Спосіб визначення часу згортання крові за показником ляпунова розсіяного когерентного поля

Спосіб визначення часу згортання крові за показником Ляпунова розсіяного когерентного по 3 14314 4 тодіодом проводять запис часової залежності інграфіком реакції тромбоутворення. Корисна мотенсивності розсіяного лазерного світла у комп'юдель відрізняється від прототипу тим, що опромітері та обчислюють максимальний коефіцієнт Лянювання кювети проводять когерентним випроміпунова залежно від часу, за яким визначають нюванням під малими кутами до оптичної вісі та рівень молекулярної хаотичності в системі реакцій визначають рівень молекулярної хаотичності в тромбоутворення. системі реакції тромбоутворення. Спільними ознаками прототипу та способу, що Порівняння способу, що заявляється як виназаявляється є визначення часу згортання крові за хід та способу-прототипу, подано у таблиці. Таблиця Ознака точність вимірювання часу при тромбіновій реакції автоматизація вимірювання часу в різні стадії тромбоутворення при прямому освітленні автоматизація вимірювання часу в різні стадії тромбоутворення при розсіяному когерентному освітленні визначення коефіцієнта Ляпунова (рівня хаотичності) Теоретичне підґрунтя для використання способу. Запропонований спосіб базується на дослідженні розсіюючих властивостей плазми крові у розсіяному світлі під малими кутами до оптичної вісі (1-10°) при додаванні до неї розчину хлориду кальцію або розчину тромбіну людини. На Фіг.1. представлена блок схема приладу для визначення часу тромбоутворення у плазмі крові в процесі рекальтифікації та тромбінової реакції в розсіяному лазерному випромінюванні. Результати випробовування способу визначення рівня молекулярної хаотичності в системі реакцій тромбоутворення. Береться кров від донорів, з якої була виготовлена тромбоцитарна і плазма крові без форменних елементів. У кювету 3, що містить плазму, додаються дозовані кількість тромбіну чи розчину СаСl2 (залежно від типу реакції тромбоутворення), одночасно запускаються системи вимірювання сигналів світлопропускання. Зміни інтенсивності світла залежно від часу згортання крові зазнають математичного аналізу, візуалізуються на екрані комп'ютера, роздруковуються у вигляді графіків. Для опису динамічної системи згортання крові використовується теорія стохастичних та хаотичних коливань [Неймарк Ю.И., Ланда П.С. Стохастические и хаотические колебания. - Μ.: Наука, 1987. -424с.]. На прикладі максимального показника Ляпунова досліджена залежність часової хаотизації поля розсіяного випромінювання в процесі тромбінової реакції та реакції рекальцифікації. Показники Ляпунова характеризують середню швидкість експоненціальної розбіжності близьких фазових траєкторій динамічних систем. Якщо d0 початкова відстань між двома вихідними точками фазових траєкторій, то через час відстань між траєкторіями, що виходять із цих точок, буде такою: d(t)=d0e t де: величину називають показником Ляпунова. Кожна динамічна система характеризується спектром показників Ляпунова i (i=1,2,....,n), де n кількість диференційних рівнянь, необхідних для опису системи. Для експериментальних даних, отриманих при спостереженні за динамічними сис Спосіб визна- Спосіб реєстрації трочення часу згор- мбоутворення в плазмі тання крові крові (спосіб, що заяв(прототип) ляється) 0,1с 0,1с так так ні ні так так темами згортання крові, наявність додатного показника Ляпунова може бути ознакою існування хаосу в системі. Для хаотичної системи характерна розбіжність фазових траєкторій в одних напрямках та їх збіжність в інших. Це спостерігається у системі згортанні крові після додавання тромбіну в плазму крові. У хаотичній системі (системі згортання крові) обов'язково є як додатні, так і від'ємні показники Ляпунова. При цьому сума усіх показників від'ємна, тобто ступінь збігання траєкторій перевищує ступінь розбіжності. Якщо ця умова не виконується, динамічна система нестійка, а поведінка - легко ідентифікована. Додатнє значення максимального показника Ляпунова вказує на можливість існування хаосу в системі, а величина цього показника характеризує ступінь хаотичності (кількості руху). Графіки світлорозсіяння і рівня хаотичності системи приведені на Фіг.2, Фіг.3. Метод обчислення максимального показника Ляпунова описаний в роботі [Rosenstein М.Т., Collins J.J., Luca Carlo J. De. A practical method for calculating largest Laapunov exponents from small data sets // MA 02215. - Boston University, 1992. -65p.]. Нами розроблений алгоритм для автоматичного обчислення показника Ляпунова. За допомогою максимального показника Ляпунова досліджена залежність часової хаотизації поля розсіяного випромінювання в процесі тромбінової реакції та реакції рекальтифікації. Максимальний показник Ляпунова часових флуктуацій інтенсивності поля, розсіяного тромбоцитарною плазмою та плазмою без тромбоцитів за тромбінової реакції крові додатній, тобто, система характеризується часовим терміном нестабільності, що прямує до рівноваги. Максимальний коефіцієнт Ляпунова 1 з часом зменшується і наближається до постійного значення. Максимальний коефіцієнт Ляпунова дорівнює 0,29. Поведінка максимального показника Ляпунова часових флуктуацій інтенсивності випромінювання є об'єктивним критерієм перебігу часу тромбінової реакції (Фіг.3) Каскадна динаміка показника Ляпунова є відображенням градацій хаотичності системи, градацій, що відображають динаміку проміж 5 14314 6 них продуктів реакцій згортання крові в напрямку вач 7 поступає в комп'ютер 8, в якому проводиться термостабілізації системи, що характеризується запис та обробка сигналу і розрахунок максимальфункцією тромбоутворення. них коефіцієнтів Ляпунова. Спосіб здійснюється таким чином. Запропонований спосіб аналізу тромбоутвоСвітловий потік від газового лазера 1 довжирення за показником Ляпунова розсіяного когерентного поля дозволяє в автоматичному режимі досною хвилі =633нм фокусується об'єктивом 2 на ліджувати та візуалізувати динаміку кювету з досліджуваною плазмою крові 3. Об'єктив тромбоутворення і встановлювати рівень хаотич4 проектує випромінювання, розсіяне під малим ності за допомогою залежності максимального кутом до оптичної вісі (1-10°), в площину приймакоефіцієнта Ляпунова від часу, проводити кількісну льної діафрагми фотоелектричного помножувача оцінку часу на різних стадіях зародження та утво5, сигнал з якого підсилюється операційним підсирення тромбу. лювачем 6, через аналогово-цифровий підсилю Комп’ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601