Способ измерения электропроводности жидкостей организма и измерительный зонд для осуществления этого способа

 

Изобретение предназначено для распознавания течки у животных и определения времени разрыва яйцеклеток. Способ включает измерение электросопротивления слизи матки и/или влагалища в нескольких местах с помощью зонда, снабженного несколькими измерительными электродами. Из измеренных величин определяют наименьшую величину электросопротивления для распознавания течки и определения времени разрыва яйцеклеток. Зонд содержит большое количество точечных измерительных электродов, сопряженных с общей проводящей массой. Между каждым электродом и массой расположено изолирующее кольцо. 2 с. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение касается способа измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища посредством измерения электрического сопротивления слизи, а также измерительного зонда для осуществления этого способа.

Поиск удовлетворительных методов распознавания течки у полезных (пользовательных) сельскохозяйственных животных давно является предметом научного наблюдения. Соответствующее справедливо и в отношении определения точного момента времени разрыва яйцеклеток у женщин.

Чтобы можно было определить оптимальный момент искусственного осеменения у полезных сельскохозяйственных животных, была предпринята попытка использовать в качестве вспомогательных средств гормоноаналитические способы изменения электропроводности слизи влагалища, вагинального значения pH, влагалищно-цитологические критерии или температуру тела. Однако до настоящего времени вряд ли имеются практически применимые методы.

Известен способ измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища, включающий измерение электрического сопротивления слизи в нескольких местах с помощью зонда, снабженного несколькими измерительными электродами.

Согласно этому способу определяется электрическое сопротивление слизи влагалища при начале определения первого пика записи величины сопротивления слюны, причем ежедневно фиксируется величина вагинального электрического сопротивления. Увеличение величины вагинального сопротивления вслед за нижней точкой показывает при этом пользовательнице наличие разрыва яйцеклеток.

Известен также измерительный зонд для измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища с помощью переменного тока, содержащий несколько измерительных электродов для определения электрического сопротивления.

Этот измерительный зонд имеет плоскую поверхность зонда, в которую вставлено несколько круглых электродов. Кроме того, для определения электрического сопротивления в слизи влагалища известен цилиндрический, скругленный спереди и сзади измерительный зонд, в котором предусмотрено несколько кольцевых электродов. В обоих измерительных зондах электроды измеряют параллельно.

В основу изобретения положена задача создать точно работающий способ измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища, а также измерительный зонд для осуществления этого способа.

Эта задача согласно способу в соответствии с изобретением решается за счет того, что определяют наименьшую величину электрического сопротивления из измеренных величин для распознавания течки и определения времени разрыва яйцеклеток.

Оценка наименьшей величины сопротивления позволяет судить о том, что был учтен тот измерительный электрод, который лучше всего омывался слизью и тем самым расположен в самой свежей слизи. Относительно определения разрыва яйцеклеток известно, что электрическое сопротивление слизи шейки матки и/или влагалища перед разрывом яйцеклеток является наибольшим и уменьшается, чем ближе приближаются к разрыву яйцеклеток, при одновременно увеличивающемся при известных условиях количестве слизи. Тем самым коррелируют низкую величину сопротивления на основании оптимального расположения используемого для оценки измерительного электрода и тенденции уменьшения сопротивления при приближении к разрыву яйцеклеток. Таким образом на основании способа в соответствии с изобретением получают высокую независимость количества слизи и расположения зонда или положения измерительных электродов, причем можно исходить из того, что измерительный электрод с наименьшей величиной сопротивления полностью омыт жидкостью организма. Эта величина используется для составления алгоритма.

Предпочтительно осуществляют точечное измерение электрического сопротивления.

При этом осуществляют непрерывное измерение через определенные интервалы времени.

А интервалы времени составляют четверть, половину минуты или одну минуту.

При этом измеряемое электрическое сопротивление представляет собой полное электрическое сопротивление.

Так как в случае с жидкостями организма речь, как правило, идет об электролите, что, в частности, справедливо в отношении слизи, измерение необходимо осуществлять с помощью переменного тока, так как в противном случае появляются поляризационные эффекты. Определяемое сопротивление жидкости организма представляет собой не чисто омическое, а полное сопротивление. Способ измерения должен быть рассчитан таким образом, чтобы результат получался в виде абсолютной величины полного сопротивления.

