Аналоговые гемоцитомеры

Пневмосистема состоит из камеры, шприца и клапана. Датчик герметично стыкуется с пневмосистемой с помощью гайки и уплотняющей шайбы. Система приводится в действие рычагом. При нажатии рычага постоянный магнит, который на нем закреплен, замыкает геркон пуска. Он подает сигнал, управляющий таймером, который, в свою очередь, включает электромагнит удержания, прихватывающий якорь и удерживающий некоторое время рычаг в нижнем положении. Таким образом, поршень шприца смещается вниз, в пневмосистеме создается разрежение и начинается всасывание пробы из стакана в канюлю датчика. В начале движения рычага магнит отходит от геркона сброса, который размыкается и подает сигнал в цепь сброса предыдущих показаний.

Через некоторое время таймер выключается, выключает электромагнит удержания, и поршень шприца возвращается в исходное положение, выталкивая жидкость из канюли. При этом на короткое время включается электромагнит, управляющий клапаном. Последний открывается, соединяя пневмосистему с атмосферой для выравнивания давления. Камера предусмотрена на случай аварии в пневмосистеме (невыключение таймера).

Оценим величину скорости всасывания жидкости в канюлю (рис. 1.6). Воспользуемся уравнением гидродинамики:

, (1.2)

где r - плотность воды, р ₁ = р _атм» 100 кПа, v ₁» 0.

Давление р ₂ найдем на основе закона Бойля – Мариотта р ₁ V ₁ = р ₂ V ₂, где V ₁ – исходный объем пневмосистемы, V ₂ – объем в рабочем состоянии. Полагая V ₂ = 1,5 V ₁, найдем

.

,

или » 8 м/с.

Вычислим ориентировочное время всасывания. Объем жидкости, всасываемой в канюлю, составляет около 0,5 мл. Из формулы объема V_к =Qt_вс, где Q = Sv₂ (расход), находим t_вс = V_к/Sv₂» 8 с.

Найдем еще длительность и частоту импульсов, вызываемых частицами. Длительность импульса t _и» l _к/ v ₂ = 0,3×10^-3/8» 40 мкс. Частоту определим для разведения по эритроцитам N_рэ = 1,25×10⁵. Число частиц во всасываемом объеме будет равно N_ч = V_к× С_рэ = 0,5×10^-3×4×10⁷ = 20000. Частота f = N_ч/t_вс = 20000/8 = 2500 Гц.

Рассмотрим структурную схему и некоторые узлы аналогового гемоцитометра. Структурная схема его измерительного блока приведена на рис. 1.7.

Датчик питается источником стабильного постоянного тока. При прохождении частиц в точке а возникают импульсы, которые поступают на повторитель П с большим входным сопротивлением и усиливаются усилителем У. Далее они поступают на дискриминатор (компаратор), который выделяет импульсы, превышающие установленный порог. Интенсиметр (частотомер) преобразует частоту импульсов в напряжение, которое подается на устройство выборки-хранения (УВХ). К выходу УВХ подключен стрелочный прибор с градуировочным резистором. В начале движения пускового рычага геркон сброса подает сигнал на вход «Сброс» УВХ и обнуляет показания прибора. Затем геркон пуска запускает таймер, который включает электромагнит удержания. В конце времени работы таймера он спадом своего импульса включает на короткое время электромагнит клапана.

Схема интенсиметра показана на рис. 1.8.

При отсутствии импульса на дискриминаторе транзисторный ключ закрыт, конденсатор С1 заряжен до напряжения источника питания. При поступлении положительного импульса транзистор открывается, и конденсатор С1 разряжается через диод VD2 и конденсатор С2, отдавая ему свой заряд (С1 << C2). В промежутках между импульсами конденсатор С2 разряжается через резистор R2. Постепенно напряжение на конденсаторе C2 растет, стремясь к некоторому установившемуся значению. Средний ток, протекающий через резистор R2, пропорционален частоте импульсов, т.е. концентрации частиц: I_cp = fq₁ = fC₁Е_П, и следовательно, выходное напряжение будет равно U _вых = f R₂ C₁Е_П. Это напряжение запоминается в УВХ, схема которого представлена на рис. 1.9.

В исходном состоянии (пусковой рычаг находится в верхнем положении) геркон сброса разомкнут магнитом, полевой транзистор VT2 закрыт положительным смещением + Е_П, конденсатор С1 разряжен. На затвор транзистора VT1 через диод подается положительное напряжение, которое закрывает его. УВХ находится в режиме хранения. При нажатии рычага геркон замыкается, и конденсатор С1 кратковременно обнуляет потенциал затвора VT2. Последний открывается и разряжает конденсатор памяти С2 – происходит сброс предыдущего показания. После этого конденсатор С1 снова заряжается до напряжения на резисторе R3, и транзистор VT2 запирается.

В нижнем положении рычага магнит замыкает геркон пуска. На выходе таймера возникает скачок отрицательного потенциала, который запирает диод и отпирает транзистор VT1. Напряжение от интенсиметра проходит на конденсатор С2 – идет запись информации. По окончании импульса таймера транзистор VT1 закрывается, УВХ переходит в режим хранения.

При переключении контакта геркона пуска конденсатор С1 оказывается включенным между входами ОУ (рис. 1.10, б), и компаратор переходит в низкий уровень. Это состояние длится до тех пор, пока потенциалы входов ОУ не уравняются вследствие разряда конденсатора. Длительность импульса таймера определяется по формуле

.

При t _и = 9 с; R4 = 5,1 МОм; R3 = 2R2 получаем С1 = 1,8 мкф. Эта емкость должна быть стабильной.

Аналоговые гемоцитометры относительно просты, однако они обладают рядом недостатков. Самым существенным из них является зависимость скорости всасывания, а значит и показаний прибора, от состояния микроотверстия. В процессе работы происходит его сужение за счет выделения соли, налипания гемолитика, посторонних примесей, содержащихся в ф/р и, как следствие, уменьшение скорости всасывания. Возникает систематическая погрешность. Требуется высокая степень очистки ф/р и гемолитика, а также поддержание почти стерильных условий на рабочем месте.

Затруднена и достаточно громоздка градуировка прибора. Для этого необходима проба крови с известным содержанием форменных элементов. Учитывая дрейф прибора, нужно произвести подстройку прибора, используя ту же пробу крови. Несмотря на значительное разведение крови, все же имеется вероятность одновременного прохождения через микроотверстие нескольких частиц (коинциденция). Поэтому при измерениях приходится вводить поправки, указанные в специальных таблицах, что создает дополнительные неудобства.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: