174605. lajstromszámú szabadalom • Analitikai eljárás a szivperctérfogat hígításos módszerrel történő meghatározására és berendezés az eljárás foganatosítására
3 174605 4 és függvénygenerátorok felhasználását igényli, a méréseket pedig lelassítja. A pontosnak mondható mérőrendszerek ezért bonyolult felépítésűek, költségesek és beállításuk, hitelesítésük nagy szakértelmet és figyelmet igényel. A találmány feladata eljárás létrehozása szívperctérfogat mérésére, amely az indikátorvegyszer kimosási görbéjénél jelentkező recirkulációs szakaszt egyszerűen figyelmen kívül hagyja, a pulzushullámok által okozott mérési hibát pedig minimálisra csökkenti, és az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés szerkezeti felépítését tekintve lényegesen egyszerűbb, mint a feladat elvégzésére alkalmas bármely ismert berendezés. Mindezt a találmány azzal éri el, hogy nem egyetlen pontból és annak szűk környezetéből, hanem a kimosási görbe teljes lefutó ágából határozza meg a szívperctérfogatra jellemző mérőszámot anélkül, hogy ehhez az igen bonyolult regressziós közelítő eljárást alkalmazná. A találmány azon a felismerésen alapul, hogy a kimosási görbe lefutó szakaszán felvett bármely két kiválasztott koncentrációhoz tartozó görbeterületből egy, a kimosási görbe lefutó szakaszát durván megközelítő exponenciális függvény alatti terület egyszerűen meghatározható. A pulzushullámok hatását úgy lehet kiküszöbölni, hogy a lefutó szakaszon egy sorozat ilyen koncentráció-párt veszünk fel, majd ezekből a kimosási görbe lefutó szakaszát durván közelítő mérőszámot képezünk és ezeket átlagolva a szívperctérfogatra jellemző keresett mérőszámot kapjuk meg. A görbeterületek sorozata előnyösen úgy jelölhető ki, hogy a görbe lefutó szakaszán az egymással meghatározott arányban levő koncentráció- értékig terjedő területszakaszokat mérjük. Ez az arány például 0,9 lehet. A továbbiakban bebizonyítjuk, hogy ezt az arányt állandó értéken tartva az eljárás és ezzel a berendezés is tovább egyszerűsödik. Az indikátorvegyszer kimosási görbéjét az eljárás során indikátor berendezéssel érzékeljük, és ennek analóg villamos jelét folyamatosan integráljuk, a kimosási görbe első maximumát, valamint az ezt követő minimumát érzékeljük, a két kitüntetett pont közé eső lefutó görbeszakaszon egymástól különböző pontpárok sorozatát vesszük fel, minden egyes pontpár esetében megmérjük a görbe alatti területnek a mérőszámát a Ci C0 T = ------------ T(C0) - ------------T(Cj) C,-C0 C,-C0 összefüggés alapján, ahol- C] és C0 a görbének a kiválasztott pontokhoz tartozó koncentrációja- T(C0) és T(Ci) a kimosási görbe alatti, a t = 0 kezdeti időpont és a kiválasztott koncentrációhoz tartozó időpont közé eső teriiletszakasz, majd az így nyert durva mérőszámokat átlagoljuk. Az eljárás foganatosítására alkalmas berendezés a kimosási görbével arányos analóg jelet adó indikátorműszert tartalmaz, és a találmány szerint az indikátorműszer kimenete minimum detektorral, csúcs detektorral, első mintavevő és tároló egységgel, komparátor egyik bemenetével és integrátor bemenetével van összekötve, az első mintavevő és tároló egység kimenete analóg beállító egységen át a komparátor másik bemenetéhez csatlakozik, a komparátor kimenete az első mintavevő és tároló egység vezérlő bemenetével, a második mintavevő és tároló egység vezérlő bemenetével, valamint vezérelt kapcsolók vezérlő bemenetével van összekötve, a második mintavevő és tároló egység bemenete az integrátor kimenetével, kimenete pedig analóg beállító egységen át az első vezérelt kapcsolóval van összekötve, az integrátor kimenete újabb analóg beállító egységen át a második vezérelt kapcsolóval van összekötve, a vezérelt kapcsolók kimenete integráló fokozat egy-egy bemenetéhez csatlakozik, amelynek kimenete osztó áramkör osztandó bemenetéhez és ennek vezérlő bemenete a minimum detektorhoz csatlakozik, az osztó áramkör osztó bemenetéhez pedig a vezérelt kapcsolók zárásainak számát összegző analóg egység csatlakozik. A találmányt a továbbiakban kiviteli példák kapcsán, a rajz alapján ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra indikátorvegyszer kimosási görbéjét szemléltető diagram, a 2. ábra az 1. ábrán vázolt görbe lefutó szakaszához illeszkedő exponenciális függvény, a 3. ábra tetszőleges kezdeti szakaszú, de exponenciális lecsengésű függvény, a 4. ábra a találmány szerinti berendezés tömbvázlata. Az 1. ábrán a indikátorműszer által szolgáltatott hígítási görbe tipikus jelalakját tüntettük fel, amely elsődleges kimosási szakaszból, és recirkulációs szakaszból áll. A görbe tényleges határát a pontozott vonallal jelölt görbe jelöli ki. A perctérfogat számításhoz csupán az elsődleges kimosási görbe alatti 1 területet kell figyelembe venni, ezt a területet az 1. ábrán függőleges vonalkázással jelöltük. A recirkulációs szakasz alatt» 2 területet vízszintesen vonalkáztuk, és ezt a számítások során figyelmen kívül kell hagyni. A keresett terület egészen addig integrálással könnyen meghatározható, ameddig az elsődleges kimosási görbe alatt vagyunk, de a csupán szaggatott vonallal jelölt rész alatti területet csak extrapolálással lehet meghatározni. Az elsődleges kimosási görbe maximum utáni szakasza exponenciális függvénnyel jól közelíthető. A feladat tehát az exponenciális függvény mérhető szakaszából a lehető legpontosabban olyan jellemzőket kiválasztani, amelyek a függvény további viselkedését képesek pontosan meghatározni. Matematikailag bizonyítható, hogy a 2. ábrán feltüntetett C = A e • bt alakú exponenciális koncentráció - függvény alatti terület egyenlő a függvény egy tetszőleges C0 ordinátáig mért görbe 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
