Прибор количественного и качественного анализа для измерения жидкости организма
Изобретение относится к области диагностики и может быть использовано для прогнозирования и анализа болезней, связанных с мочеиспусканием. Прибор количественного и качественного анализа жидкости организма содержит: корпус, в котором размещены коллектор для сбора жидкости организма пациента, контейнер промывочной воды, приводной блок для перекачки жидкости организма (мочи) из коллектора жидкости организма в контейнер мочи и для отвода промывочной воды из контейнера промывочной воды в коллектор жидкости организма, и блок управления для управления операциями приводного блока; измерительный блок для измерения количества и состава жидкости организма, собранной в коллектор жидкости организма; блок вывода для вывода значений измерений, полученных измерительным блоком, причем измерительный блок и блок вывода вмонтированы в корпус прибора. Изобретение обеспечивает автоматическое измерение параметров жидкости организма в режиме реального времени и позволяет предотвратить возникновения инфекции мочеполовой системы. 29 з.п. ф-лы, 19 ил., 2 табл.
[Область техники]
Настоящее изобретение относится к приборам количественного и качественного анализа для измерения жидкости организма, а именно к новому прибору анализа, предназначенному для измерения объема жидкости организма, взятой у пациента, преимущественно, объема мочи, и для анализа специфического состава жидкостей организма, таких как моча и кровь, а также мочевина, катионы натрия (Na+), pH, глюкоза, BUN (азот мочевины крови), креатинин (Cr) и протеин.
[Предшествующий уровень техники]
Жидкости организма включают все типы веществ, находящихся в жидкой фазе в организме человека или животного. Несмотря на то, что к жидкостям организма обычно относят кровь, лимфу, мочу, слюну, пот и т.д., настоящее изобретение относится только к анализу крови и мочи организма человека (например, пациента).
Измерение объема мочи пациента является важным фактором в оценке объема циркулирующей крови.
Человеческий организм входит в состояние циркуляторного коллапса вследствие прямого уменьшения объема циркулирующей крови в результате кровопотери, ожога и т.д., вызванных любыми типами несчастных случаев или операционного вмешательства, и вследствие косвенного уменьшения объема циркулирующей крови в результате сепсиса (заражения крови) или сердечной недостаточности (инфаркта Миокарда, аритмии, и т.д.). В этом случае малая артерия сужается, независимо от того, контролируется ли сознанием вегетативная (симпатическая и парасимпатическая) нервная система или нет, что существенно влияет на объем крови, поставляемый всем органам тела.
Среди органов именно в почках происходит наиболее серьезное сужение артерий. Причина этого заключается в том, что именно почка фильтрует кровь, производя мочу, тем самым, способствуя уменьшению объема циркулирующей крови.
Вегетативная нервная система с помощью нервной регуляции сужает почечные артерии, блокируя тем самым поток крови, проходящий через почку на ранней стадии гематоземии и подавляя производство мочи с целью сохранения объема циркулирующей крови. Однако, при продолжении такого состояния в течение нескольких часов (6 часов или более) почечные клетки серьезно повреждаются, и, в зависимости от состояния пациента, может произойти либо острый тубулярный некроз (ОТН), почечное расстройство, связанное с развитием острой почечной недостаточности, либо хроническая почечная недостаточность.
В клинических условиях, если пациент теряет большое количество крови вследствие внутренних болезней или по причине несчастных случаев или хирургических операций, ему вводят специальную жидкость (раствор Рингера: физиологический раствор) для предотвращения вышеописанных побочных эффектов и для дальнейшей нормализации объема циркулирующей крови. Впоследствии это приводит к возвращению малой артерии, соединяющейся с почкой, к нормальному состоянию и предотвращает некроз клеток почечных канальцев.
Одним из самых важных критериев, позволяющих судить о восстановлении необходимого объема циркулирующей крови после введения физиологического раствора и о достаточности потока крови, поступающего в почку, является измерение объема мочи. Фактически, объем мочи является самым первым показателем, который медицинский персонал проверяет у пациента после того, как потеря объема циркулирующей крови компенсируется введением раствора (раствора Рингера).
Наблюдая показания прибора, собирающего мочу, выводящуюся из организма, можно оценить, правильно ли функционирует почка и достаточен ли объем циркулирующей крови.
Некоторые из специфических компонентов, содержащихся в крови и моче, используются в качестве очень важного критерия оценки почечной функции.
Информация, содержащаяся в Таблице, приведенной ниже, используется в реальных клинических условиях для проверки состояния пациента.
| [Таблица 1] | |
| ОГФ (отношение гломерулярной фильтрации): Критерий: Клиренс Креатинина (Ccr) | |
| (Нормальный диапазон ОГФ): 150 л/день или 100 мл/мин | |
| Ccr(мл/мин)=(Cr мочи Ч Объем/Cr плазмы) | |
| Cr мочи: мг/дл, Объем: мл/мин, Cr плазмы: мг/дл |
Как можно видеть из Таблицы 1, объем мочи и креатинина (Cr) в моче или в крови дают значение клиренса креатинина, и это значение отражает ОГФ (Отношение гломерулярной фильтрации), а именно, очищающую, или фильтрующую, способность почки, используемую для тестирования почечной функции.
| [Таблица 2] | ||
| Формула | Пре-почечная ОПН (значение n) | Собственная ОПН (значение n) |
| Отношение Cr = Cr мочи/Сr плазмы | >40 | >20 |
| Отношение BUN плазмы/ Сr плазмы | >20 | |
| Отношение азота = BUN мочи/BUN плазмы | >8 | |
| Осмолярность мочи | >500 | |
| Удельная плотность | >1,018 | |
| Концентрация Na+ в моче | >20 | |
| □ FE Na+ = моча (Na+/Cr)/плазма (Na+/Cr) | <1 | >1 |
| □ Индекс Почечной Недостаточности = U (Na+)/ОГФ = Na+ мочи/(Cr мочи/Cr плазмы) | <1 | >1 |
Как можно видеть из Таблицы 2, если известны составляющие крови и мочи, такие как Cr, BUN, и Na+, осмолярность, удельная плотность и т.д., становится возможным выяснить причину ОПН. «Пре-почечная ОПН» в Таблице 2 обозначает, что причина уже существует, что означает, что собственно дефицит объема крови является результатом болезни. «Собственная почечная ОПН» означает, что почка сама по себе находится в тяжелом состоянии, что указывает на наличие различных причин повреждения почечных клеток.
Среди прочих критериев, такие значения как FE Na+ и Индекса Почечной Недостаточности, отмеченные знаком □, являются наиболее точно определяемыми, и, благодаря этому, используются на практике как наиболее важные критерии.
К примеру, если результат вычисления FE Na+, полученный подстановкой концентраций Na+ и Cr в Выражение, больше единицы, это означает почечную недостаточность, вызванную повреждением почечных клеток пациента. С другой стороны, если результат меньше единицы, это означает, что почка пациента функционирует нормально, но объем циркулирующей крови недостаточен. Таким же образом могут быть использованы результаты измерения Индекса Почечной Недостаточности.
По существу, измерение объема мочи и специфического состава крови и мочи имеет большое значение для лечения пациентов, страдающих от прямой, острой потери крови, вызванной любыми типами несчастных случаев, операций, ожогов и т.д., а также пациентов с любым типами внутренних заболеваний.
Кроме оценки острых почечных заболеваний, такое измерение позволяет проводить раннюю диагностику и прогнозирование хронических почечных заболеваний, т.е. точный мониторинг развития заболевания. Типичным примером такого мониторинга является мониторинг сердечной недостаточности или хронической почечной недостаточности, вызванной диабетом.
С другой стороны, нередко в результате различных внутренних заболеваний госпитализации подлежат пациенты в наиболее критическом состоянии и пациенты, которым прописан строгий постельный режим (СПР). Для медицинского лечения таких пациентов в настоящее время используется катетер Фоули.
Катетер Фоули проходит через уретру в мочевой пузырь пациента и удерживается там. Моча, содержащаяся в мочевом пузыре, с помощью внутреннего давления поступает в мочеприемник через катетер Фоули, и затем объем собранной мочи устанавливается по шкале, нанесенной на мочеприемнике.
В сущности, эта процедура требует введения катетера Фоули от входа в уретру до мочевого пузыря, так что пациент должен чувствовать сильную боль в течение всей процедуры. К тому же, это приводит к вторичной инфекции, такой как инфекция мочеполовой системы, и вносит вклад в массовое распространение антибиотикоустойчивых штаммов вирусов в больнице. Если инфекция мочеполовой системы, распространяемая через катетер Фоули, приводит к гематогенной инфекции, это может стоить пациенту жизни. Известно, что в тех случаях, когда инфекция мочеполовой системы приводит к гематогенной инфекции, уровень смертности достигает приблизительно 30% (по данным Internal Medicine Cecil).
В больнице, если после введения катетера Фоули, необходимого для измерения объема мочи в режиме реального времени, становятся очевидны симптомы инфекции, т.е. озноб, жар и т.д., в первую очередь производится извлечение катетера Фоули, применение соответствующего антибиотика и проведение послеоперационной процедуры в зависимости от курса лечения. К сожалению, если пациент уже болен основным заболеванием, он может навсегда лишиться почечной функции или даже жизни.
Известный метод измерения объема мочи визуальным чтением обозначений на шкале мочеприемника, соединенного с катетером Фоули, имеет три следующих главных недостатка:
Во-первых, он недостаточно точен. Мочеприемник имеет разную форму в зависимости от того, как он прикрепляется к постели и от того, в каком месте он применяется, что приводит к расположению шкал различных мочеприемников на различной высоте. Такой способ чтения шкалы имеет большую визуальную погрешность.
Во-вторых, он не удобен и не эффективен. Несмотря на то, что это может в различной степени зависеть от состояния пациента, обычно, если доктор велит измерять объем мочи, медсестра или сиделка должны каждый час лично проверять уровень мочи в мочеприемнике. Если в палату поступает пациент в критическом состоянии, весь штат больницы ухаживает за этим пациентом, в то время как остальные пациенты, не находящиеся в критическом состоянии, практически остаются вне поля зрения докторов.
В-третьих, он приводит к вторичной инфекции, вносимой через катетер Фоули. Этот недостаток на самом деле является самым серьезным, причем по статистике около 30% пациентов, подвергшихся операции введения катетера Фоули, через неделю после операции страдают инфекцией мочеполовой системы (по данным General Surgery Sabiston). Эта инфекция распространяется со скоростью от 3 до 5% в день. Если ею пренебрегать в течение более двух недель, почти каждый пациент будет страдать от инфекции мочеполовой системы (по данным Internal Medicine Cecil).
В качестве попытки решения вышеописанных проблем в уровне техники известны известны различные приборы для более удобного сбора мочи от пациентов с такими расстройствами мочеиспускания как дизурия или без них.
Корейские Патентные Заявки №№2000-47602, 2000-58206, 2001-86938 и 2002-44362, поданные заявителями, описывают аппарат для сбора мочи, автоматически определяющий наличие мочи, отводящий ее, при этом включающий гигиеническую обработку с помощью биде, работающий даже с пациентами без сознания.
Несмотря на то, что эти изобретения усовершенствовали точность считывания показаний уже имеющегося мочеприемника, в котором измеряется объем мочи с помощью шкалы, нанесенной на нем, они, тем не менее, требуют присутствия персонала для считывания показаний шкалы. Кроме того, эти изобретения никак не устраняют неудобств общепринятого метода, и не анализируют состав мочи.
Кроме того, в вышеперечисленных изобретениях аппарат для сбора мочи имеет структуру, показанную на ФИГ.9, где контейнер мочи 26, предназначенный для хранения мочи, установлен в крайней задней части аппарата, причем канал для отвода мочи 27 проходит в продольном направлении и, в то же время, извилистый участок канала проходит в направлении, противоположном действию сил гравитации, как показано на чертеже. По этой причине в том случае, если аппарат используется в течение долгого времени, в канале легко образуется почечный камень, в свою очередь легко образующий запах в том случае, если гигиенические условия не поддерживаются в аппарате специально.
Кроме того, близкое расположение контейнера с мочой и контейнера с водой для очистки резко повышает вероятность загрязнения контейнера с водой, что не соответствует жестким требованиям гигиенических стандартов.
В то же время анализ состава жидкости организма в основном осуществляется с помощью инструментария клинической лаборатории. Для анализа в жидкость организма сначала добавляется специальный химический компонент, после чего для анализа состава жидкости используются спектральные методы. Обычно требуется больше 24 часов с момента взятия анализа до момента информирования соответствующего медицинского персонала о его результатах. Причина такой паузы заключается в том, что персонал лаборатории не всегда имеет дело с единственным образцом мочи, взятым у конкретного лица, но с множеством образцов мочи, взятых у всех пациентов, госпитализированных в больнице, при этом помечает образцы соответствующих пациентов, анализирует партии образцов и относит результаты анализов к именам соответствующих пациентов.
[Описание]
[Техническая задача]
В силу вышеуказанного, цель изобретения состоит в создании нового прибора количественного и качественного анализа, предназначенного для измерения жидкостей организма, определяющего время мочеиспускания и объем мочи, выведенный в каждом акте мочеиспускания, для определения дневного объема мочи и в дальнейшем - среднего единовременного объема мочи; определяющего частоту мочеиспускания и период основного времени мочеиспускания для проверки состояния мочи (т.е. на предмет энуреза, частого мочеиспускания, энкопреза и т.д.); немедленно анализирующего (в течение одной минуты) специфический состав мочи и крови; и включающего контроллер, вычисляющий значения □FE Na+ и Индекса Почечной Недостаточности, с помощью Выражений, приведенных в Таблице 2, диагностируя состояние пациента без промедления и помогая медицинскому персоналу принять все необходимые меры для улучшения состояния пациента.
Таким образом, настоящее изобретение способно предотвратить побочные эффекты, такие как вторичная инфекция мочеполовой системы, вызванная введением катетера Фоули в тело каждого пациента, совершаемым вне зависимости от наличия или отсутствия проблем мочеиспускания у пациента. Выборочное введение катетера Фоули в организм пациента, в зависимости от наличия у пациента проблем с мочеиспусканием, позволяет предотвратить появление мочеполовой инфекции у пациентов без проблем мочеиспускания.
Кроме того, предлагаемый прибор разработан с возможностью автоматического измерения объема собранной мочи, так чтобы эта возможность могла быть успешно применена к пациентам с проблемами мочеиспускания, в результате чего повышается эффективность использования медицинского персонала путем существенного улучшения неэффективного общепринятого метода измерения объема мочи, требующего почасовой персональной проверки и записи значения объема мочи, собранной в мочеприемнике, медицинским персоналом или сиделкой.
Другой целью настоящего изобретения является создание нового прибора количественного и качественного анализа для измерения жидкостей организма и при этом обладающего улучшенным с точки зрения гигиены устройством по сравнению с известными приборами для сбора мочи, включающими биде, разработанными заявителями, что позволяет использовать его для обследования многих пациентов без угрозы заражения. Кроме того, пациент может без затруднений пользоваться прибором, самостоятельно измеряя параметры образца жидкости своего организма в течение одной минуты с момента сбора мочи.
Настоящее изобретение обеспечивает повышение точности и эффективности измерения по сравнению с известным мочеприемником. В частности, в случае с пациентом без проблем мочеиспускания, состав жидкостей его организма (мочи, крови и им подобных) может быть измерен и проанализирован в режиме реального времени без прямого введения прибора в его тело. Данные затем немедленно предоставляются медицинскому персоналу, что помогает ему применить необходимые меры для улучшения состояния пациента. К тому же, в отличие от известного катетера Фоули, предлагаемый прибор может существенно уменьшить побочные эффекты, такие как инфекция мочеополовой системы, и обеспечить более гигиеничную и эффективную медицинскую помощь.
С другой стороны, в случае с пациентом с проблемами мочеиспускания, мочеприемник, соединенный с катетером Фоули вставного типа, как показано на ФИГ.19, может быть соединен с корпусом предлагаемого здесь прибора, или же основной блок предлагаемого здесь прибора, имеющий встроенный датчик веса, подключенный к нижней части коллектора мочи (ФИГ.17b) или к нижней оконечности верхней части корпуса, могут быть использованы для измерения объема мочи по ее массе.
