Способ определения насыщения кислородом текущей крови

 

Союз Советских

Социалистических республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

" 696378 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 03.11.76 (21) 2423437/23 — 13 с присоединением заявки М (23) Приоритет (53)М. Кл.

G 01 N 33/16

А 61 В 5/02

Гвсударстаэххых хФЗ4хтет

СССР аа делам кзебретенхй к етхрмтмй

Опубликовано 05.11.79. Бюллетень М 41

Дата опубликования описания 05 11 79 (53) УД К 612.127 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Левтов и Н. И. Никифоров (71) Заявитель

Ордена Трудового Красного Знамени институт физиологии им. И. П. Павлова АН СССР (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ КИСЛОРОДОМ

ТЕКУЩЕЙ КРОВИ

Йзобретение относится к медицине, а именно к способам контроля за протеканием физиологических функций организма.

Известен способ определения касышения кислородом текущей крови путем ее фотомет5 рии в отраженном свете (1).

Одкако известный способ ке обеспечивает высокой точности определения насьпцения кислородом текущей крови.

Целью изобретения является повышение

10 точности способа.

Эта цель достигается тем, что фотометрию дополнительно проводят в проходящем свете, в процессе фотометрирования осу!цествляют кратковременное изменение скорости кровото!

5 ка и по изменению величины фотометрических сигналов отраженного и проходящего света определяют насьпцение кислородом текущей крови.

Изобретение поясняется чертежами.

На фиг. 1 изображены копии кадров а, в, с осциллографической регистрации эксперимента с изменением насьпцения кислородом артериальной крови при асфиксии. Кривая Х -- результат совместной обработки сигналов ОС и ПС. Кривая ПС вЂ” сигнал проходящего, а кривая ОС вЂ” сигнал отраженного света. Кривая К вЂ” индикация скорости кровотока (каждый зубец кривой К отмечает прохождение по кювете 0,05 см крови). Кривая Вр отметка времени. 10 сек. Кадры: а — тестирующая остановка кровотока; в — возобновление кровотока; с — 1-ая минута асфиксии.

На фиг. 2 даны копии кадров d, е осциллографической регистрации того же эксперимента, что на фиг. 1. Кадры: d — 2-ая минута асфиксии; е — 3-я минута асфиксии и возобновление вентиляции легких.

На фиг. 3 изображено сопоставление фотометрических и газометрических (контрольных) измерений насыщения кислородом текущей ве. нозной крови до, во время и после частичного ограничекия артериального притока к икроножной мышце. На всех графиках по оси абсцисс: насыщение кислородом крови, измеренное контрольным газометрическим методом по Ван-Слайку (Ор, % насьпцения). По осям ординат — фотометрические измерения

696378 (отклонения Kpssllx регистрации от начальной величины, принятой за О, в условных единицах): OC — сигнал отраженного света;

ПС вЂ” сигнал проходящего света, 2- — результирующий показатель совместной обработки

ОС и ПС вЂ” сигналов. Цифры в кружках— величины скорости кровотока (см /мин) по з к чвете в периоды 3 произведенных отсчетов показаний: до (2,5), во время {2,2) и после (3,3) ограничения артериального притока 10 крови к мышце.

Пример 1. Проводят регистрацию изменений насыщения кислородом артериальной крови при асфиксии. После введения противосвертывающего вещества — гепарина— центральный конец бедренной артерии занаркотизированной кошки соединяют с входным штуцером проточной кювеы, совмещенной с устройством, измеряющим фотометрическне

ОС н ПС вЂ” сигналы. Выходной штуцер кюветы соединяют с центральным концом бедренной вены, кровоток по кювете осушествляют под действием артериального давления животного. Далее производят тестирующую остановку потока крови по кювете, отключив на

40 сек, трубку, соединяющую кювету с артерией. Кислородный состав крови, содержащейся в кювете, при этом не изменился, а ОС и ПС -- сигналы изменили свое значение, что наблюдают по показаниям стрелочных приборов, входящих в измерительную схему. Вращением ручек настройки измерительной схемы уравнивают амплитуды отклонений ОС и ПС вЂ” сигналов на данное тестирующее воздействие. Лальнешдий ход эксперимента представлен на фиг. 1 и 2 копиями кадров осциллографической регистрации. Кадр а (фиг. 1) демонстрирует повторную тестнрун>щую остановку кровотока при уравненной амплитуде изменений ОС и ПС. -- сигналов на данное воз40 действие. Важно, что кривая ПС -- сигнала отклоняется в одну сторону (вверх), тогда как кривая OC -- сигнала смещается в другую сторону (вниз). Начало отклонений совпадает с моментом остановки, представленной

45 на осциллограмме исчезновением зубцов кривой К. Кривая Х на фиг. I и 2 является результируюшим сигналом совместной обработки (в данном случае, аналогового суммирования)

