Модернизация эктацитометра с прямым выводом данных Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

МОДЕРНИЗАЦИЯ ЭКТАЦИТОМЕТРА С ПРЯМЫМ ВЫВОДОМ ДАННЫХ Мячиков А.Д.

ФГБОУ ВО Тюменский ГМУМинздрава РФ. Тюмень, Российская Федерация.

Аннотация: Статья посвящена вопросам модернизации эктацитометра для более качественного и быстрого проведения исследования деформабельности эритроцитов в норме и при патологиях эритроцитов при гематологических, кардиологических и др. заболеваниях с изменением реологии крови. Данный прибор включает в себя эктацитометр с необходимым софтом. Ключевые слова: Эктацитометр, гематология, исследования крови, гематологические и кардиологические заболевания.

Кровь, являясь одним из ключевых звеньев в интеграции систем органов в единый организм, является и неньютоновской жидкостью, имеет переменную вязкость, главным образом определяемую механическими свойствами мембран эритроцитов, зависящими от концентрации ионов Са++ в цитоплазме и цистоскелете клеток [1]. Проходя по микроциркулярному руслу эритроциты претерпевают значительную деформацию так как диаметр входа в прекапилляр составляет не более 4-5 мкм, а диаметр самого эритроцита около 7 мкм [3]. Характеристикой свойств мембран эритроцитов является их деформабельность, которую можно измерить, используя метод эктацитометрии, - в основе этого метода лежит явление дифракции лучей гелий-неонового лазера на тонком слое эритроцитов, деформируемых потоком вязкой жидкости, что приводит к изменению дифракционной картины, по которой судят о деформабильности эритроцитов [4]. Однако классический вариант приборов имеет один существенный недостаток, так как процесс вывода информации проходит с участием человека, что влечёт за собой затраты сил от исследователя, увеличение сроков анализа и что более существенно, влияние человеческого фактора на результат исследования.

Цель работы: Разработать модернизированную версию эктацитометра с прямым выводом данных, для более качественного и быстрого исследования крови на деформабельность эритроцитов.

Структура данного прибора представляет собой: 1) эктацитометр 2) Софт, позволяющий обрабатывать первичные данные и выводить на экран результаты.

Схема работы эктацитометра: Прибор представляет собой комплекс, электронных компонентов, взаимодействующих между собой следующим образом: Лазерный луч, испускаемый специально подобранным лазером, проходя через систему зеркал попадает на систему Куэтта, представляющую собой две стеклянных ёмкости плотно подходящих друг в друга, между которыми находится исследуемая взвесь крови, одна из ёмкостей приводится в движение шаговым электромотором, друга неподвижна. Луч рассеивается, пройдя через слой крови и попадает на экран, изображение с которого фиксируется камерой, после чего сигнал поступает на АЦП (аналогов-цифровой преобразователь), далее в компьютер [2]. Специально созданный для этого софт обрабатывает сигнал и в автоматическом режиме воспроизводит результаты исследования на экран.

Выводы: Таким образом для более качественного и быстрого исследования эритроцитов крови на дефор-мабельность создан модернизированный вариант экта-цитометра, прибор включает в себя само устройство, а также разработанный софт. Разработанный прибор планируется распространять в медицинские вузы, НИИ, занимающиеся изучением крови и ее реологии, областные больницы с отделениями гематологии, нефрологии и кардиологии.

ЛИТЕРАТУРА

1. Санников А.Г., Закономерности изменения уровня аденозинтрифосфата в эритроцитах в процессе их упругой деформации: Автореф. Дисс. на соиск. уч. степ. канд. мед. наук Тюмень, 2008.

2. Сторожок С.А., Санников А.Г., Захаров Ю.М. Молекулярная структура мембран эритроцитов и их механические свойства. - Тюмень: Изд-во ТюмГУ, 1997. - 140 с.

3. Чернух А.М., Александров П.Н., Алексеев О.В. Микроциркуляция. 2-е изд., стереотип. - М.: Медицина, 1984. -432 с.;

4. Bessis M., Mohandas N., Feo C. Automated ektacytome-try: A new method of measuring red cell indices and red cell quality //Blood Cells. - 1980. - Vol. 6. - P. 315 - 327;

—--—

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

The Journal of scientific articles "Health and Education Millennium", 2017. Vol. 19. No 8

MODERNIZATION OF THE EKTACYTOMETER WITH DIRECT OUTPUT. Miachikov A.D.

Tyumen State Medical University, Tyumen, Russian Federation.

Annotation: Blood, being one of the key elements in the integration of organ systems in one organism is a non-Newtonian fluid has a variable viscosity, mainly defined by the mechanical properties of erythrocyte membranes depending on the concentration of ions Ca++ in the cytoplasm and cytoskeletal cells [1]. Passing through the microcirculatory channel erythrocytes undergo significant deformation as the diameter of the entrance to precapillary is no more than 4-5 microns, and the diameter of the erythrocyte is about 7 ^m [3]. Characteristic properties of erythrocyte membranes is their deformability, which can be measured using the method of ektacytom-etry, - the basis of this method is the phenomenon of diffraction of rays helium-neon laser on a thin layer of red blood cells, deformable viscous fluid flow, which leads to a change in the diffraction pattern, which is judged on deformability erythrocytes [4]. However, the classic version of the instrument has one significant drawback, since the process of withdrawal of information goes with the person, which entails the effort of the researcher, the increase in terms of analysis, and more significantly, the influence of human factor on the result of the study. Objective: to Develop an upgraded version of ektacytometer with direct output of data for better and more rapid blood tests for deformability of red blood cells. The structure of this device is a: 1) ektacytometer 2) Software that allows you to process primary data and display the results. Scheme of ektacytometer: The Device is a complex electronic component that interact with each other in the following way: The Laser beam emitted by a specially designed laser, passing through the mirror hits the Couette flow system, consists of two glass containers tightly-suited to each other, between which is studied is a suspension of blood, one of the tanks is driven by a stepper motor, each stationary. The beam scatters after passing through a layer of blood and falls on a screen, the images which are recorded by the camera, after which the signal is sent to ADC (analog-to-digital Converter), then into the computer [2]. Specially created for this software processes the signal and automatically reproduces the results of the study on the screen. Conclusions: Thus for better and more rapid studies of erythrocytes blood deformability created a modernized version of ektacytometer, the device includes the device itself, and developed software. The device is expected to be distributed to medical schools, research institutes engaged in the study of blood and blood rheology, regional hospital departments of Hematology, Nephrology and cardiology. Key-words: Ektacytometer. Hematology. Blood tests. Hematological and cardiac diseases.

REFERENCES

1. Sannikov A.G., Zakonomernosti izmenenija urovnja ade-nozintrifosfata v jeritrocitah v processe ih uprugoj deformacii: Avtoref. Diss. na soisk. uch. step. kand. med. nauk Tjumen', 2008.

2. Storozhok S.A., Sannikov A.G., Zaharov Ju.M. Moleku-ljarnaja struktura membran jeritrocitov i ih mehanicheskie svojstva. - Tjumen': Izd-vo TjumGU, 1997. - 140 s.

3. Chernuh A.M., Aleksandrov P.N., Alekseev O.V. Mikrocirkuljacija. 2-e izd., stereotip. - M.: Medicina, 1984. - 432

s.;

4. Bessis M., Mohandas N., Feo C. Automated ektacytome-try: A new method of measuring red cell indices and red cell quality //Blood Cells. - 1980. - Vol. 6. - P. 315 - 327;

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

~ 121 ~