[Техническое решение]
В соответствии с сущностью настоящего изобретения, предлагается прибор для сбора жидкости организма с системой биде, включающий коллектор жидкости организма для сбора жидкости организма (мочи), взятой у пациента; контейнер жидкости организма для хранения жидкости организма; контейнер промывочной воды для хранения воды, использованной для промывки контейнера жидкости организма; приводной блок для перекачки жидкости организма (мочи) из коллектора жидкости организма в контейнер и для отвода промывочной воды из контейнера промывочной воды в коллектор жидкости организма; блок управления для управления операциями приводного блока; измерительный блок для измерения количества и состава жидкости организма (мочи), выведенной в коллектор жидкости организма; и блок вывода для вывода значения измерения, полученного измерительным блоком, причем измерительный блок и блок вывода вмонтированы в корпус прибора.
Измерительный блок состоит из двух частей: одна из них служит для измерения объема жидкости организма (мочи), а другая - для определения состава этой жидкости (крови, мочи и им подобных).
Известны две технических схемы, пригодные для измерения количества жидкости организма (мочи). Одна из них является комбинацией детектора жидкости (Корейская Полезная Модель рег. №320686, поданная заявителями) и жидкостно-измерительного устройства, использующего оптический датчик (Корейская Патентная Заявка №2005-97584). Это устройство является наиболее предпочтительным для реализации функций настоящего изобретения. В других конструкциях используется эффект Доплера.
В то же время, известна техническая схема, пригодная для определения или анализа компонентов жидкости организма (крови, мочи) содержащая биосенсор (Корейская Заявка на Патент №2005-516645 заявителей), включенный в прибор, предлагаемый в настоящем изобретении. Это устройство является наиболее предпочтительным для реализации заявляемого изобретения.
Блок управления настоящего изобретения используется для ввода и хранения в нем значений измерений, полученных из измерительного блока, кроме того, блок управления выдает результат через специальный блок вывода. Дополнительно, блок управления подставляет данные, полученные измерительным блоком, в заданные выражения (т.е. выражения для FE Na+ и Индекса Почечной Недостаточности) для диагностики клинического состояния пациента, основанной, таким образом, на результатах расчета.
Блок вывода настоящего изобретения выводит данные, полученные измерительным блоком и обработанные блоком управления с помощью таких средств, как дисплей, встроенный принтер, внешний принтер, USB-порт, радиочастотное устройство, Bluetooth и им подобные. Блок вывода позволяет осуществлять эффективное управление в медицине и предоставлять услуги телемедицины пациентам в домашних условиях.
Кроме того, для того, чтобы предоставить большему количеству людей возможность использования предлагаемого прибора, может быть использована долговременная аренда. Для улучшения гигиены, изобретатели модифицировали несовершенную конструкцию устройства для сбора мочи, разработанную ими ранее, путем исключения остатков мочи в катетере, изоляции от загрязнения и использования сменного пакета, тем самым, обеспечивая гигиеничное и удобное использование прибора.
Другие цели и преимущества изобретения будут раскрыты и описаны со ссылками на конкретные предпочтительные варианты, при этом специалистам в данной области будет понятно, что возможны различные изменения по форме и в деталях, которые могут быть применены к нему без изменения сущности и объема изобретения.
[Описание чертежей]
Вышеупомянутые и прочие цели, возможности и иные преимущества настоящего изобретения будут более ясно понимаемы из следующего детального описания, соответствующего прилагаемым чертежам, в которых:
На ФИГ.1 показан общий вид прибора количественного и качественного анализа для измерения жидкости организма, соответствующий предпочтительному варианту настоящего изобретения;
На ФИГ.2 показан общий вид прибора количественного и качественного анализа для измерения жидкости организма в разобранном состоянии, соответствующий прочим вариантам настоящего изобретения, в котором на ФИГ.2a показан общий вид в разобранном состоянии верхней и нижней частей, смонтированных вертикально демонтируемым способом, а на ФИГ.2b показан общий вид в разобранном состоянии верхней и нижней частей, смонтированных способом, при котором нижняя часть вдвигается в верхнюю спереди и выдвигается из нее обратном направлении;
На ФИГ.3 показан детализированный общий вид сзади верхней части прибора для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.4 показана часть конструкции прибора для анализа, демонстрирующая детальное устройство универсального гнезда заявляемого изобретения;
На ФИГ.5 показан общий вид адаптера, подключенного к коллектору жидкости организма прибора для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.6 показана конструкция адаптера в раскрытом состоянии, соединяемого с коллектором жидкости организма прибора для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.7 показан общий вид фильтра, вставленного в адаптер, представленного на ФИГ.5.
На ФИГ.8 показан детальный вид изнутри уплотнителя, соединенного с контейнером мочи прибора для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.9 показано поперечное сечение устройства сбора мочи с изображением пути потока мочи, раскрытом в первичной заявке, поданной ранее;
На ФИГ.10 показано поперечное сечение, на котором изображен путь потока жидкости организма (мочи), собранной в приборе для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.11 представлено крепление сменного пакета, используемого в качестве замены контейнера к прибору для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.12 показано поперечное сечение предпочтительного варианта датчика для определения присутствия жидкости организма (мочи) в приборе для анализа заявляемого изобретения;
На ФИГ.13 изображен путь светового луча в датчике для определения присутствия жидкости организма (мочи) в приборе для анализа заявляемого изобретения, в том случае, когда в нем нет жидкости организма (мочи);
На ФИГ.14 изображен путь светового луча в датчике для определения присутствия жидкости организма (мочи) в приборе для анализа заявляемого изобретения, в том случае, когда в нем есть жидкость организма (моча);
На ФИГ.15 представлена схема обмена данными между прибором для анализа заявляемого изобретения и компьютером;
На ФИГ.16 показан общий вид прибора для анализа заявляемого изобретения, снабженного встроенным датчиком веса, пригодным для использования пациентом, имеющим затруднения мочеиспускания (или дизурию), соответствующего дополнительной реализации настоящего изобретения;
На ФИГ.17 представлены различные модификации прибора для анализа, подходящего пациенту с затруднениями мочеиспускания.
На ФИГ.18 показана детальная блок-схема другой реализации конструкции верхней части корпуса заявляемого прибора для анализа; и
На ФИГ.19 схематично представлена реализация прибора для анализа заявляемого изобретения, в котором возможно считывание показаний шкалы, нанесенной на мочеприемник, соединенный с катетером Фоули.
[Предпочтительный вариант изобретения]
В дальнейшем, предпочтительные варианты реализации настоящего изобретения будут описаны детально со ссылкой на прилагаемые чертежи.
На ФИГ.1 показан общий вид прибора количественного и качественного анализа жидкости организма, соответствующий предпочтительному варианту настоящего изобретения. Адаптер (ФИГ.5) на оконечности коллектора жидкости организма (не показан, см. Корейский Патент №44362 настоящих изобретателей) вставлен в универсальное гнездо 15, выполненное в корпусе 100 прибора для анализа по заявляемому изобретению, так что прибор для анализа 100 имеет возможность измерять объем и состав жидкости организма по мере того, как жидкость организма, подаваемая из коллектора жидкости организма, проходит через него.
Как показано на ФИГ.2a и 2b, корпус 100 главным образом состоит из верхней части 10 и нижней части 20. В частности, на ФИГ.2a представлены верхняя часть и нижняя часть, смонтированные вертикально демонтируемым способом, а на ФИГ.2b показаны нижняя часть, выполненная таким образом, при котором он может вдвигаться в верхнюю часть спереди и выдвигаться в обратном направлении.
На ФИГ.3 верхний часть 10 и нижняя часть 20 корпуса выполнены отделяемыми/прикрепляемыми от/к друг другу в вертикальном направлении с помощью кнопки 30 с эластично прикрепленной пружиной на одной из сторон центральной части внешней поверхности боковой стороны.
Поскольку верхняя и нижняя часть предлагаемого прибора для анализа выполнены отделяемыми друг от друга, контейнер, относительно других частей более подверженный загрязнению, может быть также изолирован от других частей и гигиенически обработан для обеспечения безопасного использования (ФИГ.2a и 2b).
