Пристрій для експрес-діагностики білірубінемії

1. Пристрій для експрес-діагностики білірубінемії, що містить імпульсне джерело світла, яке з'єднане з автоматичною системою збудження світла, приймач випромінювання з оптичним світлофільтром й волоконно-оптичну систему в рухливому пристосуванні, а також блок обробки інформації, причому волоконно-оптична система з боку вихідного кінця розділена на три гілки, перша і друга є приймальними й оснащені першим й другим оптичними фільтрами, з'єднаними із приймачем випромінювання, а третя гілка є передаваль U 2 (19) 1 3 34959 проведених досліджень, дозволяє виключити нерівномірність при «світці й передачі аналізованих світлових потоків. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для експрес-діагностики білірубінемії містить імпульсне джерело світла, яке пов'язане з автоматичною системою збудження світла, приймач випромінювання з оптичним світлофільтром й волоконно-оптичну систему в р ухливому пристосуванні, а також блок обробки інформації волоконнооптична система з боку вихідного кінця розділена на три гілки, перша і друга є приймальними й оснащені першим й другим оптичними фільтрами, з'єднаними із приймачем випромінювання, а третя гілка є передавальною й з'єднана через третій оптичний фільтр із джерелом світла; рухли ве пристосування виконане самовстановлювальним, причому його частина, що розвертається, механічно з'єднана з автоматичною системою збудження світла, згідно корисної моделі, що у якості приймача випромінювання застосовано лінійний пристрій із зарядовим зв'язком, який пов'язаний двостороннім зв'язком із блоком обробки інформації, блок обробки інформації складається з мікроконтролера, який має зв'язок з блоком формування вихідного коду й індикації, крім того, мікроконтролер зв'язаний двостороннім зв'язком з приймачем випромінювання та з імпульсним джерелом світла, пов'язаний із автоматичною системою збудження світла, а також має вхід "установка". Волокна на робочому кінці волоконно-оптичної системи розташовані так, що кожне з волокон прийомних гілок сполучено із приймачем випромінювання, а кожне з волокон передавальної галузі сполучено з джерелом світла, при цьому сукупність таких груп заповнює всю площу робочого кінця волоконнооптичної системи. На Фіг.1 представлена структурна схема пристрою для експрес-діагностики білірубінемії. На Фіг.2 представлене розташування волокон волоконно-оптичної системи з боку її робочого кінця. Пристрій для експрес-діагностики білірубінемії містить імпульсне джерело 8 світла зі світлофільтром 7, приймач 4 випромінювання з оптичними світлофільтрами 2 і 3, а також волоконно-оптичну систему 1 у рухливому пристосуванні, автоматичну систему 11 збудження світла, з'єднану із джерелом 8 світла й включаючий блок 5 збудження джерела світла й кінцевий вимикач 6. Крім того, пристрій має блок 12 обробки інформації, що включає блок 10 формування вихідного коду й індикації, а також блок 9 мікроконтролера, що приєднаний до блоку 4 приймача. Волоконнооптична система 1 з боку вихідного кінця розділена на три гілки, дві з яких (приймальні) сполучені з оптичними фільтрами 2 і 3, а третя (випромінююча) гілка через світлофільтр 7 - з імпульсним джерелом 8 світла. Волокна волоконно-оптичної системи 1 на її робочому кінці розташовані так, що кожне з волокон 13 і 14 гілок сполучені із приймачем 4 випромінювання, а кожне з волокон 15 гілки сполучено із джерелом 8 світла, при цьому сукупність таких груп заповнює всю площу робочого кінця волоконно-оптичної системи 1 (фіг. 2). 