weakening is a decrease in the protein pool in almost all cells. Since in the cells the amount of proteins responsible for the function of cells changes relatively slowly (the time for a full update is 2-3 months), the known methods do not allow directly or indirectly to judge the quantitative changes in the protein pool.
Известен способ неинвазивного измерения насыщения крови кислородом, основанный на определении коэффициента отражения оптического сигнала (RU 2173082 C1, 20.09.2001, МПК А61В 5/00, А61В 5/145).A known method of non-invasive measurement of blood oxygen saturation, based on the determination of the reflection coefficient of the optical signal (RU 2173082 C1, 09.20.2001, IPC A61B 5/00, A61B 5/145).
Известный способ диагностирует патологические нарушения в организме, вызванные развитием заболевания, в частности диабета. Он позволяет обнаруживать нарушения на тканевом уровне, когда клетки тканей, снабжаемых кислородом, начинают потреблять кислород в объемах, отличных от нормы, как, например, при опухолях - в больших объемах, при диабете - в меньших объемах. Такие нарушения обнаруживаются на поздних стадиях развития диабета, в случаях средней и тяжелой форм диабета.The known method diagnoses pathological disorders in the body caused by the development of a disease, in particular diabetes. It makes it possible to detect abnormalities at the tissue level, when cells of tissues supplied with oxygen begin to consume oxygen in volumes other than normal, such as in tumors in large volumes, and in diabetes in smaller volumes. Such disorders are found in the late stages of diabetes, in cases of moderate and severe forms of diabetes.
Недостатком этого способа является то, что на ранних стадиях развития болезни, когда лечение наиболее эффективно, данный способ практически не работает.The disadvantage of this method is that in the early stages of the development of the disease, when the treatment is most effective, this method practically does not work.
Известен способ мониторинга инсулиновой терапии диабета, заключающийся в измерении уровня глюкозы крови, который контролируют в организме специальной системой. Поэтому при вводе в организм определенных данным способом доз инсулина изменение уровня глюкозы по сравнению с нормой отражает интегральный ответ этой системы, который зависит как от степени деградации клеток, работающих в этой системе, так и клеток, потребляющих сахара и являющиеся мишенью для инсулина (RU 2368312 С2, 27.09.2009, МПК А61В 5/1468).A known method of monitoring insulin therapy for diabetes, which consists in measuring the level of blood glucose, which is controlled in the body by a special system. Therefore, when the doses of insulin determined by this method are introduced into the body, a change in glucose level compared to the norm reflects the integral response of this system, which depends both on the degree of degradation of the cells working in this system and the cells that consume sugar and are the target for insulin (RU 2368312 C2, 09.29.2009, IPC A61B 5/1468).
Так как функциональные системы организма в известных пределах адаптируются к недостатку важных для их работы анаболиков (таких как инсулин), то данный способ не может быть использован для оценки степени тяжести диабета. Этот способ диагностирует патологические нарушения на системном уровне и может быть использован для диагностики только на поздних стадиях развития диабета.Since the functional systems of the body to a certain extent adapt to the lack of important anabolics for their work (such as insulin), this method cannot be used to assess the severity of diabetes. This method diagnoses pathological disorders at the systemic level and can be used for diagnosis only in the late stages of diabetes.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является способ диагностики функционального состояния организма, заключающийся в оптических измерениях во времени характеристик крови путем измерения во времени степени насыщения крови кислородом в герметичной термо- и влагостабилизируемой камере с заполненной газовой смесью под атмосферным давлением с фиксированным постоянным составом кислорода, осуществлении непрерывного контакта пробы крови с газовой смесью (RU 2218085 С2, 10.12.2003, МПК А61В 5/145).Closest to the claimed invention is a method for diagnosing the functional state of the body, which consists in optical measurements over time of blood characteristics by measuring over time the degree of blood saturation with oxygen in a sealed thermo and moisture stabilized chamber with a filled gas mixture under atmospheric pressure with a fixed constant composition of oxygen, continuous contact of a blood sample with a gas mixture (RU 2218085 C2, 12/10/2003, IPC A61B 5/145).
В этом способе процессы оксигенации (деоксигенации) крови осуществляют многократно, а эффективный газообмен пробы крови с газовой смесью производят посредством периодического изменения площади поверхности крови, контактирующей с газовой средой, и измеряют только степень насыщенности крови кислородом в течение всего времени кислородного обмена крови с газовой смесью. Моделируя различные состояния исследуемой пробы крови путем изменения состава газовой смеси, осуществляют оценку функционального состояния организма, которую производят путем сопоставления данных, полученных при этом моделировании. Известным способом можно определять функциональные возможности организма, то есть его энергетический статус.In this method, the processes of oxygenation (deoxygenation) of blood are carried out repeatedly, and effective gas exchange of a blood sample with a gas mixture is carried out by periodically changing the surface area of the blood in contact with the gas medium, and only the degree of blood saturation with oxygen is measured during the whole time of the oxygen exchange of blood with the gas mixture . Modeling various states of the blood sample under study by changing the composition of the gas mixture, an assessment is made of the functional state of the organism, which is produced by comparing the data obtained in this simulation. In a known manner, it is possible to determine the functional capabilities of an organism, that is, its energy status.
Недостатком этого способа является то, что его невозможно использовать для определения степени тяжести диабета, поскольку не дает достаточных для этого данных, чтобы определить и оценить структурные потери организма, степень деградации организма вследствие развития различной степени тяжести диабета.The disadvantage of this method is that it cannot be used to determine the severity of diabetes, because it does not provide sufficient data for this to determine and evaluate the structural loss of the body, the degree of degradation of the body due to the development of various severity of diabetes.
Наиболее близким к заявляемому изобретению является устройство диагностики функционального состояния организма, содержащее герметичную термо- и влагостабилизируемую камеру с кюветой для размещения пробы крови, соединенную с камерой систему подачи газовой смеси под атмосферным давлением с постоянным содержанием кислорода, систему термо- и влагостабилизации, соединенную с герметичной термо- и влагостабилизируемой камерой, оптический оксиметр, выполненный с возможностью оптического контакта с пробой крови, и блок регистрации, соединенный с оптическим оксиметром (RU 2218085 С2, 10.12.2003, МПК А61В 5/145).Closest to the claimed invention is a device for diagnosing the functional state of an organism, comprising a sealed thermo and moisture stabilizing chamber with a cuvette for placing a blood sample, a gas mixture supply system under atmospheric pressure with a constant oxygen content connected to the chamber, a thermal and moisture stabilization system connected to a sealed thermo-and moisture-stabilized camera, an optical oximeter, made with the possibility of optical contact with a blood sample, and a recording unit, connect with an optical oximeter (RU 2218085 C2, 12/10/2003, IPC АВВ 5/145).
