RU80241U1

RU80241U1 - DEVICE FOR AUTOMATED REGISTRATION OF REDUCED SPEED OF BLOOD ERYTHROCYTES

Info

Publication number: RU80241U1
Application number: RU2008134866/22U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Викторович Волков; Исаак Петрович Кагановский; Владимир Леонидович Воейков; Дмитрий Станиславович Есипов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Эколабмедтест"
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2009-01-27

Abstract

Полезная модель относится к области медицины. Устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови содержит корпус в виде барабана (1) с секториальным размещением в нем оптически непрозрачных кожухов (2) с оптически прозрачными капиллярными трубками (4), которые установлены в многопозиционных штативах (3). Барабан (1) для удобства загрузки выполнен с возможностью поворота на 180 градусов. Кожухи (2) выполнены в форме секторов цилиндра и снабжены крышками-экранами (5). В узкой части каждого из кожухов (2) размещены телевизионная камера (6) и источник (7) рассеянного света по одну сторону от капиллярных трубок (4). Телевизионные камеры (6) соединены с установленной в компьютере (8) платой (9) видеозахвата через электронный коммутатор (10), управляющий вход которого соединен с компьютером (8) через элемент (11) сопряжения. Получение изображения капиллярных трубок (4) с анализируемыми образцами крови в отраженном свете позволяет упростить конструкцию устройства и повысить объективность получаемых результатов анализа. В устройстве, благодаря его конструкции - выполнению корпуса в виде барабана (1) и секториальному размещению кожухов (2) с многопозиционными штативами (3) значительно увеличено количество одновременно исследуемых образцов. Такое устройство обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с известными аналогичными. 6 з.п. ф-лы. 2 ил.The utility model relates to the field of medicine. A device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate contains a drum-shaped body (1) with sectorial placement of optically opaque housings (2) with optically transparent capillary tubes (4), which are installed in multi-position tripods (3). The drum (1) for ease of loading is made with the possibility of rotation by 180 degrees. The casings (2) are made in the form of sectors of the cylinder and are equipped with lids-screens (5). In the narrow part of each of the housings (2) there is a television camera (6) and a source (7) of scattered light on one side of the capillary tubes (4). Television cameras (6) are connected to a video capture card (9) installed in the computer (8) through an electronic switch (10), the control input of which is connected to the computer (8) through the interface element (11). Obtaining an image of capillary tubes (4) with the analyzed blood samples in reflected light allows us to simplify the design of the device and increase the objectivity of the obtained analysis results. In the device, due to its design - the implementation of the housing in the form of a drum (1) and sectorial placement of the casings (2) with multi-position tripods (3), the number of simultaneously studied samples was significantly increased. Such a device has a higher operational efficiency in comparison with the known similar. 6 c.p. f-ly. 2 ill.

Description

Полезная модель относится к области медицины и может использоваться при клинических исследованиях крови, в том числе для определения индивидуальной чувствительности человека к пищевым продуктам по результатам анализа скорости оседания эритроцитов.The utility model relates to the field of medicine and can be used in clinical studies of blood, including for determining the individual sensitivity of a person to food products by analyzing the erythrocyte sedimentation rate.

Известен целый ряд устройств, позволяющих в автоматическом режиме отслеживать процесс оседания эритроцитов крови в капиллярах (US 4041502 А, 1978; US 5575977 A, 1996; DE 4117583 A1, 1992; RU 2128945 C1, 1999; RU 2208392 C2, 2003; RU 28551 U1, 2003 и др.).A number of devices are known that automatically monitor the process of sedimentation of red blood cells in capillaries (US 4041502 A, 1978; US 5575977 A, 1996; DE 4117583 A1, 1992; RU 2128945 C1, 1999; RU 2208392 C2, 2003; RU 28551 U1 , 2003, etc.).

Так, например, устройство по патенту US 5575977 содержит корпус, в котором на держателе размещена капиллярная трубка с анализируемым образцом крови. Капиллярную трубку охватывают две размещенные на подвижных основаниях сенсорные головки, каждая из которых содержит источник и приемник оптического излучения. Подвижные основания связаны с шаговыми двигателями, которые управляются процессором. Это устройство позволяет получить информацию о процессе оседания эритроцитов с двух пространственно разделенных зон. Однако из-за наличия механически перемещающихся в процессе анализа элементов, создающих микротолчки, снижается достоверность результатов анализа. Наличие таких элементов снижает надежность устройства. После каждого измерения требуется калибровка устройства. Производительность этого устройства мала, поскольку в нем исследуется только один образец. Все это снижает эксплуатационную эффективность устройства.For example, the device according to US Pat. No. 5,575,977 comprises a housing in which a capillary tube with an analyzed blood sample is placed on the holder. The capillary tube is covered by two sensor heads located on movable bases, each of which contains a source and a receiver of optical radiation. Movable bases are connected with stepper motors, which are controlled by the processor. This device allows you to obtain information about the process of sedimentation of red blood cells from two spatially separated zones. However, due to the presence of elements mechanically moving during the analysis process that create microshocks, the reliability of the analysis results decreases. The presence of such elements reduces the reliability of the device. After each measurement, calibration of the device is required. The performance of this device is low, since it examines only one sample. All this reduces the operational efficiency of the device.

