Коагулограф. (Электрокоагулограф)

Электрокоагулограф содержит фторопластовую чашечку 1, размещенную на оси в подшипниках и способную совершать вращательные движения под действием привода 2. Он способен совершать 6 колебаний в минуту.

В донышке чашечки имеется 2 электрода, которые вмонтированы относительно электрода О (рис б). Электроды подключены к неуравновешенному электрическому мосту 6, который питается от источника стабилизирующего напряжения 4. Разбаланс моста регистрируется самопишущим устройством 5. При наклонах чашечки проба перемещается относительно горизонтальному положению (рис б) в положение – рис в и контакт между электродами 3 размыкается.

При колебаниях чашечки относительно оси ОО регистрируются импульсы (рис г), по огибающим вершинам которых определяют время начала свёртывания крови Т1 и время окончания свёртывания - Т2.

Запись на рис. г соответствует свёртыванию в норме, а на рис. д и рис. е ,соответственно гипо- и гиперкоагуляции.

Коагулометр.

В настоящее время для создания коагулометров – анализаторов, определяющих только время свёртывания крови, предложено использовать много различных принципов:

· Захват колеблющимся стержнем

· Перемещение сгустка крови в капилляре

· Изменение поглощения пробы крови во времени

· Вращение или остановка вращения шарика

Чаще всего используется последний принцип измерения.

В данном анализаторе используется пробирка диамагнетака 1, в которой размещен шарик 5 из феррамагнитного материала и проба крови 4. Пробирка перед опытом устанавливается в диамагнитный ротор 2, который вращается с постоянной скоростью двигателем 6. В боковой стенке корпуса 3 вмонтирован преобразователь Холла 7 и постоянный магнит 8. В момент начала вращения ротора 2 включается электронный секундомер. Пока кровь не коагулировала, шарик, за счёт магнитных силовых линий магнита 8, находится в неподвижном положении, несмотря на движение крови. При этом на гранях а элемента Холла вырабатывается ЭДС, за счёт сноса носителей электрических зарядов магнитным полем. Эта ЭДС измеряется усилителем 10, а питание элемента Холла осуществляется источником стабилизирующего напряжения 9.

В момент, когда кровь сворачивается, шарик захватывается пробой крови. При этом изменяется магнитный поток, пронизывающий элемент Холла, а усилитель 10 вырабатывает импульс, выключающий электронный счётчик времени. Интервал времени между началом движения ротора 2 и захватом шарика принимают за время коагуляции.

Седиментациооные анализаторы.

Седиментация- это явление разделения частиц дисперсной среды в процессе их осаждения. Это явление используют в анализаторах скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Эритроциты – форменные элементы крови. СОЭ – реакция оседания эритроцитов является некоторым интегральным показателем состояния человека. В лабораториях этот показатель определяется следующим образом: В специальную пипетку, снабженную шкалой, содержащей 100 делений, набирают пробу крови.

Первоначально в набирают 50 делений антикоагулянта – 5% раствора цитрата натрия, затем, отобранный коагулянт размешивают с 2 объёмами крови, которые набирают той же пипеткой, причем, до деления 100. Перемешанные субстанции отбирают в другую пипетку и устанавливают в штатив – 3 ; 2 – резиновые диски.

Скорость оседания эритроцитов W в процессе седиментации определяется уравнением Стокса.

Через 1 час измеряют высоту Н столбика плазмы. Для мужчин она составляет от 2 до 10 мм, а для женщин – от 3 до 15 мм – эти показатели считаются нормой. Если во времени зарегистрированно изменение значения Н, то можно получить кривую- СОЭ- грамму. Реально она имеет форму кривой 1, а если предположить, что СОЭ должно описываться уравнением (*), то она должна иметь форму 2.