Известное устройство осуществляет диагностику функционального состояния организма в целом, позволяет обнаружить отклонения от нормы функционального состояния организма (болезнь, стресс, усталость), устанавливать способность к адаптации и восстановлению по количественным параметрам, характеризующим осуществление кровью ее кислородно-транспортной функции.The known device performs diagnostics of the functional state of the body as a whole, allows to detect deviations from the norm of the functional state of the body (illness, stress, fatigue), to establish the ability to adapt and restore by quantitative parameters characterizing the implementation of the blood its oxygen-transport function.
Недостатком известного устройства является то, что его невозможно использовать для определения степени тяжести диабета, поскольку они не дают достаточных для этого данных. Невозможно определить и оценить структурные потери организма, степень их деградации вследствие развития диабета.A disadvantage of the known device is that it cannot be used to determine the severity of diabetes, since they do not provide sufficient data for this. It is impossible to determine and evaluate the structural losses of the body, the degree of their degradation due to the development of diabetes.
Заявляемый способ позволяет избавиться от недостатков известных способов.The inventive method allows to get rid of the disadvantages of the known methods.
Задача, которую решает заявляемое изобретение, это возможность диагностики и исследования степени тяжести диабета. Заявляемый способ позволяет быстро, точно и малоинвазивным методом количественно оценить степень тяжести диабета по параметрам кинетики кислородного обмена крови с контактирующей с ней газовой смесью.The task that the claimed invention solves is the ability to diagnose and study the severity of diabetes. The inventive method allows you to quickly, accurately and minimally invasive method to quantify the severity of diabetes by the parameters of the kinetics of oxygen exchange of blood with a gas mixture in contact with it.
Техническим результатом является то, что способ работает во всем диапазоне развития диабета - от ее формирования и течения до развития тяжелых форм. Это осуществляется за счет мониторинга параметров крови на клеточном и субклеточном уровнях. Нарушения на клеточном и субклеточном уровнях на ранних стадиях болезни как раз и являются основной причиной формирования и развития системных заболеваний, таких как диабет.The technical result is that the method works in the entire range of development of diabetes - from its formation and course to the development of severe forms. This is done by monitoring blood parameters at the cellular and subcellular levels. Disorders at the cellular and subcellular levels in the early stages of the disease are precisely the main reason for the formation and development of systemic diseases, such as diabetes.
О степени тяжести диабета в заявляемом способе судят по степени деградации белкового состава клеток, вызываемой развитием болезни, а именно, эритроцитов крови. Деградация эритроцитов также проявляется в уменьшении в них по сравнению с нормой количества белков, в том числе встроенных в мембрану. Последнее обстоятельство обуславливает снижение неспецифической проницаемости эритроцитарных мембран, которое, таким образом, прямо коррелирует со степенью деградации этих клеток. Поэтому величина этого снижения может служить мерой тяжести развивающегося и сложившегося диабета, являющегося причиной деградации клеток.The severity of diabetes in the present method is judged by the degree of degradation of the protein composition of the cells caused by the development of the disease, namely, red blood cells. Red cell degradation is also manifested in a decrease in the amount of proteins, including those embedded in the membrane, compared with the norm. The latter circumstance causes a decrease in the nonspecific permeability of erythrocyte membranes, which, thus, directly correlates with the degree of degradation of these cells. Therefore, the magnitude of this decrease can serve as a measure of the severity of developing and existing diabetes, which is the cause of cell degradation.
Предлагаемое изобретение ставит целью определение и оценку структурных потерь организма, степени их деградации вследствие развития диабета. Структурная деградация функциональных систем организма, развивающаяся по мере увеличения степени тяжести диабета, базируется на структурной деградации клеток, ферментативный пул которых обедняется не быстрее характерного времени его смены, то есть 2-3 месяца. А энергетический статус организма может варьироваться в течение суток, а при стрессах даже за минуты. Структуры эритроцитов также подвержены влиянию развивающейся болезни. В этом отношении они не более устойчивы, чем другие соматические клетки.The present invention aims at determining and evaluating the structural losses of the body, the degree of their degradation due to the development of diabetes. The structural degradation of the functional systems of the body, which develops as the severity of diabetes increases, is based on the structural degradation of cells whose enzymatic pool is depleted no faster than the characteristic time of its change, i.e., 2-3 months. And the energy status of the body can vary during the day, and under stress even in minutes. Red blood cell structures are also affected by a developing disease. In this regard, they are no more resistant than other somatic cells.
Проницаемость мембран эритроцитов на современном техническом уровне можно измерять с помощью заявляемого способа. Однако для однозначной интерпретации полученных результатов измерений в отношении их соответствия степени тяжести диабета необходимо устранить воздействие других факторов, влияющих на величину проницаемости мембран эритроцитов. Таким ведущим фактором является как раз ослабление по сравнению с нормой их энергетики, вызываемое развившимся диабетом. Если уменьшение количества белков в мембранах эритроцитов приводит к уменьшению проницаемости мембран, то ослабление энергетики оказывает противоположное действие, увеличивает указанную проницаемость. Для устранения такого вредного влияния в заявляемом способе предусматривается добавление в пробы крови перед измерениями веществ, ингибирующих гликолиз.The permeability of erythrocyte membranes at the modern technical level can be measured using the proposed method. However, for an unambiguous interpretation of the obtained measurement results with respect to their correspondence to the severity of diabetes, it is necessary to eliminate the influence of other factors affecting the permeability of erythrocyte membranes. Such a leading factor is just the weakening compared with the norm of their energy, caused by developing diabetes. If a decrease in the number of proteins in the membranes of red blood cells leads to a decrease in the permeability of the membranes, then the weakening of the energy has the opposite effect, increases the specified permeability. To eliminate such harmful effects in the claimed method provides for the addition of blood samples before measurements of substances that inhibit glycolysis.
Наиболее просто и удобно это осуществить по уменьшению количества белков, встроенных в мембрану эритроцитов крови. По мере развития диабета количество белков в их мембранах уменьшается, соответственно уменьшается проницаемость эритроцитарных мембран для кислорода. Поэтому процессы кислородного обмена эритроцитов с окружающих их средой замедляются, и чем сильнее обеднение белков в мембранах эритроцитов, соответствующее большей степени тяжести диабета, тем больше выражено указанное замедление.The most simple and convenient way to do this is to reduce the number of proteins embedded in the membrane of red blood cells. As diabetes develops, the number of proteins in their membranes decreases, and the permeability of erythrocyte membranes to oxygen decreases accordingly. Therefore, the processes of oxygen metabolism of red blood cells with their environment slow down, and the stronger the depletion of proteins in the membranes of red blood cells, corresponding to the greater severity of diabetes, the more pronounced this slowdown.
Этот технический результат достигается тем, что в заявляемом способе диагностики организма, предназначенном для диагностики и исследования степени тяжести диабета, заключающемся в оптических измерениях во времени характеристик крови путем измерения во времени степени насыщения крови кислородом в герметичной термо- и влагостабилизируемой камере с заполненной газовой смесью под атмосферным давлением с постоянным содержанием кислорода, осуществлении непрерывного контакта пробы крови с газовой смесью, согласно изобретению, в пробу крови вводят вещества или вещество, предотвращающее свертывание крови и ингибирующее гликолиз эритроцитов крови, осуществляют непрерывное перемешивание пробы крови для насыщения крови кислородом, вычисляют зависимость от времени скорости насыщения крови кислородом пробы крови и сравнивают вычисленную зависимость от времени скорости насыщения крови кислородом пробы крови и зависимость от времени скорости насыщения крови кислородом пробы крови здорового организма одинакового возраста и пола и определяют по сравнению этих зависимостей степень тяжести диабета.This technical result is achieved by the fact that in the inventive method of diagnosing an organism, intended for the diagnosis and study of the severity of diabetes, which consists in optical measurements over time of blood characteristics by measuring over time the degree of blood saturation with oxygen in a sealed thermally and moisture-stabilized chamber with a filled gas mixture under atmospheric pressure with a constant oxygen content, the continuous contact of a blood sample with a gas mixture, according to the invention, in the sample cr you inject substances or a substance that prevents blood coagulation and inhibits the glycolysis of red blood cells, continuously mixes the blood sample to saturate the blood with oxygen, calculates the time dependence of the rate of blood oxygenation of the blood sample and compares the calculated time dependence of the rate of blood oxygenation of the blood sample and the dependence on time rate of blood oxygenation of a blood sample of a healthy organism of the same age and gender and is determined by comparing these dependencies the degree of severity of the diabetes.
Газовая смесь содержит биологически неактивные газы к пробе крови, кроме кислорода.The gas mixture contains biologically inactive gases to the blood sample, in addition to oxygen.
В качестве вещества, предотвращающего свертывание крови, используют гепарин, а в качестве вещества, ингибирующего гликолиз эритроцитов крови, используют этиловый спирт.As a substance that prevents blood coagulation, heparin is used, and ethanol is used as a substance that inhibits blood red blood cell glycolysis.
В качестве вещества, предотвращающего свертывание крови и ингибирующего гликолиз эритроцитов крови, используют изотонический раствор цитрата натрия.As a substance that prevents blood coagulation and inhibits the glycolysis of red blood cells, an isotonic sodium citrate solution is used.
Температуру в термо- и влагостабилизируемой камере устанавливают в интервале значений, близких к организму.The temperature in the heat and moisture stabilized chamber is set in the range of values close to the body.
В пробу крови испытуемого добавляют антикоагулянт - консервант донорской крови, предотвращающий ее свертывание. В противном случае наблюдать процесс насыщения крови кислородом невозможно. В пробу добавляют также вещества, ингибирующие гликолиз. Это позволяет получить необходимую зависимость скорости насыщения крови кислородом только от количества белков в мембранах эритроцитов. Добавление ингибитора гликолиза в пробу крови устраняет влияние на скорость насыщения крови энергетики эритроцитов, основой которой является гликолиз. Уменьшение количества белков в мембранах эритроцитов в крови больного диабетом понижает скорость насыщения его крови кислородом, а снижение энергетики эритроцитов в связи с развитием диабета и недостатком инсулина, наоборот, повышают эту скорость, являясь вредным фактором для получения необходимого технического результата.An anticoagulant, a preservative of donated blood, which prevents its coagulation, is added to the test blood sample. Otherwise, it is impossible to observe the process of blood saturation with oxygen. Glycolysis inhibiting substances are also added to the sample. This allows you to get the necessary dependence of the rate of blood oxygenation only on the amount of proteins in the membranes of red blood cells. The addition of a glycolysis inhibitor to the blood sample eliminates the effect on the rate of blood saturation of red blood cell energy, which is based on glycolysis. A decrease in the number of proteins in the erythrocyte membranes in the blood of a patient with diabetes lowers the rate of oxygen saturation of his blood, and a decrease in the energy of red blood cells due to the development of diabetes and lack of insulin, on the contrary, increase this speed, being a harmful factor for obtaining the necessary technical result.
Для ускорения процесса кислородного обмена крови в пробе с контактирующей с ней газовой средой кровь интенсивно перемешивают. Это позволяет ускорить и измерение зависимости от времени скорости насыщения крови кислородом пробы крови и в результате быстро определить степень тяжести диабета.To accelerate the process of oxygen exchange of blood in a sample with a gas medium in contact with it, the blood is intensively mixed. This makes it possible to speed up the measurement of the time dependence of the rate of blood oxygenation of a blood sample and, as a result, to quickly determine the severity of diabetes.
В процессе кислородного обмена идет выход углекислого газа из испытуемой крови, что существенно повышает точность измерений. Растворенный в крови углекислый газ находится, в основном, в плазме крови в виде бикарбонатов - отрицательных ионов. При выходе углекислого газа из крови бикарбонаты сначала входят в эритроциты, где под воздействием фермента карбангидразы превращаются в углекислый газ и воду, углекислый газ выходит из эритроцитов в плазму крови и далее в газовую смесь, контактирующую с кровью в пробе. Бикарбонаты приносят в эритроциты свой отрицательный заряд, повышая трансмембранную разность потенциалов на их мембранах. Напряженность поля в липидах мембран растет, и соответственно проницаемость мембран эритроцитов уменьшается. Такое уменьшение проницаемости мембран эритроцитов, вызванное выходом CO2 в процессе кислородного обмена из крови, существенным образом увеличивает долю изменения проницаемости, обусловленную обеднением белков в мембранах эритроцитов крови больных. Это влияет на точность измерений скорости насыщения крови кислородом пробы крови, как больных диабетом, так и здоровых людей. Тем самым, повышает точность измерений способа.In the process of oxygen metabolism, carbon dioxide is released from the test blood, which significantly increases the accuracy of the measurements. Carbon dioxide dissolved in the blood is found mainly in blood plasma in the form of bicarbonates - negative ions. When carbon dioxide escapes from the blood, bicarbonates first enter red blood cells, where, under the influence of the enzyme, carbonic anhydrase is converted to carbon dioxide and water, carbon dioxide leaves red blood cells in the blood plasma and then into the gas mixture in contact with the blood in the sample. Bicarbonates bring their negative charge into red blood cells, increasing the transmembrane potential difference on their membranes. The field strength in the lipids of the membranes increases, and accordingly, the permeability of the membranes of red blood cells decreases. Such a decrease in the permeability of erythrocyte membranes, caused by the release of CO 2 during oxygen exchange from the blood, significantly increases the percentage of change in permeability due to depletion of proteins in the blood erythrocyte membranes of patients. This affects the accuracy of measuring the rate of blood saturation with oxygen of a blood sample, both diabetes patients and healthy people. Thus, increases the accuracy of the measurement method.