Устройство по патенту RU 2128945 не содержит перемещающихся в процессе анализа элементов и обеспечивает повышение точности определения мгновенной скорости оседания эритроцитов. Оно содержит корпус, в котором вертикально закреплена оптически прозрачная капиллярная трубка с анализируемым образцом крови. Источник оптического излучения неподвижно установлен по одну из сторон капиллярной трубки с возможностью перекрытия по высоте пучком излучения образца крови. Приемник оптического излучения выполнен на основе приборов с зарядовой связью и неподвижно установлен по другую сторону капиллярной трубки. Между приемником оптического излучения и капиллярной трубкой установлена оптическая собирающая система. Приемник оптического излучения последовательно связан с электронной системой преобразования, логико-математической обработки и визуализации выходного сигнала. Такое устройство, однако, также имеет недостаточно высокую эксплуатационную эффективность, что связано со сложностью конструкции и малой производительностью.The device according to patent RU 2128945 does not contain elements moving during the analysis and provides increased accuracy in determining the instantaneous erythrocyte sedimentation rate. It contains a housing in which an optically transparent capillary tube with an analyzed blood sample is vertically fixed. The optical radiation source is fixedly mounted on one side of the capillary tube with the possibility of overlapping the height of the radiation beam of a blood sample. The optical radiation receiver is made on the basis of charge-coupled devices and is fixedly mounted on the other side of the capillary tube. An optical collecting system is installed between the optical radiation receiver and the capillary tube. The optical radiation receiver is connected in series with the electronic conversion system, logical-mathematical processing and visualization of the output signal. Such a device, however, also does not have a sufficiently high operational efficiency, which is associated with the complexity of the design and low productivity.

Из известных устройств наиболее близким к предложенному является устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, содержащее корпус и размещенные в нем выполненные оптически прозрачными и установленные вертикально в выполненных оптически непрозрачными кожухах капиллярные трубки с анализируемыми образцами крови, источники оптического излучения и расположенный по одну из сторон капиллярных трубок приемник оптического излучения, соединенный с блоком обработки выходного сигнала (RU 28551 U1, 2003). В этом устройстве каждая капиллярная трубка размещена в индивидуальном цилиндрическом кожухе, снабженным двумя диаметрально противоположными вертикальными прорезями. Источники оптического излучения в количестве, равном количеству капиллярных трубок, выполнены преимущественно линейными и размещены по одну из сторон капиллярных трубок. Единый приемник оптического излучения выполнен на базе Of the known devices, the closest to the proposed one is a device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate, comprising a housing and capillary tubes with analyzed blood samples, optical radiation sources, and located on one of the sides, made optically transparent and mounted vertically in optically opaque casings. capillary tubes, an optical radiation receiver connected to an output signal processing unit (RU 28551 U1, 2003). In this device, each capillary tube is placed in an individual cylindrical casing, equipped with two diametrically opposite vertical slots. Sources of optical radiation in an amount equal to the number of capillary tubes are predominantly linear and placed on one side of the capillary tubes. A single optical radiation receiver is based on

приборов с зарядовой связью в виде матрицы и размещен по другую сторону капиллярных трубок. Между капиллярными трубками и приемником оптического излучения установлена собирающая оптическая система. Блок обработки выходного сигнала в этом устройстве выполнен в виде электронной системы преобразования, логико-математической обработки и визуализации выходного сигнала, включающей, например, усилитель, процессор и монитор.charge-coupled devices in the form of a matrix and placed on the other side of the capillary tubes. A collecting optical system is installed between the capillary tubes and the optical radiation receiver. The output signal processing unit in this device is made in the form of an electronic conversion system, logical-mathematical processing and visualization of the output signal, including, for example, an amplifier, processor, and monitor.