В другом варианте настоящего изобретения прибор для анализа, как показано на ФИГ.16, может быть использован для пациентов с затруднениями мочеиспускания, такими как дизурия. Такой тип корпуса 100 может быть установлен у постели пациента. Что касается конструкции корпуса 100, то его верхняя часть 10 может быть разъединена/соединена с нижней частью 20 в месте стыка 110 с вставленным в него датчиком веса 190 (ФИГ.17a); нижняя часть 20 может вдвигаться в верхнюю часть 10 и выдвигаться из него в боковом направлении (ФИГ.17b); либо нижняя часть 20 может вдвигаться в верхнюю часть 10 и выдвигаться из нее в направлении вперед назад (на ФИГ.17c). Эти варианты корпуса (ФИГ.16-19) имеют особенности конструкции, которых нет у стандартных вариантов, показанных на ФИГ.1-3. А именно, датчик веса 190, соединенный с местом стыка 110, расположенным на нижней оконечности верхней части 10, обеспечивает возможность измерения массы таким образом, что даже пациент с проблемами мочеиспускания может измерять объем и анализировать состав мочи. В отличие от метода крепления датчика веса, показанного на ФИГ.18, он может быть установлен на нижней оконечности нижней части корпуса 20 (на ФИГ.17b).
Возвращаясь к ФИГ.1, можно установить, что ручка 11 выполнена на верхней оконечности верхней части 10 корпуса 100 стандартного типа, а блок управления и индикации 12 установлен перед ручкой 11. Перед блоком управления и индикации 12 расположено универсальное гнездо 15, в которое вставляется адаптер 40 (на ФИГ.5) коллектора жидкости организма.
Эти составные части корпуса стандартного типа также применяются в другом варианте предлагаемого прибора для анализа, показанного на ФИГ.16, предназначенного для пациентов с затруднениями мочеиспускания.
Блок вывода устанавливается на нижней части (ФИГ.1) или на задней части (ФИГ.18) блока управления и индикации 12. Желательно, чтобы блок вывода имел встроенный принтер небольшого размера 19 (на ФИГ.3) для вывода результатов измерений.
Крышка 14 верхней части корпуса 10 закрывает контейнер промывочной воды.
Нижняя часть 20 корпуса состоит из контейнера 25, вставляемого в нее, ручки контейнера 21 и уплотнителя 22.
Нижняя часть 20 корпуса и контейнер 25 разъединяются и соединяются посредством винта 23 на нижней части корпуса.
Позиция 32A обозначает вход для жидкости организма (мочи), выполненный в верхней части адаптера. Позиция 33A обозначает вход для промывочной воды, выполненный в верхней части адаптера. Позицией 32В обозначен вход для жидкости организма (мочи), выполненный в нижней части адаптера. Позиция 33В обозначает вход для промывочной жидкости, выполненный в нижней части адаптера.
Коллектор жидкости организма (мочи) включает три типа комплектующих: впрыскивающее сопло для мочи, применяемое для облегчения отсасывания жидкости организма, катетер, вставляемый в тело, и адаптер, расположенный на оконечности катетера, соединенного с телом (Дальнейшую детализацию относительно этих комплектующих можно увидеть в Корейском Патенте №44362 изобретателей).
Катетер коллектора также выполнен из трех элементов: катетера для всасывания жидкости организма (мочи или крови), разбрызгивающий катетер для распрыскивания струи промывочной воды, и силовой кабель для обеспечения прохождения электрических сигналов между датчиком коллектора и блоком управления корпуса.
На ФИГ.5 показан адаптер наиболее предпочтительной конструкции, применяемой в настоящем изобретении. Адаптер, изображенный на данном рисунке, располагается на оконечности соединительного катетера коллектора жидкости организма (мочи), соединяя его, таким образом, с корпусом 100.
Перейдем к описанию адаптера.
Адаптер 40 (на ФИГ.5) предназначен для крепления коллектора жидкости организма (мочи) на корпусе, и имеет две следующих важных функции.
Во-первых, в него встроен датчик 49 для измерения объема жидкости организма (в частности, объема мочи). Во-вторых, в него встроен фильтр 54 для удаления инородных материалов и инородных тел из жидкости организма, направляемой в корпус 100.
Нижняя часть адаптера выполнена из прозрачного материала. Это очень важно по двум следующим соображениям. А именно, адаптер нуждается в прозрачной структуре для того, чтобы имелась возможность его комбинирования с оптическим датчиком с целью измерения объема мочи, как было показано выше, и для того, чтобы было легче определить наличие инородных материалов в фильтре внутри адаптера.
Два соединительных катетера 32A и 33A, входящих в верхнюю часть 41 адаптера 40, используются как каналы, соединяющиеся с катетером 33 коллектора жидкости организма. Из них один катетер с большим внутренним диаметром служит каналом, по которому течет жидкость организма (моча), 32A, а другой катетер служит каналом, по которому течет в биде промывочная вода, 33A.
Как указано выше, адаптер 40 состоит из верхней части 41 и нижней части 42, причем верхняя и нижняя части 41 и 42 фиксируются с помощью выступа 43 и эластичной защелки 48.
На ФИГ.6 показаны эластичная защелка 48, выполненная на нижней части 42 и выступ 43, выполненный на верхней части 41 напротив защелки 48. Таким образом, верхняя часть 41 и нижняя часть 42 соответствуют друг другу, вместе составляя легко соединяемую структуру.
Преимущество того, что адаптер выполнен легко разбираемым и заменяемым, заключается в том, что внутри нижней части адаптера установлен фильтр 54, как показано на ФИГ.7. Роль этого фильтра заключается в препятствовании вхождению инородных материалов, таких как лобковые волосы или клочки ткани, в приводной блок корпуса, и, таким образом, в предотвращении возможной неисправности в приводном блоке. Таким образом, для возможно более частого удаления таких инородных материалов, застрявших в фильтре, пользователь должен иметь возможность разбирать адаптер, мыть фильтр, и снова собирать адаптер без затруднений.
Следует отметить, что установка фильтра внутри адаптера 40 не является абсолютно обязательной. То есть фильтр может быть размещен в любой позиции, при условии размещения перед приводным блоком, при этом нет никакой разницы в эффективности его использования на различных позициях. Также приемлема установка фильтра в универсальном гнезде корпуса или поблизости от впрыскивающего сопла, используемого для сбора жидкости организма из коллектора.
Как было изложено выше, верхняя часть 41 адаптера включает в себя электрод 49 (на ФИГ.6 и ФИГ.7) блока передачи сигнала датчика, в дополнение к каналу 32A для потока жидкости организма (мочи), и канал 33A для отвода в биде промывочной воды. Электрод может быть выполнен как наконечник корпуса коллектора жидкости организма для передачи сигнала, а датчик, закрепленный на коллекторе, посылает в блок управления сигнал, информирующий приводной блок о необходимости начала его работы в случае поступления жидкости в коллектор жидкости организма (мочи).
Когда адаптер 40 вставлен в универсальное гнездо 15 корпуса, электрод 49 (на ФИГ.6 и ФИГ.7) блока передачи сигнала, выполненного на верхней части адаптера, контактирует с электродом 49B (на ФИГ.4), выполненным внутри универсального гнезда 15 напротив электрода 49. Таким образом, он служит каналом передачи электрического сигнала от датчика, установленного на коллекторе, в блок управления.
На ФИГ.5 и ФИГ.6, показано, что в момент, когда адаптер 40 вставлен в универсальное гнездо корпуса, показанное на ФИГ 4, упругие зажимные приспособления 55, расположенные на боковых поверхностях обеих сторон верхней части адаптера 40, с силой вставляются во вставные пазы 55В для зажима и фиксации. Это позволяет легко вынимать/вставлять адаптер 40 в/из корпуса 100.
В то же время, коллектор жидкости организма не показан на чертежах, поскольку его форма может быть разной в зависимости от типа собираемой в нем жидкости организма, которой может быть мочевина, кровь, лимфа, моча, слюна или пот. Кроме того, как было сказано выше, может быть использован коллектор мочи, раскрытый в ранее поданной заявителями заявке на патент.
С другой стороны, адаптер не только имеет идентичное или схожее устройство в случаях использования различных жидкостей организма, но также служит измерительным блоком взаимодействующим с корпусом. Следовательно, несмотря на то, что адаптер является частью коллектора, в этом отношении он также является одной из важных частей всей конструкции.
На ФИГ.3 показана детализация заднего вида верхней части 10 корпуса 100 заявляемого прибора для анализа.