Другим не менее важным фактором для достижения технического результата является обеспечение контакта крови в процессе ее кислородного обмена со смесью газа с постоянным парциальным давлением кислорода, а газовая смесь содержит биологически неактивные газы к пробе крови, кроме кислорода.Another equally important factor to achieve a technical result is the provision of blood contact during its oxygen exchange with a gas mixture with a constant partial pressure of oxygen, and the gas mixture contains biologically inactive gases to the blood sample, in addition to oxygen.
Для атмосферного давления, используемого в заявляемом способе, в качестве биологически неактивных газов можно использовать инертные газы, азот.For atmospheric pressure used in the present method, inert gases, nitrogen can be used as biologically inactive gases.
Биологически неактивные газы позволяют сохранить при измерениях общее давление, одинаковое с давлением в организме, атмосферное, что сказывается на точности способа.Biologically inactive gases make it possible to preserve the atmospheric pressure during measurements, the same as the pressure in the body, which affects the accuracy of the method.
Заявляемое устройство позволяет избавиться от недостатков известных способов и устройств.The inventive device allows you to get rid of the disadvantages of known methods and devices.
Задачи, которые решает заявляемое устройство: возможность диагностики и исследования степени тяжести диабета; инструментальный контроль степени тяжести диабета в процессе развития диабета, что позволяет объективно оценивать эффективность лечебных мероприятий.The tasks that the claimed device solves: the ability to diagnose and study the severity of diabetes; instrumental control of the severity of diabetes in the development of diabetes, which allows you to objectively evaluate the effectiveness of treatment measures.
Заявляемое устройство позволяет быстро, точно и количественно оценить степень тяжести диабета по параметрам кинетики кислородного обмена крови с контактирующей с ней газовой смесью. Измерение скорости насыщения крови кислородом, прямо коррелирующей с количеством белков в мембране, и, следовательно, со степенью тяжести диабета, реализует возможность быстро, точно получить количественные параметры степени тяжести диабета.The inventive device allows you to quickly, accurately and quantitatively assess the severity of diabetes by the parameters of the kinetics of oxygen exchange of blood with a gas mixture in contact with it. Measurement of the rate of blood oxygen saturation, which directly correlates with the amount of protein in the membrane, and therefore with the severity of diabetes, makes it possible to quickly, accurately obtain quantitative parameters of the severity of diabetes.
Техническим результатом заявляемого устройства является количественная, инструментальная (то есть объективная) оценка степени тяжести диабета, определяемая степенью деградации, обеднения белкового пула клеток, в том числе эритроцитов крови, вызванной развитием диабета. Это вызывает в пробе крови больного диабетом уменьшение скорости насыщения кислородом эритроцитов по сравнению со скоростью насыщения кислородом эритроцитов здорового организма одинакового возраста и пола, а разница между ними позволяет оценить степень тяжести диабета.The technical result of the claimed device is a quantitative, instrumental (i.e. objective) assessment of the severity of diabetes, determined by the degree of degradation, depletion of the protein pool of cells, including red blood cells, caused by the development of diabetes. This causes a decrease in the rate of oxygenation of red blood cells in the blood sample of a diabetic patient compared with the rate of oxygenation of red blood cells of a healthy organism of the same age and gender, and the difference between them allows us to estimate the severity of diabetes.
Технический результат достигается тем, что устройство диагностики организма, предназначенное для диагностики и исследования степени тяжести диабета, содержащее герметичную термо- и влагостабилизируемую камеру с кюветой для размещения пробы крови, соединенную с камерой систему подачи газовой смеси под атмосферным давлением с постоянным содержанием кислорода, систему термо- и влагостабилизации, соединенную с герметичной термо- и влагостабилизируемой камерой, оптический оксиметр, выполненный с возможностью оптического контакта с пробой крови, и блок регистрации, соединенный с оптическим оксиметром, согласно изобретению, имеет преобразователь оптических сигналов, блок сравнения и блок отображения информации, а герметичная термо- и влагостабилизируемая камера имеет средство для непрерывного перемешивания пробы крови с активным элементом, расположенным в кювете для размещения пробы крови, при этом блок регистрации соединен с преобразователем оптических сигналов, который соединен с блоком сравнения, подключенным к блоку отображения информации.The technical result is achieved in that an organism diagnostic device for diagnosing and investigating the severity of diabetes, comprising a sealed thermo and moisture stabilized chamber with a cuvette for placing a blood sample, a gas mixture supply system under atmospheric pressure with a constant oxygen content connected to the chamber, a thermo system - and moisture stabilization, connected to a sealed thermo and moisture stabilized chamber, an optical oximeter, made with the possibility of optical contact with samples of blood, and the registration unit connected to the optical oximeter according to the invention has an optical signal converter, a comparison unit and an information display unit, and a sealed thermo and moisture stabilized chamber has means for continuously mixing a blood sample with an active element located in a cell for placement blood samples, while the registration unit is connected to an optical signal converter, which is connected to a comparison unit connected to the information display unit.
Активный элемент средства для перемешивания пробы крови выполнен в виде лопастей, размещенных на вертикальном валу и имеющих возможность вращательного движения с помощью привода, расположенного за герметичной термо- и влагостабилизируемой камерой. Активный элемент средства для перемешивания пробы крови предотвращает оседание эритроцитов и не препятствует достижению результата. Механическое взаимодействие эритроцитов с активными элементами средства для перемешивания пробы крови и стенками кюветы имитирует взаимодействие эритроцитов со стенками капилляров тканей-потребителей кислорода в условиях организма, обеспечивая таким образом желаемый технический результат.The active element of the means for mixing the blood sample is made in the form of blades placed on a vertical shaft and having the possibility of rotational movement with the help of a drive located behind a sealed thermo and moisture stabilized chamber. The active element of the means for mixing the blood sample prevents the sedimentation of red blood cells and does not prevent the achievement of the result. The mechanical interaction of red blood cells with the active elements of the means for mixing a blood sample and the walls of the cell simulates the interaction of red blood cells with the walls of the capillaries of oxygen-consuming tissues in the body, thus providing the desired technical result.
Устройство также имеет блок управления, который соединен соответственно с оптическим оксиметром, приводом средства для перемешивания пробы крови, системой подачи газовой смеси, системой термо- и влагостабилизации, блоком регистрации, преобразователем оптических сигналов, блоком сравнения и с блоком отображения информации. Это отличие позволяет вести диагностику и исследования степени тяжести диабета в автоматическом режиме.The device also has a control unit, which is connected respectively to an optical oximeter, a drive for mixing a blood sample, a gas mixture supply system, a thermal and moisture stabilization system, a recording unit, an optical signal converter, a comparison unit, and an information display unit. This difference allows you to diagnose and study the severity of diabetes in an automatic mode.
В устройстве соответственно оптический оксиметр, блок регистрации оптических сигналов, преобразователь оптических сигналов, блок сравнения, блок отображения информации и привод средства для перемешивания пробы крови соединены с системой термо- и влагостабилизации. Система термо- и влагостабилизации устанавливает параметры: температуру, давление и влажность, одинаковую с параметрами герметичной термо- и влагостабилизируемой камеры. Стабилизация температуры вышеперечисленных элементов устройства благоприятно сказывается на работе этих элементов, повышая точность измерения и обеспечивая увеличение точности измерений диагностики и исследований.In the device, respectively, an optical oximeter, an optical signal recording unit, an optical signal converter, a comparison unit, an information display unit, and a drive for mixing a blood sample are connected to a thermal and moisture stabilization system. The thermal and moisture stabilization system sets the parameters: temperature, pressure and humidity, the same as the parameters of the sealed thermo and moisture stabilized chamber. The stabilization of the temperature of the above elements of the device favorably affects the operation of these elements, increasing the accuracy of measurements and providing an increase in the accuracy of measurements of diagnostics and studies.
Стабилизация температуры корпуса также благоприятно сказывается на работе этих элементов, повышая точность измерения.Stabilization of the case temperature also favorably affects the operation of these elements, increasing the measurement accuracy.
Способ диагностики организма, предназначенный для диагностики и исследования степени тяжести диабета, и устройство для его осуществления поясняется графическими изображениями. На фиг.1 показан график зависимости степени насыщения крови кислородом пробы крови величины α от времени наблюдения t, где кривая 1 - организм больного диабетом, кривая 2 - здоровый организм; фиг.2 - график зависимости скорости насыщения крови кислородом пробы крови величины dα/dt от времени наблюдения t, кривая 1 - организм больного диабетом, кривая 2 - здоровый организм; фиг.3 - блок-схема устройства диагностики организма, предназначенного для диагностики и исследования степени тяжести диабета; фиг.4 - блок-схема устройства для автоматического режима управления; фиг.5 - блок-схема устройства для автоматического режима управления и термо- и влагостабилизации всех элементов устройства.A method for diagnosing the body, designed to diagnose and study the severity of diabetes, and a device for its implementation is illustrated by graphic images. Figure 1 shows a graph of the degree of saturation of blood with oxygen of a blood sample of value α from the observation time t, where
На фиг.3, 4, 5 связи каждого элемента устройства обозначены пунктирными линиями.In figure 3, 4, 5, the connections of each element of the device are indicated by dashed lines.
Заявляемый способ диагностики организма, предназначенный для диагностики и исследования степени тяжести диабета, осуществляется следующим образом. В пробу крови, взятую из вены пациента, добавляют вещества, предотвращающие свертывание крови, например, гепарин, и ингибирующие гликолиз в эритроцитах, например, этиловый спирт. Добавление в пробу крови изотонического раствора цитрата натрия предотвращает свертывание крови и ингибирует гликолиз.The inventive method for diagnosing the body, intended for the diagnosis and study of the severity of diabetes, is as follows. Substances that prevent blood coagulation, such as heparin, and inhibit glycolysis in red blood cells, such as ethanol, are added to a blood sample taken from a patient's vein. Adding isotonic sodium citrate to the blood sample prevents blood coagulation and inhibits glycolysis.
Пробу помещают в кювету, а ее в герметичную термо- и влагостабилизируемую камеру с заполненной газовой смесью с постоянным содержанием кислорода. В герметичной термо- и влагостабилизируемой камере поддерживается температура и влажность, близкие к условиям в альвеолах легких. Кровь в кювете контактирует с газовой смесью под атмосферным давлением. Парциальное давление кислорода в указанной газовой смеси поддерживается постоянным и близко к альвеолярному, а остальные компоненты газовой смеси - биологически неактивные газы. Температуру в термо- и влагостабилизируемой камере устанавливают в интервале значений, близких к организму. Обеспечивают кислородный обмен исследуемой крови в пробе с газовой смесью в камере, а именно насыщение кислородом (оксигенацию).The sample is placed in a cuvette, and it is in a sealed thermo and moisture stabilized chamber with a filled gas mixture with a constant oxygen content. In a sealed thermo and moisture stabilized chamber, temperature and humidity are maintained close to the conditions in the lung alveoli. Blood in the cuvette contacts the gas mixture under atmospheric pressure. The partial pressure of oxygen in the specified gas mixture is kept constant and close to the alveolar, and the remaining components of the gas mixture are biologically inactive gases. The temperature in the heat and moisture stabilized chamber is set in the range of values close to the body. Provide oxygen exchange of the test blood in the sample with the gas mixture in the chamber, namely oxygen saturation (oxygenation).
С кровью в кювете устанавливают оптический контакт, позволяющий следить за степенью насыщенности - величина α, которую в медицинской практике принято измерять в долях - от 0 до 1 или в процентах - от 0% до 100%. В измерениях по заявляемому изобретению допускается, что α может измеряться в относительных единицах без перевода в указанные доли или проценты. Затем осуществляют непрерывное перемешивание пробы крови в кювете для насыщения крови кислородом. Для ускорения этого процесса кровь в кювете интенсивно перемешивают.An optical contact is established with the blood in the cuvette, which allows you to monitor the degree of saturation - the value of α, which in medical practice is usually measured in fractions - from 0 to 1 or in percent - from 0% to 100%. In the measurements according to the claimed invention, it is assumed that α can be measured in relative units without conversion to the indicated fractions or percent. Then carry out continuous mixing of the blood sample in the cell to saturate the blood with oxygen. To accelerate this process, the blood in the cuvette is intensively mixed.
Наблюдают процесс насыщения крови кислородом, кислородный обмен исследуемой пробы крови с газовой смесью в камере при непрерывном контакте крови с газовой средой.Observe the process of blood saturation with oxygen, oxygen exchange of the test blood sample with the gas mixture in the chamber with continuous contact of blood with the gas medium.
Осуществляют непрерывную регистрацию оптического сигнала, характеризующего степень насыщения крови кислородом α в течение всего времени кислородного обмена крови с контактирующей с ней газовой средой, получают зависимость степени насыщения крови кислородом пробы крови величины α от времени наблюдения t (временной ход), которая изображена на фиг.1 кривая 1. Кривая 2 на фиг.1 иллюстрирует зависимость степени насыщения крови кислородом пробы крови величины α здорового организма одинакового пола и возраста с исследуемого организма.The optical signal characterizing the degree of oxygen saturation of the blood with oxygen α during the entire time of oxygen exchange of blood with the gas medium in contact with it is continuously recorded. The dependence of the degree of blood saturation with oxygen of the blood sample of value α on the observation time t (time course), which is shown in FIG. 1
Затем полученную зависимость степени насыщения α от времени t преобразуют дифференцированием по времени в скорость насыщения крови кислородом пробы крови от времени, то есть получают зависимость от времени t (временной ход величины dα/dt), которая изображена на фиг.2, кривая 1 организма больного диабетом.Then, the obtained dependence of the degree of saturation α on time t is converted by time differentiation into the rate of blood oxygenation of the blood sample with time, that is, the dependence on time t (time course of the value dα / dt) is obtained, which is shown in Fig. 2,
Оценку степени тяжести диабета при наличии его у испытуемого производят путем сопоставления полученных данных зависимости от времени t скорости насыщения dα/dt его пробы крови кислородом и полученных ранее данных временного хода этой величины для крови здорового организма. Сравнение ведут по организмам одинакового пола и возраста.Assessment of the severity of diabetes in the presence of a test subject is carried out by comparing the data obtained depending on the time t of saturation rate dα / dt of his blood sample with oxygen and previously obtained data on the time course of this value for the blood of a healthy body. Comparisons are made for organisms of the same gender and age.
На фиг.2, кривые 1 и 2, видно, что чем более выражены отличия скорости насыщения крови кислородом больного диабетом и здорового организма, тем выше степень тяжести диабета. При наличии диабета указанная кривая 1 для крови больного, если он действительно болен, располагается в большей своей части под кривой 2, полученной для крови здорового организма. Степенью тяжести диабета является степень отклонения кривой испытуемого от кривой здорового организма.In Fig. 2, curves 1 and 2, it can be seen that the more pronounced the differences in the rate of blood saturation with oxygen by a diabetic patient and a healthy body, the higher the severity of diabetes. In the presence of diabetes, the indicated
Пример осуществления способа диагностики и исследования степени тяжести диабета. Определяем величину степени тяжести диабета по крови больного диабетом тяжелой формы (концентрация глюкозы в крови - 15 ммоль/л) женского пола в возрасте 53 лет и крови здорового организма (концентрация глюкозы в крови - 5 ммоль/л) женского пола возраста 53 лет. Способ осуществляют in vitro (вне организма) в малом объеме, равном 1 мл пробы венозной крови. Газовая смесь содержит кислород с парциальным давлением около 100 мм ртутного столба, биологически неактивный газ аргон, при этом суммарное давление газовой смеси 1 ата (атмосфера абсолютная). В пробу крови добавляют изотонический раствор цитрата натрия соотношением к крови 1:10 и осуществляют способ, как описано выше. В результате получают кривые 1 и 2 на фиг.1 и 2. Измеряют площадь (dα/dt) под кривой 2 фиг.2 и площадь (dα/dt) под кривой 1 фиг.2, сравнивают, т.е. берут отношение этих площадей под кривой 2 фиг.2 и кривой 1 фиг.2 как меру степени тяжести диабета и получают величину степени тяжести диабета, равную 2, которая соответствует тяжелой форме диабета. И чем выше величина степени тяжести диабета, тем тяжелее форма диабета.An example implementation of a method for the diagnosis and study of the severity of diabetes. We determine the magnitude of the severity of diabetes in the blood of a patient with severe diabetes (blood glucose concentration is 15 mmol / L) of a female at the age of 53 years and blood of a healthy body (blood glucose concentration of 5 mmol / L) of a female of 53 years of age. The method is carried out in vitro (outside the body) in a small volume equal to 1 ml of venous blood sample. The gas mixture contains oxygen with a partial pressure of about 100 mm Hg, a biologically inactive argon gas, and the total pressure of the gas mixture is 1 ata (absolute atmosphere). An isotonic sodium citrate solution with a ratio of 1:10 to the blood is added to the blood sample and the method is carried out as described above. As a result, curves 1 and 2 in FIGS. 1 and 2 are obtained. The area (dα / dt) under
В результате экспериментов были получены экспериментальные данные для определения и оценки структурных потерь организма, степени деградации организма вследствие развития диабета и степени тяжести диабета.As a result of the experiments, experimental data were obtained to determine and evaluate the structural losses of the body, the degree of degradation of the body due to the development of diabetes, and the severity of diabetes.
Экспериментальные данные показали, что способ точно и быстро определяет наличие или отсутствие диабета. Степень тяжести диабета определяется на любой, в том числе, ранней стадии развития диабета, когда лечение наиболее эффективно.Experimental data showed that the method accurately and quickly determines the presence or absence of diabetes. The severity of diabetes is determined at any, including the early stage of diabetes, when treatment is most effective.
Заявляемое устройство (фиг.3) для осуществления способа диагностики организма, предназначенного для диагностики и исследования степени тяжести диабета, содержит герметичную термо- и влагостабилизируемую камеру 3 с кюветой для размещения пробы крови 4, соединенную с камерой 3 систему подачи газовой смеси 5 под атмосферным давлением с постоянным содержанием кислорода, систему термо- и влагостабилизации 6, соединенную с герметичной термо- и влагостабилизируемой камерой 3, оптический оксиметр 7, выполненный с возможностью оптического контакта с пробой крови, и блок регистрации 8, соединенный с оптическим оксиметром 7, преобразователь оптических сигналов 9, блок сравнения 10 и блок отображения информации 11, герметичная термо- и влагостабилизируемая камера 3 имеет средство для непрерывного перемешивания пробы крови 12 с активным элементом (не показано на фиг.), расположенным в кювете для размещения пробы крови 4, при этом блок регистрации 8 соединен с преобразователем оптических сигналов 9, который соединен с блоком сравнения 10, подключенным к блоку отображения информации 11.The inventive device (figure 3) for implementing the diagnostic method of an organism intended for the diagnosis and study of the severity of diabetes, contains a sealed thermo and moisture stabilized
Активный элемент средства для перемешивания пробы крови 12 выполнен в виде лопастей, размещенных на вертикальном валу и имеющих возможность вращательного движения с помощью привода (не показаны на фиг.3, 4, 5), расположенного за герметичной термо- и влагостабилизируемой камерой 3. Активный элемент предназначен для эффективного перемешивания крови в кювете 4 в течение всего процесса ее оксигенации.The active element of the means for mixing the
Блок управления 13 соединен (фиг.4, 5), соответственно, с оптическим оксиметром 7, приводом средства для перемешивания пробы крови, системой подачи газовой смеси 5, системой термо- и влагостабилизации 6, блоком регистрации 8 и преобразователем оптических сигналов 9, блоком сравнения 10 и с блоком отображения информации 11.The
Соответственно, оптический оксиметр 7, блок регистрации 8, преобразователь оптических сигналов 9, блок сравнения 10, блок отображения информации 11 и привод средства для перемешивания пробы крови 12 соединены с системой термо- и влагостабилизации 6.Accordingly, an
Оксиметр 7 предназначен для непрерывного измерения степени насыщенности крови кислородом в любое время в течение протекания процесса оксигенации венозной крови в кювете 4 и снятия зависимости степени насыщенности крови кислородом α от времени наблюдения t.The
Система подачи газовой смеси 5 присоединена трубопроводами 14 к герметичной термо- и влагостабилизируемой камере 3. Она может содержать резервуары с предварительно подготовленными газовыми смесями, помещенными в корпус прибора, либо находящимися вне его (фиг.3). Кроме того, она имеет систему шлангов и вентилей и регуляторов давления, которые не чертеже не показаны, для поддержания на постоянном уровне давления в камере. Система подачи газовой смеси 5 предназначена для обновления газовой смеси, контактирующей с кровью в кювете 4.The gas