По способу согласно изобретению дополнительно определяют выделение ионов в жидкостях организма и/или температуру тела. Определение этих контрольных величин желательно осуществлять при определении разрыва яйцеклеток.

Известно, что при измерении электропроводности жидкостей организма, в частности, при измерении электропроводности слизи шейки матки и/или влагалища, измерительный зонд и тем самым измерительные электроды вследствие движения человека или животного постоянно изменяют свое положение относительно окружающих стенок тела, так что измерительные электроды больше или меньше контактируют с жидкостью организма. На желаемый измеряемый сигнал сильно влияют тем самым количество и объемное распределение слизи, т.е. измеряемый сигнал зависит от расположения места измерения. Способ согласно изобретению ликвидирует эту зависимость прежде всего благодаря тому, что измерение осуществляется в нескольких местах тела. Изменения сигналов на основании изменений проводимости слизи должны проявляться тем самым в виде тенденции во всех местах измерения.

В измерительном зонде поставленная задача согласно изобретению решается за счет того, что он содержит большое количество измерительных электродов, выполненных точечными и распределенных на поверхности зонда, с которыми сопряжена общая проводящая масса, при этом между каждым электродом и массой расположено изолирующее кольцо. Благодаря расположению большого количества измерительных электродов получаются различные места измерения. Так как все измерительные электроды включены отдельно, имеется возможность оценивать для нахождения величины сопротивления только того электрода, который имеет наименьшую величину сопротивления.

Если учитывать, что протекающий между парой проводников, а именно между точечным электродом и относящейся к нему массой, ток ограничивается не кратчайшим путем, а распределяется по любому имеющемуся в распоряжении пути, получаются предпочтительные формы выполнения измерительного зонда.

Согласно этой предпочтительной форме выполнения масса выполнена в виде концентричных относительно измерительных электродов колец, причем большое количество измерительных электродов расположено распределенно на поверхности зонда.

Согласно другой предпочтительной форме выполнения измерительного зонда масса занимает остальную, кроме измерительных электродов и изолирующих колец, поверхность зонда.

Само собой разумеется, что держатели зонда для измерительных электродов и колец массы или проводящей поверхности массы состоят из изолирующего материала.

Для предотвращения изменения сигналов вследствие процессов окисления измерительные электроды и масса выполнены из неокисляющегося электропроводящего материала, например золота.

Если измерительный зонд вводится во влагалище, то он целесообразным образом выполнен цилиндрическим со скругленными концами или в виде шарика. Дополнительно он может иметь на поверхности ионочувствительные электроды и/или электроды для измерения температуры. Блоки оценки данных могут находиться внутри измерительного зонда, так что обработанные данные после удаления измерительного зонда из организма могут записываться в запоминающее устройство, однако может быть предусмотрено также электрическое соединение между измерительным зондом и расположенными вне организма блоками оценки данных.

На фиг. 1-3 показаны детали двух возможных примеров выполнения зонда согласно изобретению, а также способа согласно изобретению.

На фиг. 1 показан цилиндрический измерительный зонд 1, вид сверху, передний и задний концы которого скруглены. На поверхности 2 зонда регулярно, т. е. с одинаковым удалением друг от друга, расположено большое количество точечных электродов 3 (измерительных электродов), каждый точечный электрод 3 окружает изолирующее кольцо 4, которое вновь окружается кольцом 5 массы, которое расположено концентрично относительно точечного электрода 3. Точечные электроды 3 и кольца 5 массы выполнены из золота. Отдельные кольца 5 массы соединены с помощью проводников 6, точечные электроды 3 присоединены отдельно. Соединительный кабель 7 представляет собой соединение непоказанных на этой фигуре более детально внешних агрегатов с измерительным зондом 1.