Контейнер промывочной воды 16 выполнен в виде интегральной части одной из сторон корпуса 10, а сливной блок 35 - в виде интегральной части другой стороны верхней части 10 с помощью универсального гнезда 15 на ФИГ.1.
Универсальное гнездо 15 и сливной блок 35 выполнены с возможностью объединения вертикально друг с другом через внутренний катетер, а приводной блок M1 на (ФИГ.3) установлен между универсальным гнездом 15 и сливным блоком 35. Таким образом, внутренние каналы 32A и 32B адаптера, проходящие далее в вертикальном направлении, соединяются с универсальным гнездом 15 и подключаются к приводному блоку. Далее, они выполнены таким образом, чтобы выводить жидкость организма (мочу) в контейнер 25 через сливной блок 35. Каждый из этих путей выполнен максимально коротким в вертикальном направлении (см. синюю стрелку B на ФИГ.10).
Такой вариант дает большие преимущества по сравнению с известным вариантом канала жидкости организма, раскрытым в ранее поданной заявителями патентной заявке (см. ФИГ.9). Согласно ФИГ.9, катетер, по которому течет жидкость организма (моча), является длинным и проходит в направлении, противоположном действию сил гравитации, (см. красную стрелку A). Это легко приводит к появлению остатков жидкости организма (мочи) в катетере, вследствие чего в силу такого загрязнения появляются такие проблемы, как коррозия и запах, не говоря уже о трудностях соблюдения гигиены.
Для преодоления этих недостатков, как показано на ФИГ.10, катетер для жидкости организма (мочи) выполнен в данном случае коротким, а его направление совпадает с направлением действия сил гравитации (см. синюю стрелку B). Таким образом, в этом варианте жидкость организма (моча) более не остается в катетере, что позволяет любому пользователю легко чистить катетер и поддерживать его в надлежащих гигиенических условиях.
На ФИГ.11 показан сменный пакет 47, который в настоящем изобретении может быть использован вместо контейнера. Что касается крепления, то сменный пакет прикрепляется таким образом, чтобы крепеж фильтра 37 и крепеж сменного пакета 46 вкручивались друг в друга. Единственным ограничением в их реализации является необходимость их легкого соединения друг с другом.
На ФИГ.8 детально показан вид изнутри контейнера мочи заявляемого прибора для анализа с уплотнителем.
На ФИГ.8 уплотнитель 22 идентичен тому, что показан на ФИГ.2a и 2b. Уплотнитель 22 соединяется с контейнером 25 своей нижней частью, препятствуя тем самым утечке наружу жидкости организма (мочи), собранной в контейнере.
Как было объяснено выше, внутри уплотнителя 22 расположены, в перечислении сверху вниз, универсальное гнездо 15, приводной блок M1, сливной блок 35, расположенный вдоль каналов жидкости организма (мочи) 32A и 32B внутри адаптера и кольцеобразный фильтр 36, закрепленный вокруг нижней части сливного блока 35. Когда жидкость организма (моча) высасывается и выгружается в контейнер, воздух, источающий запах и удерживаемый в контейнере, выходит наружу. Обычно этот запах очень неприятен для пользователей. Поэтому, предлагаемый прибор обеспечивает устранение запаха с помощью воздухоочистительного фильтра 36 перед его выходом (см. синюю стрелку на ФИГ.8).
Фильтр может быть заменен и промыт по окончании определенного периода времени. Для достижения максимального эффекта очищения воздуха желательно применение материалов, содержащих активированный уголь или цеолит, хотя допустимо применение любых типов материалов, очищающих воздух.
Позицией 19 на ФИГ.3 обозначен принтер, установленный на нижней оконечности блока управления и индикации 12, показанного на ФИГ.1. Позиция 18 на ФИГ.3 обозначает одну из двух батарей, служащих источником электрической энергии, батареи установлены на обеих сторонах задней поверхности принтера. Электрические кабели на ФИГ.3 не показаны.
Несмотря на то, что настоящее изобретение в общем случае использует промышленные источники питания, оно имеет две отдельных встроенных батареи 18 (на ФИГ.3). Благодаря этому прибор может использоваться даже в местах, не имеющих промышленных источников питания. Эта возможность дает преимущество по сравнению с имеющим биде автоматическим прибором сбора мочи, раскрытым нами в ранее поданной патентной заявке. Прибор, представленный в упомянутой заявке, использует внешние батареи, что существенно ограничивает возможности его перемещения и использования. Со своей стороны, заявляемый здесь прибор может использоваться более широко при его перемещении.
Трубку 33 (на ФИГ.3), через которую протекает промывочная вода, опоясывает электрическая нагревательная спираль, что на чертеже не показано. Это позволяет в нужное время увеличить температуру воды, подаваемой из системы биде. Такая возможность также дает преимущество по сравнению с системой биде, примененной в приборе, раскрытом в ранее поданной заявке, в которой промывочная вода подогревалась постоянно, даже в режиме ожидания. Это не только приводило к повышенному расходу энергии, но и требовало применения дополнительного предохранительного устройства.
Предлагаемый прибор включает оптический датчик 31 (на ФИГ.3 и 4), установленный на нижней оконечности сливного блока 35. Оптический датчик уровня жидкости 31 разработан с целью определения момента, в который хранимая в контейнере жидкость организма (моча) достигает определенного уровня, и подачи сигнала, предупреждающего пользователя о необходимости опорожнить контейнер. Этот датчик 31 (на ФИГ.3 и 4), определяющий момент достижения максимального уровня жидкости в контейнере, был разработан на технической базе устройства, чувствительного к жидкости, разработанного заявителями ранее и раскрытого в Корейской Полезной Модели №320686. Несмотря на то, что использование этого датчика является предпочтительным, электродный или пневматический датчик, или простой поплавок также могут быть использованы.
Датчик уровня жидкости в контейнере с тем же успехом может применяться и в контейнере промывочной воды в качестве датчика уровня промывочной воды (в данном случае, сигнализируя о достижении минимального уровня жидкости). Устройство, чувствительное к жидкости, является наиболее предпочтительным в этом случае. Однако, вполне приемлемо использование в качестве датчика уровня жидкости магнитного датчика со встроенным поплавком.
Суммируя вышесказанное, устройство заявляемого прибора для анализа имеет следующие преимущества:
Во-первых, фильтр внутри адаптера сделан из прозрачного материала, так что пользователь может легко определить снаружи необходимость его замены. К тому же, поскольку, адаптер легко разбирается и собирается, замена и промывка фильтра также облегчены.
Во-вторых, контейнер изолирован внутри и снаружи, что позволяет предотвратить утечки. Таким образом, другие части прибора защищены от загрязнений.
В-третьих, катетер, то есть канал потока жидкости организма (мочи), сформированный внутри прибора, сделан максимально коротким в вертикальном направлении. Таким образом, жидкость организма может быть перелита из катетера полностью, без остатков. В дальнейшем пользователь может легко очищать катетер и поддерживать его в чистоте.
В-четвертых, сменный пакет выполнен легко снимаемым для максимизации удобства пользователя.
В-пятых, для устранения запаха эффективно применяется фильтр очистки воздуха.
В-шестых, зарядные батареи, встроенные в прибор, позволяют пользователю использовать прибор без затруднений при его перемещении.
В-седьмых, потребление энергии при нагревании промывочной воды для промывки методом биде уменьшено при повышении надежности.
В-восьмых, датчик может точно и эффективно проверять минимальный и максимальный уровень жидкости обоих контейнеров.
За счет увеличения удобства использования и поддержки гигиены с помощью усовершенствования устройства корпуса прибора, большее число пациентов получит возможность аренды прибора в больнице или дома без беспокойства об условиях гигиены.
Далее измерительный блок, блок управления и блок вывода настоящего изобретения будут раскрыты более подробно.
Прежде всего, приводной блок заявляемого изобретения реализует функцию отвода жидкости организма и функцию самоочистки с помощью биде. Эти основные функции идентичны основным функциям приводного блока, раскрытого заявителями в Корейской Патентной Заявке №494356.
Функция отвода реализуется датчиком, установленным на коллекторе жидкости организма, который определяет наличие жидкости и посылает сигнал на блок управления. Затем, контроллер немедленно включает отсасывающий мотор M1 (на ФИГ.3) для немедленного отвода и размещения жидкости организма (мочи) в контейнере 25.