Система термо и - влагостабилизации 6 предназначена для поддержания постоянной температуры и влажности в герметичной термо- и влагостабилизируемой камере 3 и крови в кювете 4, а также постоянной температуры элементов и блоков устройства. Блок регистрации 8 предназначен для регистрации оптического сигнала оксиметра 7 и получения зависимости степени насыщенности крови кислородом α от времени наблюдения t в течение всего времени процесса оксигенации крови в кювете 4 в герметичной термо- и влагостабилизируемой камере 3. Преобразователь оптических сигналов 9 предназначен для преобразования полученных зависимостей α(t) в зависимость dα/dt (t). Блок сравнения 10 осуществляет сравнение полученного временного хода величины dα/dt для крови больного с полученным ранее временным ходом величины dα/dt для здорового организма и определяет степень отклонения данных крови больного от данных крови здорового организма того же пола и возраста, которая служит количественной мерой степени тяжести диабета. Блок отображения информации 11 предназначен для отображения полученных промежуточных и конечных результатов обработки первичных измерений временного хода величин α и dα/dt и представление их в удобной для дальнейшей с ними работы форме. Этот блок обеспечивает также связь с ЭВМ. Блок управления 13 (фиг.4, 5) предназначен для регулирования работы всех систем и блоков, обеспечивая необходимые условия для их согласованной работы в автоматическом режиме работы устройства. Корпус устройства (на фиг. позицией не показан) предназначен для размещения в ней всех блоков и систем кроме трубопроводов.The system of thermo and
Заявляемое устройство работает следующим образом. Устройство может работать в ручном и автоматическом режиме.The inventive device operates as follows. The device can operate in manual and automatic mode.
В ручном режиме (блок управления 13 выключен) устройство работает следующим образом (фиг.3).In manual mode (
Все системы и блоки устройства подготавливают к работе. Включают систему термо- и влагостабилизации 6, которая устанавливает рабочую температуру и влажность в герметичной термо- и влагостатируемой камере 3, в кювете для размещения пробы крови 4, рабочую температуру оптического оксиметра 7, блоков регистрации 8, сравнения 10, отображения информации 11, преобразователя оптических сигналов 9 и средства для непрерывного перемешивания пробы крови 12 с активным элементом.All systems and units of the device are prepared for operation. They include a system of thermal and
После этого в испытуемую пробу крови добавляют вещества, спирт и гепарин или цитрат натрия. Пробу крови помещают в кювету 4, восстанавливают герметичность камеры 3 и по трубопроводу 14 в нее подается влажная газовая смесь с фиксированным парциальным давлением кислорода, близким к альвеолярному. Включают последовательно средство для непрерывного перемешивания пробы крови 12 с активным элементом (привод), оксиметр 7, блок регистрации 8, преобразователь оптических сигналов 9, блоки сравнения 10, отображения информации 11. Сигналы с оксиметра 7 подают в блок регистрации 8, где регистрируют их временной ход, получают зависимость степени насыщенности крови кислородом α от времени t (фиг.1).After that, substances, alcohol and heparin or sodium citrate are added to the test blood sample. A blood sample is placed in the
Эту зависимость преобразуют во временной ход скорости dα/dt насыщения крови кислородом в преобразователе оптических сигналов 9 (фиг.2). Полученные данные направляют в блок сравнения 10. В этом блоке хранят полученные ранее данные для крови здорового организма того же возраста и пола, что и испытуемого. В блоке сравнения 10 временной ход скорости насыщения крови кислородом dα/dt испытуемого сравнивают с временным ходом скорости насыщения крови кислородом здорового человека. Таким образом, эти данные для крови здорового человека служат эталоном для сравнения. По отклонению данных испытуемого от эталона судят о степени тяжести диабета. На графике зависимости скорости dα/dt насыщения крови кислородом от времени t фиг.2 кривая 1, соответствующая крови больного диабетом, располагается ниже кривой 2 фиг.2 здорового организма. Степень тяжести диабета прямо коррелирует со степенью такого отклонения. Полученные в блоке сравнения 10 результаты сравнения направляют в блок отображения информации 11. Результаты могут быть представлены в блоке 11 в цифровой форме, в виде кривых, одной цифрой степени тяжести диабета, на дисплее и/или распечаткой принтера, включенного в блок 11. Этот блок имеет выход на ЭВМ, позволяющий получать все промежуточные и конечные результаты измерений.This dependence is converted into the time course of the oxygen saturation rate dα / dt in the optical signal converter 9 (FIG. 2). The obtained data is sent to the
Автоматический режим может быть реализован с помощью блока управления 13 (фиг.4, 5). Включают блок управления 13. После его включения автоматически осуществляется подготовка устройства к работе, как в ручном режиме, осуществляют последовательное включение системы термо- и влагостабилизации 6, оптического оксиметра 7, блока регистрации 8, преобразователя оптических сигналов 9, блока сравнения 10 и блока отображения информации 11. В герметичной термо- и влагостатируемой камере 3, кювете для размещения пробы крови 4, на оптическом оксиметре 7, блоках регистрации 8, сравнения 10, отображения информации 11, преобразователе оптических сигналов 9 и средстве для непрерывного перемешивания пробы крови 12 с активным элементом и в блоке управления 13 устанавливают рабочую температуру, близкую к организму. После этого в испытуемую пробу крови добавляют вещества, спирт и гепарин или цитрат натрия. Пробу крови помещают в кювету 4, восстанавливают герметичность камеры 3. Восстановление герметичности камеры 3 является сигналом для блока 13 для включения всех других блоков.Automatic mode can be implemented using the control unit 13 (Fig.4, 5). Turn on the
Блок управления 13 включает последовательно средство для непрерывного перемешивания пробы крови 12 с активным элементом, непосредственно перемешивающий кровь, оксиметр 7, блок регистрации 8, преобразователь оптических сигналов 9, блоки сравнения 10, отображения информации 11. По трубопроводу 14 в герметичную термо- и влагостатируемую камеру 3 подают влажную газовую смесь с температурой и фиксированным парциальным давлением кислорода, близким к альвеолярному, и как это требует заявляемый способ.The
Начинается регистрация оптических сигналов с оксиметра 7. Возникшее существенное неравновесие по кислороду между венозной кровью и смесью газов, подаваемой в кювету, позволяет с помощью заявляемого устройства наблюдать процесс оксигенации крови и получить зависимость степени насыщенности крови кислородом α от времени наблюдения t. Сигналы с оксиметра 7 поступают в блок регистрации 8, преобразуются преобразователем оптических сигналов 9 во временной ход величины dα/dt. Далее сигналы с преобразователя оптических сигналов 9 поступают в блок сравнения 10. В блоке сравнения 10 временной ход скорости насыщения крови кислородом dα/dt испытуемого сравнивают с временным ходом скорости насыщения крови здорового организма. Таким образом, эти данные для крови здорового организма служат эталоном для сравнения. По отклонению данных испытуемого от эталона судят о степени тяжести диабета. На графике зависимости скорости dα/dt насыщения крови кислородом от времени t фиг.2 кривая 1, соответствующая крови больного диабетом, располагается ниже кривой 2 фиг.2. Степень тяжести диабета прямо коррелирует со степенью такого отклонения. Полученные в блоке сравнения 10 результаты сравнения направляют в блок отображения информации 11 и могут быть выведены на дисплей ЭВМ.The registration of optical signals from the
Таким образом, устройство позволяет установить и реализовать однозначную связь между степенью тяжести диабета и величиной скорости насыщения кислородом эритроцитов в крови больного диабетом, измеряемой в процессе кислородного обмена.Thus, the device allows you to establish and implement a unique relationship between the severity of diabetes and the rate of oxygen saturation of red blood cells in the blood of a patient with diabetes, measured in the process of oxygen metabolism.