ОС и ПС вЂ” сигналов. Отсутствие существенS0 ного смешения кривой Х sa фиг. 1 а и 1 в показывает, что скоростная составляюшая в результирующем сигнале практически устране. на, и постоянство величины Х -- сигнала соответствует неизменности насышения кислоро, 55 дом остановленной крови, содержашейся в кювете. При наличии кровотока OC и 11С кривые, а также Х - - кривая имеют пульсовые колебания, синхронные с сердцебиениями, обусловленные пульсовыми ускорениями кровотока (ОС вЂ” и IK -- сигналы) и некоторыми фазовыми различиями между ними (Х сигнал). Кадры с на фиг. 1 и d на фиг. 2 зарегистрированы на 1-ой и 2-ой минутах соответственно после остановки вентиляции легких, т.е. при нарастающем уменьшении насыщения крови кислородом. Видно, что по мере обеднения крови кислородом происходит отклонение в одну и ту же сторону (вниз) всех 3 сигналов (ОС, ПС, Х), причем сигнал совместной обработки (Х) изменяется при асфиксии более существенно, чем каждый из исходных (OC, ПС) сигналов. Кадр е на фиг. 2 демонстрирует, что после прекращения асфиксии все показатели быстро начинают восстанавливать исходный уровень. Таким образом, устранение скоростной составляющей в результирующем сигнале достигнуто при неуменьшенной чувствительности Х вЂ” сигнала (сравнительно с ОС, ПГ -- сигналами) к изменениям насышения крови кислородом.

Пример 2. Производят регистрацию изменений насьпдения кислородом венозной крови при ограничении артериального притока к икроножной мышце кошки, Сначала выполняют перевязку кровеносных сосудов голени, кроме подколенных артерий и вены, питающих икроножную мышцу занаркотизироваиной кошки, и производят введение противосвертываюшего вещества, Периферический конец перерезанной подколенной вены, несущей кровь от икроножной мышцы, соединяют с входным штуцеролт проточной кюветы, а выходной штуцер ее соединяют с центральным концом подколенной вены, осушествляющим возврат крови к сердцу животного. Тестирующую остановку кровотока по кювете и выравнивание амплитуды OC и ПС вЂ” сигналов выполняют как в примере 1. Фиксируют исходные показатели ОС, ПС и Х вЂ” сигналов, а также скорость кровотока и одновременно собирают порцию протекав1ией по кювете крови для газометрического анализа на аппарате Ван-(лайка. После этого осушествляют частичное пережатие подколенной артерии, которое поддерживают в течение 3 мин, на 3-ей л1инуте процедуры вновь фиксируют все измеряемые показатели и собирают порцию венозной крови. Наконец, снимают ограничение кровотока, тотчас после этого вновь фиксируя ОГ, ПГ сигналы и скорость кровотока. Сопоставление измеренных величин ОС, ПГ и Х -- си нанон с соответствующими результагами газометрических определений насышения крови кислородом представлено в виде графикон на фи .

Из этого примера следует. что только Х (Ч6378

ZПС

РС

/(вр вр

/7С -. ("иг. 1 сигнал изменяется однонаправлеш(о с результатами газометрических определений и относительно независимо от изменений скорости кровотока (величины кровотока, фиксируемые .в периоды сбора крови, и отсчета фото1метрических показаний, отмечены цифрами, заключенными в кружки). В отличие от Х вЂ”. сигнала изменения ОС и ПС -- сигналов по отдельности не имеют однозначной связи с изменениями насыщения крови кислородом в испытывающихся условиях: при одновременных изменениях и скорости кровотока, и насыщения крови кислородом.

Использование предлагаемого способа определения насыщения кислородом текущей крови обеспечивает возможность проточного изменения насыщения крови кислородом беэ искусственного поддержания(и/или стабилизации) скорости кровотока; возможность непрерывных измерений насьпцения крови кислородом в условиях изменяющегося вплоть до остановки кровотока; исключение вероятного вред ного влияния способа иэмегения на обикт.

Формула изобретения

Способ определения насыщения кислородом текущей крови путем ее фотометрии в отраженном свете, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, фотометрию дополнительно проводят в проходящем свете, в процессе фотометрирования осуществляют кратковременное изменение скорости кровотока и по изменению величи15 ны фотометрических сигналов отраженного и проходящего света определяют насыщение кислородом текущей крови.

Источники информации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Zijlstra W.G., Mook G.À. Iyledical reflection photometry Assen. 1962, гл. 6. б96378 пс

Риг. Z

og>

22 25

Фиг. л о v za o

0г вас

02

Т (7

% пас.

ЦНИИПИ Заказ 6758/45

Тираж 1073 Подписное

Филиал П1Ш "Патент", r. Ужгород, ун. Проектная, 4