По сигналам блока управления осуществляется автоматическая очистка разбрызгиванием после полного завершения отвода жидкости организма (мочи) или по желанию пользователя. Для осуществления этой функции канал промывочной воды 33A, проходящий внутри адаптера 40, показанного на ФИГ.5, вместе с трубкой для промывочной воды 33 (на ФИГ.3), образуют внутренний катетер, выполненный из нержавеющего металлического материала (т.е. нержавеющей стали, титана или им подобных), который соединен с контейнером промывочной воды 16 (на ФИГ.3). Далее, имеется сливной мотор M2 для осуществления функции биде, установленный между каналами промывочной воды 33A и 33B, выполненными в адаптере, и трубкой для промывочной воды 33 (на ФИГ.3).
Ниже будет раскрыт измерительный блок различных типов.
Количественный измерительный датчик
Функция количественного измерительного датчика реализована комбинированием оптического датчика, расположенного внутри универсального гнезда 15 корпуса и прозрачной части адаптера 40, вставленного в коллектор жидкости организма (мочи). Детальное описание указанных устройств будет представлено ниже. Принцип работы обоих устройств основан на принципе работы устройства, чувствительного к жидкости, раскрытого в Корейской Полезной Модели Рег. №320686 и устройства измерения потока, использующего оптический датчик, раскрытого в Корейской Патентной Заявке №2005-97584.
Нижняя часть 42 адаптера 40 также имеет отдельные каналы для жидкости организма (мочи) 32B и для промывочной воды 33B, и выполнена из прозрачного материала. Одна или обе стороны канала жидкости организма (мочи) 32B (ФИГ.5 и 6) в прозрачной нижней части выполнены в виде призмы. Эта прозрачная призматическая часть скомбинирована с оптическим датчиком, установленным в универсальном гнезде 15 (см. ФИГ.12-14).
При установке адаптера 40 в универсальное гнездо 15, сенсорные трубки 44, каждая из которых имеет вид прозрачной призмы, вместе с каналом для жидкости организма (мочи) 32B (на ФИГ.5 и 6) нижней части 42 адаптера, комбинируются с оптическим датчиком 31, установленным в универсальном гнезде.
Таким образом, оптический датчик 31, вставленный в универсальное гнездо 15 и комбинированный с сенсорными трубками, осуществляет измерение объема жидкости организма (т.е. объема мочи) протекающей по каналу жидкости (мочи).
В данном изобретении количественный измерительный датчик реализуется при установке адаптера 40 на оконечности коллектора жидкости организма и в универсальном гнезде 15 корпуса, соответственно. Их работа возможна только в результате комбинированного взаимодействия. ФИГ.12 отражает этот оптический принцип.
Принцип комбинации призмы и оптического датчика позволяет применить множество количественных измерительных датчиков, причем возможно достичь еще большей точности измерения за счет усреднения измерений, сделанных датчиками.
По существу, измерительные средства настоящего изобретения сводятся к количественным измерительным датчикам.
Несмотря на то, что, как уже говорилось выше, в предпочтительном варианте количественный измерительный датчик расположен перед приводным блоком, в универсальном гнезде 15, он может также быть прикреплен к сливному блоку 35, коллектору жидкости организма или к контейнеру мочи.
На ФИГ.12 показано поперечное сечение датчика, чувствительного к жидкости организма (моче) в предпочтительном варианте предлагаемого прибора для анализа.
На канале жидкости организма (мочи) 32В нижней части 42 адаптера 40, то есть, на одной из внешних поверхностей универсального гнезда 15 установлен светоизлучатель 104, не входящий в контакт с сенсорными трубками 44 (на ФИГ.5), причем передняя сторона светоизлучателя 104 расположена напротив одной из сторон призмы 120, таким образом, чтобы излучать свет вовнутрь призмы 120. Свет внутри призмы 120 достигает контактной поверхности 118 призмы 120.
Аналогичным образом, на канале жидкости организма (мочи) 32В нижней части адаптера 40, то есть, на другой внешней поверхности универсального гнезда 15, установлен фотодетектор 106, также не входящий в контакт с сенсорными трубками 44 (на ФИГ.5), причем передняя сторона фотодетектора 106 расположена напротив другой стороны призмы 120, таким образом, принимая отраженный свет изнутри призмы 120.
На ФИГ.13 показан путь светового луча в устройстве, чувствительном к жидкости, включающем сенсорные трубки 44 (на ФИГ.5), канал жидкости организма (мочи) 32В нижней части адаптера, находящийся в контакте с призмой 120, в том случае, если жидкость организма (мочи) в устройстве, чувствительном к жидкости, отсутствует.
Как видно из чертежа, световой луч, вышедший из светоизлучателя 104 в направлении призмы 120, падает под прямым углом на одну из сторон призмы 120, а затем проходит внутрь призмы. Световой луч, проходящий внутрь призмы 120 по прямой линии, падает на контактную поверхность 118 под углом падения (i), а затем полностью отражается от контактной поверхности 118. После этого полностью отраженный луч идет по прямой линии до тех пор, пока не попадет внутрь фотодетектора 106.
На ФИГ.14 показан путь светового луча в устройстве, чувствительном к жидкости, включающем сенсорные трубки 44 (на ФИГ.5), канал жидкости организма (мочи) 32В нижней части адаптера, находящийся в контакте с призмой 120, в том случае, если в устройстве, чувствительном к жидкости, присутствует жидкость организма (моча).
При наличии жидкости световой луч отражается не полностью. Вместо этого, световой луч преломляется и проходит в сенсорные трубки 44 (на ФИГ.5), т.е. каналы жидкости организма (мочи), содержащие жидкость.
В том случае, когда световой луч преломляется и падает без полного отражения, угол падения (i) от призмы 120 на поверхность жидкости должен быть меньше критического угла.
Применительно к ФИГ.5, если первая сенсорная трубка 44 содержит жидкость, то критический угол θ=sin-1 (N жидкости/N призмы) (где N жидкости обозначает коэффициент преломления жидкости, а N призмы обозначает коэффициент преломления в призме).
Соответственно, для того, чтобы световой луч не отражался полностью и проходил в присутствии жидкости (мочи), угол его падения должен быть меньше критического угла (критического угла, соответствующего границе жидкости и призмы). Следовательно, величина угла падения зависит от материала, из которого выполнена призма 120.
Несмотря на то, что как было сказано выше, что в настоящем изобретении используется количественный измерительный датчик, состоящий из одного оптического датчика, также могут использоваться несколько датчиков, по числу сенсорных трубок 44 (на ФИГ.5). В этом случае, результаты измерений, полученные от нескольких датчиков, усредняются, что позволяет повысить точность измерения.
Количественный измерительный датчик, состоящий из оптического датчика, включает блок возбуждения ультразвукового сигнала для возбуждения ультразвукового сигнала и блок приема ультразвукового сигнала, в который попадает звуковая волна, возбужденная блоком возбуждения ультразвукового сигнала и распознающая наличие жидкости в катетере. Также возможно измерение объема жидкости организма (объема мочи) на основе использования эффекта Доплера.
Преимущества использования оптического датчика для измерения объема жидкости связаны с тем, что оптический датчик установлен снаружи прозрачной сенсорной трубки 44, имеющей призматическую форму, благодаря чему измерительный датчик не загрязняется всеми жидкостями организма (мочой, кровью), текущими по катетерам каналов жидкостей организма (мочи) 32A и 32B, при этом измерительный датчик может использоваться постоянно, измерения могут проводиться немедленно, и становится возможным поддержание условий гигиены датчика.
Эти характеристики дают преимущество по сравнению с датчиками другого типа, измеряющими параметры жидкости. К примеру, в том случае, если измерение объема жидкости производится подсчетом оборотов крыльчатки внутри катетера, возникают две главные проблемы. Первая из них заключается в большой величине ошибки измерения. То есть, поскольку во время протекания жидкости (жидкости организма, в частности, мочи) вклад во вращение крыльчатки вносит не только жидкость, но и пузырьки, в результате чего погрешность измерения неизбежно становится большой. Вторая проблема заключается в том, что метод негигиеничен, а также в том, что при его применении часто возникают проблемы с электричеством.