Эксперименты показали, что устройство реализует возможность диагностики и исследования степени тяжести диабета.Experiments have shown that the device implements the ability to diagnose and study the severity of diabetes.
Мониторинг параметров крови на клеточном и субклеточном уровнях заявляемым устройством позволил быстро, точно и количественно определять и оценивать степень тяжести диабета во всем диапазоне развития диабета - от ее формирования, течения развития до тяжелых форм, что позволяет объективно оценивать эффективность лечебных мероприятий.Monitoring of blood parameters at the cellular and subcellular levels by the claimed device allowed us to quickly, accurately and quantitatively determine and evaluate the severity of diabetes in the entire range of diabetes development - from its formation, development course to severe forms, which allows you to objectively evaluate the effectiveness of treatment measures.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132884/14A RU2453272C2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010132884/14A RU2453272C2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010132884A RU2010132884A (en) | 2012-02-10 |
| RU2453272C2 true RU2453272C2 (en) | 2012-06-20 |
Family
ID=45853286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010132884/14A RU2453272C2 (en) | 2010-08-05 | 2010-08-05 | Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2453272C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1386910A1 (en) * | 1986-05-16 | 1988-04-07 | Рижский Медицинский Институт | Method of prognosing progress of pathologic process in children in brain concussion cases |
| SU1730135A1 (en) * | 1989-10-12 | 1992-04-30 | Научно-производственное объединение "Биотехника" | Apparatus for growing cells or tissues |
| RU2168165C2 (en) * | 1999-06-01 | 2001-05-27 | Якубова Равиля Ризовна | Quick test of estimation of patient conditions |
| RU2218085C2 (en) * | 2002-02-07 | 2003-12-10 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Method and device for diagnosing functional state of organism |
| JP2005111161A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Seiko Epson Corp | Instrument for measuring biological information, its control method, control program, and recording medium |
-
2010
- 2010-08-05 RU RU2010132884/14A patent/RU2453272C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1386910A1 (en) * | 1986-05-16 | 1988-04-07 | Рижский Медицинский Институт | Method of prognosing progress of pathologic process in children in brain concussion cases |
| SU1730135A1 (en) * | 1989-10-12 | 1992-04-30 | Научно-производственное объединение "Биотехника" | Apparatus for growing cells or tissues |
| RU2168165C2 (en) * | 1999-06-01 | 2001-05-27 | Якубова Равиля Ризовна | Quick test of estimation of patient conditions |
| RU2218085C2 (en) * | 2002-02-07 | 2003-12-10 | Физический институт им. П.Н. Лебедева РАН | Method and device for diagnosing functional state of organism |
| JP2005111161A (en) * | 2003-10-10 | 2005-04-28 | Seiko Epson Corp | Instrument for measuring biological information, its control method, control program, and recording medium |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| БОНДАРЬ Т.П. и др. Лабораторно-клиническая диагностика сахарного диабета и его осложнений. - М.: Медицинское информационное агентство, 2003, с.10, 14, 30. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010132884A (en) | 2012-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yamaguchi et al. | Noninvasively measuring blood glucose using saliva | |
| Madea et al. | Postmortem biochemistry | |
| Lyons et al. | Biomarkers in diabetes: hemoglobin A1c, vascular and tissue markers | |
| Mathieu et al. | Non-healing wounds | |
| JP2005532867A (en) | Calibration techniques for non-invasive medical devices | |
| Burritt | Current analytical approaches to measuring blood analytes | |
| Bonadonna et al. | Methods to assess in vivo insulin sensitivity and insulin secretion | |
| WO2012045047A2 (en) | Non-invasive analyte sensing and monitoring system and method | |
| CN106645665A (en) | Thrombin time detection reagent | |
| McKinley | ISFET and fiber optic sensor technologies: In vivo experience for critical care monitoring | |
| RU2453272C2 (en) | Method of diagnosing organism intended for diagnostics and analysis of diabetes severity degree and device for its realisation | |
| Tse et al. | Post mortem vitreous magnesium in adult population | |
| Yamada et al. | Evaluation of the relationship between glycated hemoglobin A1c and mean glucose levels derived from the professional continuous flash glucose monitoring system | |
| Cartier et al. | Pseudohypobicarbonatemia in a patient presenting with suspected diabetic ketoacidosis | |
| Chlup et al. | Glucose concentrations in blood and tissue-a pilot study on variable time lag | |
| RU2328741C1 (en) | Method of erythrocytes osmoresistivity evaluation | |
| Boulton et al. | Elevated glycosylated hemoglobin in diabetic neuropathy | |
| Wongyingsinn et al. | Use of rapid ABG analyzer in measurement of potassium concentration: does it agree with venous potassium concentration? | |
| RU2463606C1 (en) | Early diagnostic technique for complicated systemic inflammatory response in patients operated in by-pass environment | |
| Urban et al. | CO2 sensing in medicine | |
| RU2367950C2 (en) | Prediction procedure for metabolic syndrome development in male arterial hypertension | |
| KR100855605B1 (en) | A system for prediction and diagnosis of metabolic syndrome | |
| Theodore et al. | Venous blood gases and other alternatives to arterial blood gases | |
| RU2271537C1 (en) | Method for determining antemortem ethanol concentration in cadaver that has been exposed to open fire action | |
| RU2703510C1 (en) | Method for assessing the condition of blood oxygen transport function in a subject and deviations thereof from normal |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180806 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20191108 |