171629. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés festékdiluciós görbék in vivo és in vitro úton történő meghatározására a szív perctérfogat értékének számítása céljából

3 171629 4 redukált haemoglobin (re. Hb) és a festék. Ezek közül az előbbi kettő fiziológiásán is időben változó érték lehet, és zavarja az utóbbi, a festék koncentráció-időfüggvényének a meghatározását. A probléma jól megvilágítható az 02Hb extinkciós tényezőjének (l.sz. görbe), a red. Hb extinkciós tényezőjének (2. sz. görbe) valamint egy ún. kék típusú festék (3. sz. görbe, Evans-kék) és egy zöld típusú festék (4. sz. görbe, Cardio green) extinkciós tényezőjének a hullámhossz függvényében történő változása jellegét feltüntető 1. sz. ábra alapján. A kék típusú festékek alkalmazását az korlátozza, hogy maximális elnyelésük hullámhosszán az 02

Hb és red. Hb extinkciós tényezői erősen különböznek, a festék koncentráció időfüggvénye meghatározásának pontosságát a mérés során fellépő oxigéntelítettség változás tehát nagymértékben befolyásolja. Emiatt az így felvett festékdilúciós görbét csak minőségi vizsgálatok végzésére használják, perctérfogat érték számítására nem. A zöld típusú festékek maximális elnyelésű hullámhosszán az 02

Hb és red. Hb extinkciós tényezői közötti különbség nem nagy, illetve az isosbestikus pont diszkrét hullámhosszán (805 nm) végrehajtott mérés ideális esetében nulla. A gyakorlatban azonban ilyen jellegű készülékek esetében a mérőcsatorna sávszélessége legfeljebb 10—15 nm-ig csökkenthető, számolni kell tehát az oxigéntelítettség zavaró hatásával. E zavaró hatás az injektált festék mennyiségének megfelelő értékre történő megválasztásával csökkenthető, ezért a perctérfogat számításának céljából felvett dilúciós görbéknél ilyen típusú festéket alkalmaznak. Természetesen így is csak korlátozott pontosság érhető el, tekintve, hogy az injektálható festékanyag mennyiségét metodikai és fiziológiás okok korlátozzák. Az eddigi berendezések további hátránya még, hogy in vivo mérések esetében szükség van a mérést megelőzően és a mérést követően levett vérminta segítségével a festék végkoncentráció-értékének a meghatározására. (A 2. sz. ábra festékdilúciós görbéjén C3v-vel jelölt érték.) Ez a tény azon túlmenően, hogy az egész vizsgálatot körülményessé teszi és megnöveli a hibalehetőséget —kétszeri vérvételt, a vérminta előkészítését és mérését igényli - szükségessé teszi egy újabb készülék alkalmazását. Az ismert berendezések hátrányaként említhető még, hogy in vivo mérések esetében a pontosságot korlátozza, és különösen a festékdilúciós görbe további, gépi feldolgozását nehezíti meg a hasznos jelre szuperponálódó pulzusgörbe. Kiküszöbölésére különböző feltételek betartása mellett többé-kevésbé elfogadható eredményt biztosító megoldások születtek, lényegében azonban ez a zavaró hatás minden esetben problémát jelent. A találmány szerinti berendezés az ismert, hasonló célú megoldások említett hibáinak kiküszöbölését célozza. Olyan új, viszonylag egyszerű berendezést sikerült konstruálni, amely egyszerűsége ellenére is pontosabb és gyorsabb mérést tesz lehetővé, ugyanakkor ezen utóbbi tulajdonságai révén a berendezés orvosi alkalmazási körét is kiszélesíti. A találmány szerinti berendezés segítségével tetszőleges festék alkalmazása esetén meghatározható a perctérfogat érték számítása céljából a festékdilúciós görbe és a végkoncentráció helyes értéke, in vivo úton 5 történő mérésnél a vizsgálat közben bekövetkező oxigéntelítettség változás és a pulzusgörbe, in vitro úton történő mérésnél pedig a vizsgálat közben bekövetkező oxigéntelítettség-változás zavaró hatásától mentesen. 10 Meghatározható továbbá in vivo úton a vér oxigéntelítettsége, az oxigéntelítettség változásától független amplitúdójú pulzusgörbe, valamint a páciens vére össz-haemoglobin tartalmának ismeretében a keringő vér térfogata, in vitro úton pedig a vér 15 oxigéntelítettsége, össz-haemoglobin tartalma, valamint a keringő vér térfogata. Alkalmas továbbá a találmány szerinti berendezés a vérbe juttatott festék máj által történő kiválasztásának in vivo úton történő figyelemmel kísérésére, az ún. májfunkciós vizsgá-20 latok végzésére. A találmány szerinti berendezés jelátalakítás céljára három, az isosbestikus ponttól vagy pontoktól eltérő hullámhosszúságon, illetve az isosbestikus pontot vagy pontokat is magába foglaló hullámhossz-tarto-25 mányban egyidőben működő egy vagy több fényforrást, fényérzékelő elemet, optikai szűrőt és lencsét tartalmazó, transzmissziós vagy reflexiós elven mérő optikai mérőcsatornával rendelkező érzékelőt, illetve jelátalakító egységet, továbbá annak táplálására és 30 vezérlésére szolgáló áramköröket tartalmaz. A jelátalakítást célszerűen egyazon fényérzékelő elemre időmultiplex üzemben dolgozó, egy vagy több szilárdtest-fényforrást, optikai szűrőt és lencsét, továbbá vezérlő és tápláló áramköröket, valamint a 35 mintavételezett jel tartására és szűrésére szolgáló áramköröket tartalmazó érzékelő, illetve jelátalakító egység végzi. A háromcsatornás érzékelő, illetve jelátalakító egység által szolgáltatott villamos jelek további feldolgozása logaritmáló áramkörökben tör-40 ténik, ezek kimenetére csatlakoznak a csatornák optikai szempontból azonos karakterisztikáinak beállítására szolgáló csatorna-erősítők. A logaritmálás műveletének egyik célszerű megvalósítási formája az, ha fényérzékelő elemként egy vagy több, nagy, 45 célszerűen 50 kOhm-nál nagyobb értékű munkaellenállással lezárt fényelemet alkalmazunk. Ebben az esetben ugyanis a fényelem kapcsain megjelenő feszültség jó közelítéssel a fényelemre eső fény intenzitásának logaritmusával arányos. 50 A találmány lényegét a csatorna erősítőket követő szorzó áramkörök, kivonó áramkörök, kivonó és léptékbeállító áramkörök, léptékbeállító áramkörök, valamint összeadó áramkörök kombinációjából álló lineáris villamos hálózat képezi, amelynek kimenetein 55 már az egyes koncentráció-értékekkel, illetve azok összegével arányos villamos jelek jelennek meg. Az egyes áramkörök funkciója, illetve felépítése az alábbiak szerint van megoldva: 60 A berendezés tehát egy vagy több fényforrást, fényérzékelő elemet, optikai szűrőt és lencsét, valamint tápláló és vezérlő áramkört tartalmazó három, az isosbestikus ponttól vagy pontoktól eltérő hullámhosszúságon vagy az isosbestikus pontot vagy 65 pontokat is magábafoglaló hullámhossz-tartományban 2