4 Рухливе пристосування виконане самоустановлювльним й містить корпус 16, всередині якого розташована частина, що розгортається, - кульовий елемент 17. З боку робочого кінця волоконно-оптична системи 1 розташована в стакан 18, встановлений співвісно всередині кульового елемента 17. Кульовий елемент 1 7 механічно з'єднаний з кінцевим вимикачем 6. Пристрій працює у такий спосіб. Робочий кінець волоконно-оптичної системи 1 встановлюють на досліджуваній ділянці шкірного покриву. При незначному натисканні па нього порядку 200-300г самоустановлювальне рухливе пристосування дозволяє здійснити рівномірно розподілений тиск на шкірний покрив з боку робочого кінця волоконно-оптичної системи 1 з одного боку, а з іншого боку, при досягненні заздалегідь заданого контактного тиску вмикає автоматичну систему 11 збудження світла. У результаті цього спрацьовує імпульсне джерело 8 світла. Світло останнього проходить через світлофільтр 7 і втрачає зі свого спектра ультрафіолетові й інфрачервоні складові. Зріз ультрафіолетової складової спектра випромінювання дозволяє виключити флюоресценцію шкіри и підвищити точність вимірювання, тому що збуджене флюоресценцією випромінювання потрапляє в спектр поглинання білірубіна. Далі він проходить по волокнах, з'єднаних через світлофільтр 7 з імпульсним джерелом 8 світла, на робочий кінець волоконно-оптичної системи 1 і потрапляє на досліджувану ділянку шкірного покриву, де розсіюється й частково поглинається залежно від оптичної характеристики шкірного покриву, що обумовлено концентрацією білірубіна в крові. Відбите від шкірного покриву світло потрапляє на робочий кінець волоконно-оптичної системи 1 і, пройшовши через волокна 13 і 14 передавальних гілок останньої, і оптичні фільтри 2 і 3, надходить на приймач 4 випромінювання. Як приймач використовується лінійний прилад із зарядовим зв'язком (ПЗЗ) зі схемою керування від мікроконтролера 9. Оскільки ПЗЗ є приладом з накопиченням заряду, то це дозволяє знизити вимоги до енергетики імпульсною джерела випромінювання й значно підвищити ресурс роботи білірубінометра при використанні акумуляторів, що значно розширює функціональні можливості приладу. Крім того, використання одного приймача замість двох, як це мало місце в прототипі, спрощує конструкцію і юстування приладу, тому що відпадає необхідність у прирівнюванні коефіцієнтів підсилення двох каналів. Крім сказаного, аналого-дискретний сигнал на виході ПЗЗ дозволяє здійснити цифрову обробку сигналу із застосуванням різних методів обробки інформації з метою підвищення точності. Причому оптичний фільтр 2 виділяє синю складову (вимірювану) зі світлового потоку, що прийшов, а оптичний фільтр 3 зелену складову сві тлового потоку (опорну). Світловий сигнал, що надійшов на вхід ПЗЗ - приймача 4 випромінювання, перетвориться в електричний сигнал і надходить на входи схеми 9 мікроконтролера. Остання формує сигнал, пропорційний відношенню сигналів, отриманих із приймача 4 випромінювання; при цьому відношення 5 34959 амплітуд зменшення світлової енергії спектральних складових розсіяного в шкірній тканині світла визначається концентрацією білірубіна (синя складова) у крові пацієнта стосовно зеленої складовій. Сформований результат вимірювання з виходу схеми 9 формування сигналів надходить на блок 10 формування вихідного коду й індикації, де індикується. Блок 9 (мікроконтролер) управляє роботою ПЗЗ, задаючи цикли накопичення й зчитування. Цикл накопичення інформації синхронізований з моментом ввімкнення джерела випромінювання й дорівнює приблизно ~(4÷5) 10-3с. В інтервалі зчитування мікроконтролер формує необхідні послідовності імпульсів залежно від технологічно–конструктивних особливостей ПЗЗ і обробляє інформацію з виходу ПЗЗ. Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 6 Результат вимірювання виробляється мікроконтролером як середнє по декількох вимірах. При цьому мікроконтролер управляє автоматичною системою збудження 11. Крім цього, мікроконтролер по уставці, що вводиться оператором, вводить поправку на колір шкіри пацієнта. Програмою мікроконтролера також передбачений розрахунок функціональної залежності між концентрацією білірубіна в шкірній тканині й кров'ю пацієнта, що усуває систематичну похибку вимірювання. Пристрій для експрес-діагностики білірубінемії дозволяє підвищити точність діагностики білірубінемії, стабільність і надійність проведених досліджень, дозволяє виключити нерівномірність при засвітці й передачі аналізованих світлови х потоків. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601