Такое устройство обеспечивает достаточно высокую точность определения параметров осаждения эритроцитов. Однако оно, как и другие известные, обладает недостаточно высокой эксплуатационной эффективностью, поскольку процесс регистрации практически может осуществляться лишь на ограниченном количестве исследуемых образцов крови в количестве около десяти. Использование получения изображения исследуемых капилляров в проходящем свете в этом устройстве не позволяет упростить конструкцию устройства и расширить его эксплуатационные возможности.Such a device provides a sufficiently high accuracy in determining the parameters of the deposition of red blood cells. However, it, like other known ones, has not enough high operational efficiency, since the registration process can practically be carried out only on a limited number of the studied blood samples in an amount of about ten. The use of imaging of the studied capillaries in transmitted light in this device does not allow to simplify the design of the device and expand its operational capabilities.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в создании устройства для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, лишенного недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в повышении эксплуатационной эффективности устройства для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, в том числе за счет упрощения конструкции, увеличения количества одновременно анализируемых образцов, повышения оперативности загрузки и проведения анализа и повышения объективности получаемых результатов.The problem solved by the utility model is to create a device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate of blood, devoid of the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to increase the operational efficiency of the device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate, including by simplifying the design, increasing the number of simultaneously analyzed samples, increasing the efficiency of loading and analysis and increasing the objectivity of the results.

Это достигается тем, что в устройстве для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови, содержащем корпус и размещенные в нем выполненные оптически прозрачными и установленные вертикально в выполненных оптически непрозрачными корпусах капиллярные трубки с анализируемыми образцами крови, источники This is achieved by the fact that in the device for the automated recording of the erythrocyte sedimentation rate of the blood containing the body and placed in it made optically transparent and mounted vertically in the made optically opaque cases capillary tubes with analyzed blood samples, sources

оптического излучения и расположенный по одну из сторон капиллярных трубок приемник оптического излучения, соединенный с блоком обработки выходного сигнала, корпус выполнен в виде установленного с возможностью поворота на 180 угловых градусов в горизонтальной плоскости барабана с секториальным размещением кожухов, каждый из которых выполнен в форме сектора цилиндра и снабжен в своей широкой части крышкой в виде экрана, при этом приемник оптического излучения выполнен в виде телевизионных камер, каждая из которых установлена в узкой части соответствующего кожуха, каждый из источников оптического излучения выполнен в виде источника рассеянного света и установлен в узкой части соответствующего кожуха с той же стороны капиллярных трубок, что и соответствующая телевизионная камера, блок обработки выходного сигнала выполнен в виде компьютера, а телекамеры соединены с установленной в компьютере платой видеозахвата через электронный коммутатор, управляющий вход которого соединен с компьютером через элемент сопряжения. Источники рассеянного света могут быть выполнены в виде светодиодов с излучением зеленого цвета. Элемент сопряжения может быть выполнен в виде параллельного порта или в виде последовательной шины. Установка капиллярных трубок в кожухах может быть выполнена посредством многопозиционного штатива, который может быть выполнен несъемным или съемным.optical radiation and an optical radiation receiver located on one of the sides of the capillary tubes, connected to the output signal processing unit, the housing is made in the form of a drum mounted with the possibility of rotation by 180 angles in the horizontal plane with sectorial placement of casings, each of which is made in the form of a cylinder sector and is equipped in its wide part with a cover in the form of a screen, while the optical radiation receiver is made in the form of television cameras, each of which is installed in a narrow of the corresponding casing, each of the optical radiation sources is made in the form of a scattered light source and is installed in a narrow part of the corresponding casing on the same side of the capillary tubes as the corresponding television camera, the output signal processing unit is made in the form of a computer, and the cameras are connected to computer video capture card through an electronic switch, the control input of which is connected to the computer through the interface element. Sources of stray light can be made in the form of LEDs with green radiation. The interface element may be made in the form of a parallel port or in the form of a serial bus. The installation of capillary tubes in the casings can be performed using a multi-position tripod, which can be made fixed or removable.

Указанный выше технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.The above technical result is provided by the entire combination of essential features.

На фиг.1 показана структурная блок-схема заявленного устройства. На фиг.2 показано относительное расположение в кожухе (в вертикальном разрезе) капиллярных трубок, источника рассеянного света и телевизионной камеры, соединенной с компьютером (для условного случая наличия только одного кожуха с капиллярными трубками).Figure 1 shows the structural block diagram of the claimed device. Figure 2 shows the relative location in the casing (in vertical section) of capillary tubes, a source of stray light and a television camera connected to a computer (for the conditional case, there is only one casing with capillary tubes).

Устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов крови содержит корпус в виде установленного с возможностью A device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate of blood contains a housing in the form of installed with the possibility

поворота на 180 угловых градусов в горизонтальной плоскости барабана 1, например, диаметром 1 м и высотой 25 см, с секториальным размещением в нем кожухов 2. Их количество может составлять, например, пятнадцать. Кожухи 2 выполнены из непрозрачного материала в форме сектора цилиндра. В каждом кожухе 2 установлены преимущественно посредством многопозиционного штатива 3 вертикально выполненные оптически прозрачными капиллярные трубки 4 с анализируемыми образцами крови. Многопозиционный штатив 3 может содержать, например, до двадцати капилляров и быть выполнен несъемным или съемным. В своей широкой части каждый из кожухов 2 снабжен крышкой в виде экрана 5. Сторона экрана 5, обращенная к капиллярным трубкам 4, покрыта, например, бело-матовой краской. В узкой части каждого из кожухов 2 установлена визированная на плоскость капиллярных трубок 4 телевизионная камера 6, рядом с которой установлен источник 7 рассеянного света, преимущественно в виде светодиода с излучением зеленого цвета. Телекамеры 6 соединены с установленной в компьютере 8 платой 9 видеозахвата через электронный коммутатор 10. Управляющий вход электронного коммутатора 10 соединен с компьютером 8 через элемент 11 сопряжения, который может быть выполнен, например, в виде параллельного порта LPT (Line printer terminal) или последовательной шины USB (Universal serial bus). На компьютере 8 установлено программное обеспечение для математической обработки видеосигналов телевизионных камер 6 и вычисления параметров динамики оседания эритроцитов.rotation of 180 angular degrees in the horizontal plane of the drum 1, for example, with a diameter of 1 m and a height of 25 cm, with sectorial placement of casings 2. It can be, for example, fifteen. The casings 2 are made of opaque material in the form of a sector of the cylinder. In each casing 2, vertically made optically transparent capillary tubes 4 with blood samples to be analyzed are installed mainly by means of a multi-position tripod 3. Multiposition tripod 3 may contain, for example, up to twenty capillaries and be made fixed or removable. In its wide part, each of the casings 2 is provided with a cover in the form of a screen 5. The side of the screen 5, facing the capillary tubes 4, is covered, for example, with a white-matte paint. In the narrow part of each of the casings 2 there is a television camera 6 sighted on the plane of the capillary tubes 4, next to which there is a source of scattered light 7, mainly in the form of a green LED. The cameras 6 are connected to the video capture card 9 installed in the computer 8 through the electronic switch 10. The control input of the electronic switch 10 is connected to the computer 8 through the interface element 11, which can be implemented, for example, as a parallel LPT port (Line printer terminal) or a serial bus USB (Universal serial bus). Computer 8 has software for mathematical processing of video signals from television cameras 6 and calculation of erythrocyte sedimentation dynamics parameters.

Для возможности размещения в устройстве капиллярных трубок 4 с анализируемой кровью оператор поворачивает барабан 1 так, чтобы можно было их загрузить в один из кожухов 2, открыв крышку (экран) 5. Поворачивая барабан 1, оператор загружает капиллярные трубки 4 в другие кожуха 2. При этом капиллярные трубки устанавливаются в предварительно снятые съемные многопозиционные штативы 3, которые затем размещаются в кожухах 2, или же устанавливаются непосредственно в устройство в To be able to place capillary tubes 4 with the analyzed blood in the device, the operator rotates the drum 1 so that they can be loaded into one of the casings 2 by opening the cover (screen) 5. By turning the drum 1, the operator loads the capillary tubes 4 into the other casings 2. When this capillary tubes are installed in previously removed removable multi-position tripods 3, which are then placed in the casings 2, or are installed directly in the device in