Такие жидкости, как жидкости организма (особенно моча, кровь и т.д.), содержат большое количество солей и органических веществ различных типов, в них легко накапливаются инородные включения, что влияет на вращение крыльчатки. Кроме того, избыточное накопление инородных включений дает неприятный запах и загрязнение. Кроме этих методов, есть еще метод измерения, использующий термальный датчик. Однако, к сожалению, он является очень дорогим, легко подвержен коррозии, и выходит из строя по причине работы непосредственно в жидкости организма.
Качественный измерительный датчик для анализа состава жидкости организма
В измерении объема жидкости организма в дальнейшем описании термин «жидкость организма» относится к моче. Однако, следует отметить, что состав жидкости организма не сводится только к моче, а включает в себя специфические компоненты, содержащиеся в жидкостях организма различного типа (главным образом, в моче и крови).
Датчик, анализирующий состав жидкости организма, измеряет специфические компоненты жидкости организма (крови, лимфы, слюны, пота и им подобных), и с одинаковым эффектом может быть использован независимо от места своего прикрепления, если только он вступает в контакт с жидкостью организма (главным образом, с кровью и мочой).
К примеру, настоящее изобретение предлагает использование биосенсора в качестве легкодоступного датчика, причем биосенсор помещен в блок управления и индикации 12, показанный на ФИГ.1, для анализа состава жидкости организма. Однако, анализ специфических компонентов, сохранение данных в памяти, вывод данных и тому подобные действия могут быть проведены, если только биосенсор прикреплен к части, входящей в контакт с жидкостью организма и имеющей устройство, позволяющее обмен электронными сигналами с блоком управления. Следовательно, аналогично ситуации с количественным датчиком, биосенсор может быть прикреплен к впрыскивающему соплу на передней части коллектора жидкости организма, а адаптер - на крайней задней части коллектора жидкости организма (мочи), на передней части приводного блока корпуса, например, на универсальном гнезде, в которое вставлен адаптер коллектора, или на задней части приводного блока, на сливном блоке 35 или на контейнере.
Датчик, анализирующий состав жидкости организма, состоит из биосенсора ″BS″, содержащего ферменты.
Желательно использование биодатчика, раскрытого в ранее поданной заявителями Корейской Патентной Заявке №2005-51645.
Этот биосенсор снабжен самоорганизованным монослоем для фиксации пленки. Фиксированная пленка монослоя изготавливается с использованием 3-меркаптофосной кислоты.
В случае вышеупомянутого биосенсора, в качестве подложки используется пористый кремний, поскольку его чувствительность в три раза превышает чувствительность плоского электрода, так что специфический состав жидкости организма может быть проанализирован более эффективно.
Для реализации поставленных задач заявляемого изобретения вместо ферментного сенсора могут использоваться другие типы сенсоров, такие как качественно изготовленный иммунный сенсор, ДНК-сенсор, клеточный сенсор, лабораторный чип и подобные им.
Ниже будет раскрыт блок управления.
Кроме управления приводным блоком и датчиками каждого контейнера, осуществляемым блоком управления, раскрытом заявителями в Корейской Патентной Заявке №494365, блок управления и индикации 12 настоящего изобретения имеет две дополнительные функции, а именно, управление операциями измерительного блока и блока вывода.
Кроме того, запоминающее устройство блока управления сохраняет данные измерения объема жидкости организма и данные о специфическом составе, полученные измерительным блоком; затем данные подставляются в известные Выражения (Выражения для значения □FE Na+ и Индекса Почечной Недостаточности приведены в Таблице 2) для вычислений. Используя результаты вычислений, блок управления позволяет диагностировать и оценить состояние пациента.
К примеру, в случае, если результат вычислений, полученный подстановкой концентрации Na+ в моче, концентрации Сr в моче, концентрации Na+ в крови и концентрацией Cr в крови в Уравнение, приведенное в Таблице 2, □FE Na+ = моча (Na+/Cr)/плазма (Na+/Cr), превышает единицу, блок управления позволяет диагностировать у пациента почечную болезнь. С другой стороны, если результат вычисления меньше единицы, блок управления диагностирует у пациента болезнь сердечно-сосудистой системы.
Таким же образом может быть использован результат вычисления Выражения □Индекс Почечной Недостаточности = U (Na+)/УГФ = Na+ мочи/(Cr мочи/Cr плазмы).
Далее будет раскрыт блок вывода.
Блок вывода настоящего изобретения служит средством вывода значений измерений, полученных измерительным блоком, и включает блок индикации 12 и принтер (на ФИГ.1) для вывода значений измерений.
Блок вывода включает встроенный принтер, жидкокристаллический дисплей, USB-порт, проводное/беспроводное устройство вывода, и т.д. Принтер может быть установлен в качестве внешнего по отношению к прибору.
USB-порт обеспечивает передачу и сохранение данных с помощью внешнего запоминающего устройства. Блок вывода может включать радиочастотное устройство или блютус-адаптер для беспроводной связи. Использование этих устройств делает возможной передачу всех данных, полученных заявляемым прибором при анализе жидкости организма пациента в палате, на главный компьютер больницы в режиме реального времени, тем самым, предоставляя возможность более эффективной организации лечения.
Кроме того, поскольку подключенный к прибору через USB-порт персональный компьютер может быть связан с главным компьютером больницы через Интернет, как показано на ФИГ.15, лечащий врач может получать параметры жидкости организма пациента у себя дома напрямую от пациента. Это открывает возможность создания основ телемедицины.
Далее, настоящее изобретение использует датчик веса для измерения объема мочи, основанный на принципе измерения массы. Датчик веса может быть прикреплен съемным образом на передней или боковой поверхности прибора. В частности, датчик веса используется преимущественно в случае пациента с затруднениями мочеиспускания.
Несмотря на то, что предпочтительные варианты настоящего изобретения были раскрыты с иллюстративными целями, специалистам будет очевидно множество модификаций, дополнений и вариантов, реализуемых без изменения целей и сущности изобретения и раскрытых в прилагаемой формуле изобретения.
[Промышленная применимость]
Предлагаемое изобретение позволяет определять присутствие жидкости организма (мочи) в коллекторе жидкости организма (мочи) с помощью датчика, при этом жидкость организма берется у пациента, страдающего дефицитом циркулирующей крови в результате срочного медицинского и хирургического вмешательства; автоматически отводить жидкость организма, точно измеряя время мочеиспускания и объем мочи; производить в блоке управления вычисления Уравнений на значения □FE Na+ и Индекса Почечной Недостаточности, приведенных в Таблице 2; и позволить медицинскому персоналу произвести быструю диагностику, основанную на результате вычислений, на месте, в результате чего медицинский персонал может без паузы проводить все измерения, необходимые для улучшения состояния пациента.
К тому же, пациенты, не испытывающие проблем с мочеиспусканием, более не нуждаются в использовании катетера Фоули вставного типа. Соответственно, распространение инфекции мочеполовой системы, являющееся типичным побочным эффектом использования существующего катетера, может быть существенно уменьшено. Учитывая тот факт, что одним из результатов вторичной инфекции мочеполовой системы, вызванной использованием катетера, является резкий рост количества антибиотикоустойчивых штаммов вирусов в больнице, пациенты, серьезно страдающие от основной болезни, а также пациенты с низким иммунитетом, могут быть предрасположены к инфекции мочеполовой системы, а в дальнейшем - к гематогенной инфекции, что может привести и к летальному исходу. Для пациентов в таком состоянии предлагаемый прибор действительно играет очень важную роль.
Обычно требуется более 24 часов для получения результата количественного анализа жидкости организма (мочи и крови) в ожидании теста почечной функции после отправки образца жидкости организма в клиническую лабораторию. Предлагаемый же аппарат может предоставляться каждому нуждающемуся в нем пациенту, при этом пациент получит возможность самостоятельно измерять объем жидкости своего тела (мочи и крови) и проводить анализ состава жидкости организма в течение одной минуты. Таким образом, медицинский персонал имеет возможность немедленно принять все необходимые меры для улучшения состояния пациента.
