Допплеровский измеритель скорости кровотока

Разница между временем прямого и обратного прохождения, измеренная прибором, пропорциональна потоку жидкости в части сосуда, расположенной под преобразователями:

,

где T_{пр -} время прохождения луча в прямом направлении;

T_{обр -} время прохождения луча в обратном направлении;

К - системная константа;

f - рабочая частота;

Q - объемный расход;

c - скорость звука;

- угол между направлениями ультразвукового луча и потоком.

Затем полученный результат масштабируется в соответствии со значением предела измерений по шкале прибора для датчика и выводится на дисплей как абсолютный объемный расход потока через датчик в мл/мин (л/мин).

Нет необходимости вычислять величину поперечного сечения сосуда, как это делается в электромагнитных или доплеровских системах, измеряющих скорость перпендикулярно хорде или в точке сосуда. В системах Transonic широкий ультразвуковой пучок полностью пронизывает акустическое окно датчика, включая все внутреннее поперечное сечение сосуда. Разница между измеренным временем прохождения ультразвука в прямом и обратном направлениях дает сигнал, пропорциональный объемному расходу, независимо от размеров.

Благодаря тому, что флоуметры Transonic используют широколучевые преобразователи, полностью пронизывающие весь поток внутри сосуда, каждая часть потока непосредственно влияет на увеличение или уменьшение времени прохождения ультразвуковой волны, так, что разница между прямым и обратным прохождениями прямо пропорциональна объемному расходу жидкости через чувствительное окно датчика. Этот прямой метод, использующий полное ультразвуковое просвечивание потока, аналогичен операции математического интегрирования измерений узким пучком по площади внутреннего поперечного сечения сосуда. Таким образом, время прохождения прямо пропорционально произведению площади поперечного сечения потока и средней скорости жидкости, которое по определению есть объемный расход. Технический прием полного просвечивания потока позволяет проводить измерения объемного расхода независимо от размеров сосуда (т.е. для данного объемного расхода, уменьшение вдвое площади поперечного сечения приводит к удвоению значения скорости, а разница времени прохождения остается постоянной). Независимость измерений от диаметра и профиля сосуда дает возможность применять прибор, например, на пульсирующих артериях и расширяющихся сосудах, на сосудах изменяющейся формы и даже на пучках сосудов.

Выпускается несколько моделей расходомеров:

Интраоперационный измеритель кровотока в сосудах.

Интраоперационные измерители кровотока в сосудах: одноканальный - HT107 (вверху) и двухканальный HT207 (внизу).

Флоуметр НТ107/207 (выпускаются одноканальные и двухканальные модели) предназначен для измерения объемного кровотока в сосуде во время операции. Встроенный в прибор микропроцессор определяет значение объемного потока в соответствии с размером датчика и калибровкой, поддерживает точность выборки данных, контролирует прохождение ультразвука, представляет данные на табло прибора и формирует информацию для персонального компьютера. Размер датчика выбирается в соответствии с размерами сосуда, например, датчик Н8 - для измерения кровотоков в сосудах диаметром 6,6 - 8,8 мм. Таким образом, с помощью флоуметров Transonic можно измерять объемный поток в сосудах диаметром от 0,7 до 36 мм.

Предлагаются датчики трех модификаций:

Типа "Handle - M" - с ручкой-держателем из нержавеющей стали для удобного, быстрого охвата сосуда.

Ультразвуковой датчик типа "Handle - M".

Типа "Basic - R или S" - без ручки, легкий, позволяющий фиксировать датчик на сосуде с помощью подвижной пластины. Буква "R" или "S" определяет угол наклона пьезопреобразователей и, соответственно, размер датчика и его абсолютную погрешность. "R" имеют больший размер и лучшие точностные качества, поэтому предпочтительнее для маленьких сосудов (0,7 - 2,5 мм).

Ультразвуковой датчик типа "Basic - R"

Типа "Cardiac Output - A" - для измерения сердечного выброса.

Особенно широко флоуметры используются в сердечно-сосудистой хирургии, трансплантологии, нейрохирургии. Позволяют оперативно оценить результат реконструктивной операции.

С осени 1997 года Transonic Systems Inc. выпускает новую модель флоуметра - HT311 с встроенным самописцем.

Интраоперационный ультразвуковой измеритель кровотока в сосудах HT311.

Флоуметры HT109 (новая модель - НТ110) предназначены для измерения объемных потоков в системах искусственного кровообращения, HD01 - для контроля качества гемодиализа. Неинвазивно, в режиме реального времени, измеряет рециркуляцию, сердечный выброс, кровоток артерио-венозной фистулы.

Принцип действия.

Скорость ультразвука в крови (1560-1590 м/сек) зависит в основном от концентрации в ней белков, солей. Transonic Монитор для гемодиализа с датчиком потока может измерять объемный поток в трубке и скорость ультразвука в крови. Болюсное введение раствора с известными свойствами (скорость ультразвука 1533 м/сек) вводится поток крови и уменьшает скорость ультразвука, что приводит к появлению регистрируемой кривой разведения.

Функциональные особенности.

Немедленное определение процента рециркуляции - для оперативного диагноза без отбора образцов крови;

Измерение кровотока артерио-венозной фистулы - простая процедура с введением физиологического раствора может повторяться неоднократно;

Определяет случаи рециркуляции - измерение прямого проходящего потока устанавливает различие между точкой помещения иглы недостаточностью прохождения;

Непрерывное определение потока крови в экстракорпоральном контуре - подтверждает указанную производительность;

Совместимый со всеми диализными системами - неинвазивный ультразвуковой датчик помещается на любые стандартные трубки;

Лазер-доплеровские флоуметры BLF 21 (одноканальный и двухканальный)

Лазер-доплеровский флоуметр BLF 21 - для измерения кровоснабжения ткани

Малый уровень излучаемой энергии (<2mW) делает приборы совершенно безопасными. Они незаменимы для:

постоянных измерений капиллярной микроциркуляции - с помощью поверхностных датчиков;

во время операций на органах - с помощью поверхностного, карандашного или иглообразного датчиков;

в слизистой оболочке - с помощью эндоскопических датчиков.

Приборы используются для диагностики в кардиологии, ревматологии, при диабете, при ожогах (в том числе электрических и ингаляционных), для оценки степени поражения ткани при огнестрельных ранениях, для мониторинга в сосудистой хирургии, в стоматологии. Выпускается 7 типов датчиков: поверхностные, иглообразные, эндоскопический, стоматологический.

Лазер-доплеровский датчик для поверхностных измерений (тип R).

Лазер-доплеровский иглообразный датчик (тип N).

Важным свойством всех приборов фирмы Transonic Systems Inc. является универсальность выдачи измеренных значений - в аналоговом виде на самописец, в цифровом виде на табло и через интерфейс на экраны персональных компьютеров типа IBM/XT/AT. Инструкции по эксплуатации переведены на русский язык. Есть русифицированная версия сервисной программы. Собрана обширная библиотека публикаций об использовании приборов.

Более подробную информацию можно получить по адресам:

ЗАО "Спектромед" Росия, Москва, Зеленоград, www.spectromed.com

НФП "Биосс" Росия, Москва, Зеленоград, а/я 33, "Технопарк-Зеленоград", www.Bioss.ru

Фирма "Transonic" www.transonic.com