случае выполнения многопозиционных штативов 3 несъемными. Далее включаются телевизионные камеры 6 и источники 7 рассеянного света и активизируется компьютерная программа обработки. Работа телевизионных камер 6 синхронизирована с включением источников 7 рассеянного света. Видеосигналы телевизионных камер 6 подаются на вход электронного коммутатора 10, который подключен к плате 9 видеозахвата компьютера 8. Установленное в компьютере 8 программное обеспечение через элемент 11 сопряжения управляет переключением электронного коммутатора 10. После загрузки каждого кожуха 2 осуществляется последовательный опрос (захват изображения) видеосигналов телевизионных камер 6. Время опроса всех телевизионных камер 6 составляет 15-30 секунд. Компьютер 8 производит математическую обработку видеосигналов, определяет траекторию столбиков крови в каждой капиллярной трубке 4, контролирует границу кровь-воздух в начальной точке сканирования и границу эритроциты-плазма в процессе сканирования и запоминает положение границы во времени. При этом в автоматическом режиме строится график оседания эритроцитов с частотой, например, не менее 30 секунд. Общее время сканирования для одной секции, т.е. капиллярных трубок 4 в одном кожухе 2, устанавливается в программе и может составлять, например, от одного до четырех часов. В ходе сканирования оператор может визуально наблюдать прохождение анализа и контролировать полученные данные на экране (мониторе) компьютера 8. По окончании прохождения анализа происходит автоматическая запись результатов анализа и формируется отчет с необходимыми рекомендациями для пациентов. Поскольку телевизионные камеры 6 видят столбики крови в капиллярных трубках 4 на белом однородном фоне, обеспечивается высокая контрастность изображения столбика крови и границы кровь-плазма. Подсветка светодиодами зеленого цвета дополнительно увеличивает контрастность изображения в целом. Это позволяет повысить объективность получаемых результатов. Проведение анализа крови в отраженном свете и выполнение корпуса в виде барабана 1, when performing multi-position tripods 3 fixed. Next, the television cameras 6 and the scattered light sources 7 are turned on and the computer processing program is activated. The operation of television cameras 6 is synchronized with the inclusion of scattered light sources 7. The video signals of the television cameras 6 are fed to the input of the electronic switch 10, which is connected to the video capture board 9 of the computer 8. The software installed in the computer 8 through the interface 11 controls the switching of the electronic switch 10. After loading of each casing 2, a series of polling (image capture) of the video signals of the television cameras 6. The polling time of all television cameras 6 is 15-30 seconds. Computer 8 performs mathematical processing of video signals, determines the trajectory of blood columns in each capillary tube 4, controls the blood-air boundary at the starting point of the scan, and the erythrocyte-plasma boundary during scanning and remembers the position of the boundary in time. Moreover, in the automatic mode, a graph of erythrocyte sedimentation with a frequency of, for example, at least 30 seconds is built. The total scan time for one section, i.e. capillary tubes 4 in one casing 2, is installed in the program and can be, for example, from one to four hours. During the scan, the operator can visually observe the analysis and monitor the received data on the screen (monitor) of computer 8. At the end of the analysis, the analysis results are automatically recorded and a report is generated with the necessary recommendations for patients. Since television cameras 6 see blood columns in capillary tubes 4 on a white uniform background, a high contrast image of the blood column and the blood-plasma boundary is provided. Green LED backlighting further enhances the overall image contrast. This allows you to increase the objectivity of the results. Conducting a blood test in reflected light and the execution of the body in the form of a drum 1,

обеспечивают упрощение конструкции и возможность значительней увеличить количество исследуемых образцов, например, до 300. При этом достигается и повышение оперативности загрузки устройства и проведение анализа. Оно удобно в использовании. Все это позволяет повысить эксплуатационную эффективность устройства в целом.provide simplification of the design and the ability to significantly increase the number of samples, for example, up to 300. At the same time, an increase in the efficiency of loading the device and analysis is achieved. It is convenient to use. All this allows to increase the operational efficiency of the device as a whole.

Устройство для автоматизированной регистрации скорости оседания эритроцитов, выполненное в соответствии с полезной моделью, обладает более высокой эксплуатационной эффективностью по сравнению с известными аналогичными устройствами.A device for automated recording of erythrocyte sedimentation rate, made in accordance with the utility model, has higher operational efficiency compared to known similar devices.

Claims

1. A device for automatically recording the erythrocyte sedimentation rate, comprising a body and housed in it made optically transparent and mounted vertically in optically opaque casings made of capillary tubes with blood samples to be analyzed, optical radiation sources and an optical radiation receiver located on one side of the capillary tubes, connected to the output signal processing unit, characterized in that the housing is configured as rotatable 180 degrees in the horizontal plane of the drum with sectorial placement of casings, each of which is made in the form of a sector of the cylinder and is provided in its wide part with a cover in the form of a screen, while the optical radiation receiver is made in the form of television cameras, each of which is installed in a narrow part of the corresponding casing, each of the optical radiation sources is made in the form of a scattered light source and is installed in a narrow part of the corresponding casing on the same side of the capillary tubes as uyuschaya television camera, the output signal processing unit is designed as a computer, a camera connected to a computer installed in the video capture card via the electronic switch, a control input of which is connected to the computer via the interface element.

2. The device according to claim 1, characterized in that the scattered light sources are made in the form of LEDs with green radiation.

3. The device according to claim 1, characterized in that the interface element is made in the form of a parallel port.

4. The device according to claim 1, characterized in that the interface element is made in the form of a serial bus.

5. The device according to claim 1, characterized in that the installation of capillary tubes in the casings is made using a multi-position tripod.

6. The device according to claim 5, characterized in that the multi-position tripod is fixed.

7. The device according to claim 5, characterized in that the multi-position tripod is removable.