СОЭ – грамма

На реальной СОЭ – грамме имеет место отрезок времени Τ , в течение которого оседание практически не происходит. Действительно имеются сведения о том, что процессу оседания предшествует процесс потери зарядов эритроцитами. А уже после его потери они объединяются в агрегаты, которые могут содержать 300 или более эритроцтов, которые уже оседают в соответсвии с формулой :

W= 2/9q *(ρ_эρ_п) r _эф /η _п

q –ускорение свободного падения;

ρ_э – плотность эритроцитов;

ρ_п - плотность плазмы;

η _п - вязкость плазмы;

r_фр - радиус эффективный эритроцита;

ρ_э. >ρ_п

В настоящее время предложено много схем автоматических анализаторов СОЭ. В основном они все фотоэлектрические.

Фотоэлектрическая система, показанная на рис. а,обеспечивает измерение высоты столбца П следующим образом:

Вдоль рабочей части пипетки 1 располагается линейка фотодиодов (100-200 штук).С противоположной по диаметру стороны пипетки с помощью привода 4 периодически перемещается фотодиод 3. Число освещенных фотодиодов подсчитывает микропроцессор 5 и служит мерой СОЭ через 1 час.

Схема устройства (рис б) представляет собой систему, содержащую источник излучения 3, размещенный на подвижной платформе 4 который, при помощи винта 5 и привода 7, может перемещаться по вертикали, вдоль пипетки 1. С помощью данной следящей системы платформа 4 удерживается на таком

под уровнем осадка крови.

Для управления передвижной платформой служит система автоматической регуляции 6. Значение СОЭ определяется условным перемещением винта 5. С помощью датчика 8 подсчитывается число оборотов винта.

Фотоэлектрическая установка (рис в) содержит фотоприемник 4, представляющий собой солнечную батарею, сигнал которой зависит от площади, освещенной источником излучения.

Перед фотоприемником размещена щелевая диафрагма 3, ширина щели которой равна внутреннему диаметру пипетки 1.

От линейного источника освещения 2 лучи света проходят частично через плазму, а частично через осадок крови, при этом меняется площадь освещенной части фотоприемника 4. Чем больше СОЭ, тем больше сигнал фотоприемника 4, который измеряется потенциометром 5.

Центрифужный анализатор.

W= 2/9 a_ц*(ρ_чρ_ж) r ²_эф /η _ж (1)

a_ц – ускорение центробежной силы : a_ц = ω² R (2)

ρ_ч - плотность материальной частицы;

ρ_ж – плотность жидкости;

r ²_эф – эффективный радиус частицы;

η _ж – динамическая вязкость жидкости;

Анализаторные центрифуги обеспечивают возможность анализа гетерогенных сред. Центрифуга содержит: Камеру 1, в которой размещен ротор 2, в нем располагаются карманы (рис б) с пробирками 12.Перед запуском центрифуги проба анализируемого вещества (рис в) наслаивается на жидкость , размещенную в пробирке. Плотность жидкость заранее подбирается. Ротор приводится в движение двигателем 4, а из внутренней полости корпуса 1 откачивается воздух для исключения нагревания ротора за счет трения воздуха. При вращении ротора центрифуги карман К вместе с пробой 12 поворачивается вокруг оси ОО. Стадии поворота показаны на рис в и рис грасполагаются горизонтально. При этом, в нем происходит оседание частиц пробы под действием центробежной силы, а СОЭ описывается ф-лой 1.

Со временем, компоненты пробы, в соответствии с ф-лой 1, разделяются на отдельные слои А, Б, В (Рис д). После разделения пробирку можно изъять из центрифуги и с помощью сканера определить количество компонентов А, Б, В, а затем найти концентрацию. В автономных аналитических центрифугах есть специальные оптические системы, содержащие источник излучения 6, оптическую систему 7,окна 5, отверстие в роторе центрифуги 3, зеркало 8, фотоэлектронный умножитель 9, усилитель 10 и самописец 11.

Наличие такой системы позволяет за счет изменения поглощения излучения непосредственно в процессе анализа получить информацию о количествах разделенных компонентов (рис е). Здесь каждому пику соответствует один из определяемых компонентов.

Центрифуги имеют от 100 до 80000 оборотов в минуту, что позволяет выделить даже очень мелкие частицы. Для предотвращения биения ротора в него диаметрически- противоположно устанавливают сравнительную пробирку 12.

Рис е