В настоящее время при лечении всех типов сосудистых заболеваний (т.е. церебрального инфаркта, инфаркта миокарда и т.д.) часто применяется ангиография, при этом обычно используется контрастная среда. Однако, известно, что контрастная среда может вызвать серьезное сморщивание почек, причем в настоящее время медицинский персонал не может обнаружить его ранее, чем через 24 часа. В больницах для лечения фактически используется множество лекарств. Несмотря на то, что эти лекарства быстро разрушают почечные клетки и развивают острую почечную болезнь, до настоящего момента не существует средства помочь медицинскому персоналу диагностировать состояние такого пациента достаточно быстро. Эффективность работы персонала зависит от его клинического опыта, и иногда им не удается справиться со сморщиванием почек из-за отложенного лечения (после 24 часов). Важно иметь в виду, что после сморщивания почечной клетки она уже не может делиться. Следовательно, важность и преимущество настоящего изобретения становится еще большей при учете того факта, что почечная функция сморщенной почки не может быть восстановлена никогда.
Следовательно, благодаря предлагаемому изобретению, становится возможной не только диагностика острой почечной недостаточности, но и ранняя диагностика и анализ хронической почечной недостаточности. Например, после измерения таких конкретных показателей, как уровень глюкозы, протеина, мочевины в крови, креатинина в крови, pH-фактор мочевины и так далее, возможно более точное лечение хронической почечной недостаточности и последующего ее прогнозирования. Кроме того, настоящее изобретение может внести большой вклад в улучшение медицинского ухода за диабетическими больными, имеющими почечные осложнения.
Кроме важных клинических эффектов, описанных выше, настоящее изобретение повышает эффективность использования человеческого ресурса, т.е. медицинского персонала. В прошлом медицинский персонал должен был персонально проверять и записывать значение объема мочи пациента, накопленной в мочеприемнике, один раз в час. Напротив, предлагаемое изобретение позволяет автоматически поддерживать записи времени мочеиспускания, объема мочи в каждый момент мочеиспускания, дневного расхода мочи, и ее состава. Следовательно, медицинский персонал имеет возможность ознакомиться с нужными данными в любой удобный момент времени без каких-либо пауз.
Благодаря предлагаемому изобретению, становится возможной диагностика, прогнозирование и анализ различных болезней, связанных с мочеиспусканием, таких как недержание мочи, воспаление предстательной железы, частое мочеиспускание, энурез, несахарный диабет и им подобных. Пациенты с хроническими вагинальными болезнями, находясь у себя дома, также могут отправлять результаты анализа состава своих жидкостей организма и объема мочи своим лечащим врачам на регулярной основе с помощью USB-порта, подключенного к персональному компьютеру пациента. Возможность применения телемедицины позволяет большему числу пациентов, находясь дома, быть в то же время под надзором больницы, причем с большой эффективностью.
В отличие от устройств стандартного типа, в предлагаемом изобретении вводится разборное устройство в форме коробообразного корпуса, в котором мочеприемник соединен с известным катетером, или вставной датчик веса, что особенно важно для пациентов с проблемами мочеиспускания. Такое устройство позволяет проводить анализ объема мочи и ее состава, основанный на измерении массы, в режиме реального времени, так что все пациенты, независимо от проблем с мочеиспусканием, могут быть обеспечены количественным и качественным анализом жидкостей их организмов. Благодаря этим значительным преимуществам и эффектам, настоящее изобретение действительно является очень полезным изобретением в области поддержания здоровья и медицинских услуг.
1. Прибор количественного и качественного анализа жидкости организма, содержащий:
корпус, в котором размещены: коллектор жидкости организма для сбора жидкости организма пациента, контейнер промывочной воды для хранения промывочной воды, используемой для очистки, приводной блок для перекачки жидкости организма (мочи) из коллектора жидкости организма в контейнер мочи и для отвода промывочной воды из контейнера промывочной воды в коллектор жидкости организма, и блок управления для управления операциями приводного блока;
измерительный блок для измерения количества и состава жидкости организма, собранной в коллектор жидкости организма; и
блок вывода для вывода значений измерений, полученных измерительным блоком, причем измерительный блок и блок вывода вмонтированы в корпус прибора.
2. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок управления вычисляет результаты выражения FE Na+=мoчa (Na+/Cr)/плазма (Na+/Cr), которые используются для оценки состояния болезни пациента.
3. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок управления вычисляет индекс почечной недостаточности, который используется для оценки состояния болезни пациента.
4. Прибор по п.1, отличающийся тем, что канал, соединяющий приводной блок и контейнер жидкости организма, имеет вертикальное направление.
5. Прибор по п.1, отличающийся тем, что в измерительном блоке установлены количественный измерительный датчик и качественный измерительный датчик.
6. Прибор по п.5, отличающийся тем, что количественный измерительный датчик в измерительном блоке выполнен оптическим.
7. Прибор по п.5, отличающийся тем, что количественный измерительный датчик в измерительном блоке выполнен ультразвуковым и использует эффект Доплера.
8. Прибор по п.7, отличающийся тем, что для повышения точности измерения дополнительно содержит несколько оптических датчиков, а в качестве результата анализа принимается усредненный результат их анализа.
9. Прибор по п.5, отличающийся тем, что качественный измерительный датчик для анализа состава мочи выполнен в виде биосенсора, изготовленного с использованием 3-меркаптофосной кислоты и включает фиксированную пленку из самоорганизованных монослоев.
10. Прибор по п.5, отличающийся тем, что количественный измерительный датчик измерительного блока расположен внутри корпуса перед приводным блоком.
11. Прибор по п.5, отличающийся тем, что качественный измерительный датчик в измерительном блоке расположен на коллекторе жидкости организма.
12. Прибор по п.5, отличающийся тем, что качественный измерительный датчик в измерительном блоке расположен внутри корпуса на передней части приводного блока.
13. Прибор по п.1, отличающийся тем, что перед приводным блоком установлен фильтр с возможностью обеспечения легкого съема и замены.
14. Прибор по п.1, отличающийся тем, что дополнительно содержит адаптер, соединенный с коллектором жидкости организма и содержащий фильтр для удаления инородных включений, при этом верхняя и нижняя части адаптера монтируются с возможностью обеспечения легкого монтажа и демонтажа.
15. Прибор по п.14, отличающийся тем, что нижняя часть адаптера выполнена прозрачной.
16. Прибор по п.1, отличающийся тем, что контейнер жидкости организма (мочи) содержит сменный пакет для хранения жидкости, выполненный съемным.
17. Прибор по п.1, отличающийся тем, что блок вывода содержит блок индикации для отражения значения измерения, полученного измерительным блоком, а также USB-порт.
18. Прибор по п.17, отличающийся тем, что блок вывода содержит встроенный принтер.
19. Прибор по п.17, отличающийся тем, что блок вывода также содержит радиочастотное устройство для беспроводной связи.
20. Прибор по п.1, отличающийся тем, что контейнер жидкости организма (мочи) скомбинирован с воздухоочистительным фильтром, выполненным из материала с воздухоочистительной функцией.
21. Прибор по п.1, отличающийся тем, что корпус включает внутри отдельный аккумулятор.
22. Прибор по п.1, отличающийся тем, что он содержит нагревательную спираль, которая опоясывает трубку, по которой течет промывочная вода.
23. Прибор по п.1, отличающийся тем, что к нижней части сливного блока прикреплен датчик уровня мочи, предназначенный для определения максимального уровня мочи в контейнере жидкости организма.
24. Прибор по п.1, отличающийся тем, что датчик уровня жидкости контейнера промывочной воды или контейнера жидкости организма выполнен оптическим.
25. Прибор по п.1, отличающийся тем, что датчиком уровня жидкости контейнера промывочной воды или контейнера жидкости организма является электродный датчик.
26. Прибор по п.1, отличающийся тем, что датчик уровня жидкости контейнера промывочной воды или контейнера жидкости организма выполнен в виде поплавка.
27. Прибор по п.1, отличающийся тем, что датчиком уровня жидкости контейнера промывочной воды или контейнера жидкости организма является магнитный датчик.
28. Прибор по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части корпуса объединены в месте стыка 110 с датчиком веса 190, измеряющим объем жидкости организма (мочи).
29. Прибор по п.1 или 28, отличающийся тем, что датчик веса 190 может быть размещен в нижней оконечности верхней части корпуса или в нижней оконечности нижней части корпуса.
30. Прибор по п.1, отличающийся тем, что верхняя и нижняя части корпуса смонтированы вертикально демонтируемым способом или способом, при котором одна часть вдвигается в другую и выдвигается из нее спереди или сбоку.