На фиг.2 показан измерительный зонд 1, выполненный в соответствии с измерительным зондом, представленным на фиг.1; на поверхности 2 он имеет точечные электроды 3 и окружающие их изолирующие кольца 4. Вместо кольца 5 массы в данном случае находящаяся между изолирующими кольцами 4 оставшаяся поверхность 8 зонда имеет проводящую поверхность массы. Эта поверхность массы, а также точечные электроды выполнены из золота. В отличие от примера выполнения в соответствии с фиг.1 блок обработки и запоминания определенных измеренных величин расположен в измерительном зонде. Величины представляются после извлечения измерительного зонда 1 из отверстия тела.

На фиг. 3 показана блок-схема для распознавания течки, например, у коров. С помощью мультиплексора 10 соответствующее числу точечных электродов 3 количество импедансных каналов 11, например шестнадцать импедансных каналов, передается на аналого-цифровой преобразователь 12. Из шестнадцати величин, которые вначале откладываются в промежуточном буферном запоминающем устройстве 13, арифметический блок (ALU) 14 определяет величину с наименьшим полным сопротивлением. Эта выбранная величина полного сопротивления откладывается во внутреннем запоминающем устройстве 15. Последовательное устройство сопряжения запоминает или короткие высокочастотные участки передачи, или индуктивную передачу 16. Внешнее считывающее устройство принимает ежедневно содержимое памяти и оценивает данные с целью распознавания течки. Признаком течки является явный спад кривой полного сопротивления примерно с 60 до 10-20 Ом, которая проходит в основном в соответствии с температурной кривой животного. Следовало бы предусмотреть автотрансформаторную схему питания, чтобы обеспечить работоспособность схемы в течение тридцати пяти дней.

Вся схема состоит из нескольких конструктивных элементов (см. таблицу).

Чувствительный элемент, ASIC и телеметрический участок предпочтительно выполнить миниатюризированными, чтобы возможен был ввод во влагалище крупного рогатого скота. При этом использовании полный размер чувствительного элемента следовало бы привести в соответствие с соответствующей конфигурацией влагалища.

Соответствующая конструкция измерительного зонда меньших размеров используется для определения разрыва яйцеклеток у женщин, кроме того, используется соответствующая схема обработки данных. В целом измерительный зонд состоит из материала, психологически совместимого с организмом пользовательницы.

Формула изобретения

1. Способ измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища, включающий измерение электрического сопротивления слизи в нескольких местах с помощью зонда, снабженного несколькими измерительными электродами, отличающийся тем, что определяют наименьшую величину электрического сопротивления из измеренных величин для распознавания течки и определения времени разрыва яйцеклеток.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что осуществляют точечное измерение электрического сопротивления.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что осуществляют непрерывное измерение через определенные интервалы времени.

4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что интервалы времени составляют четверть, половину минуты или минуту.

5. Способ по любому из пп.1 - 4, отличающийся тем, что измеряемое электрическое сопротивление представляет собой полное электрическое сопротивление.

6. Способ по любому из пп.1 - 5, отличающийся тем, что дополнительно определяют выделение ионов в жидкостях организма и/или температуру тела.

7. Измерительный зонд для измерения электропроводности слизи матки и/или влагалища с помощью переменного тока, содержащий несколько измерительных электродов для определения электрического сопротивления, отличающийся тем, что он содержит большое количество измерительных электродов, выполненных точечными и распределенных на поверхности зонда, с которыми сопряжена общая проводящая масса, при этом между каждым электродом и массой расположено изолирующее кольцо.

8. Зонд по п.7, отличающийся тем, что масса выполнена в виде концентричных относительно измерительных электродов колец, причем большое количество измерительных электродов расположено распределенно на поверхности зонда.

9. Зонд по п.7, отличающийся тем, что масса занимает остальную, кроме измерительных электродов и изолирующих колец, поверхность зонда.

10. Зонд по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что измерительные электроды и масса выполнены из неокисляющегося электропроводящего материала.

11. Зонд по п.10, отличающийся тем, что измерительные электроды и масса выполнены из золота.

12. Зонд по любому из пп.7 - 11, отличающийся тем, что он выполнен цилиндрическим со скругленными концами или в виде шарика.

13. Зонд по любому из пп.7 - 12, отличающийся тем, что он содержит ионочувствительные электроды и/или электроды для измерения температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5