|
|
больше ...
Термины запроса в документе
Реферат
[RU] 1. Спектрометрическая система для исследования минералограммы организма по анализу волос или ногтей, содержащая устройство ввода биосубстрата, блок обработки данных, первую ЭВМ, ионный источник, вход которого соединен с выходом устройства ввода биосубстрата, масс-анализатор, вход которого соединен с выходом ионного источника, детектор, вход которого соединен с первым выходом масс-анализатора, первый выход соединен со входом блока обработки данных, выход которого соединен с первым входом первой ЭВМ, второй вход которой соединен со вторым выходом масс-анализатора, а также устройство откачки, первый, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами ионного источника и детектора и с третьим выходом масс-анализатора, отличающаяся тем, что введены блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, первый вход которого соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, а второй вход соединен с выходом первой ЭВМ, вторая ЭВМ, блок дешифровки для индивидуальных элементов, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, а выход соединен с первым входом второй ЭВМ, блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов и со вторым входом второй ЭВМ, блок формирования отношений содержаний элементов в паре, вход которого соединен с выходом первой ЭВМ, блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок центрирования и нормирования для отношений пар, первый вход соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для отношений пар, а второй вход соединен с выходом блока формирования отношений содержаний элементов в паре, блок дешифровки отношений пар, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для отношений пар и с третьим входом второй ЭВМ, и блок выявления скрытых отклонений, первый вход которого соединен с выходом блока дешифровки отношений пар, второй вход соединен с выходом блока вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, третий вход соединен с выходом блока дешифровки для индивидуальных элементов, а выход соединен с четвертым входом второй ЭВМ.
Полный текст патента
(57) Реферат / Формула:
1. Спектрометрическая система для исследования минералограммы организма по анализу волос или ногтей, содержащая устройство ввода биосубстрата, блок обработки данных, первую ЭВМ, ионный источник, вход которого соединен с выходом устройства ввода биосубстрата, масс-анализатор, вход которого соединен с выходом ионного источника, детектор, вход которого соединен с первым выходом масс-анализатора, первый выход соединен со входом блока обработки данных, выход которого соединен с первым входом первой ЭВМ, второй вход которой соединен со вторым выходом масс-анализатора, а также устройство откачки, первый, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами ионного источника и детектора и с третьим выходом масс-анализатора, отличающаяся тем, что введены блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, первый вход которого соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, а второй вход соединен с выходом первой ЭВМ, вторая ЭВМ, блок дешифровки для индивидуальных элементов, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, а выход соединен с первым входом второй ЭВМ, блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов и со вторым входом второй ЭВМ, блок формирования отношений содержаний элементов в паре, вход которого соединен с выходом первой ЭВМ, блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок центрирования и нормирования для отношений пар, первый вход соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для отношений пар, а второй вход соединен с выходом блока формирования отношений содержаний элементов в паре, блок дешифровки отношений пар, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для отношений пар и с третьим входом второй ЭВМ, и блок выявления скрытых отклонений, первый вход которого соединен с выходом блока дешифровки отношений пар, второй вход соединен с выходом блока вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, третий вход соединен с выходом блока дешифровки для индивидуальных элементов, а выход соединен с четвертым входом второй ЭВМ.
Евразийское ои 032640 (13) В1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2019.06.28
(21) Номер заявки 201700203
(22) Дата подачи заявки 2017.04.18
(51) Int. Cl. G01N30/72 (2006.01) G01N 33/483 (2006.01) H01J 49/26 (2006.01)
(54) СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ МИНЕРАЛОГРАММЫ ОРГАНИЗМА ПО АНАЛИЗУ ВОЛОС ИЛИ НОГТЕЙ
(43) 2018.10.31
(96) 2017000035 (RU) 2017.04.18
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "НАУЧНО-МЕДИЦИНСКИЙ ЦЕНТР "МИКРОЭЛЕМЕНТ";
РУСТЕМБЕКОВА САУЛЕ АБСАТТАРОВНА; ТУЛЕМИСОВ
ХАСАН МУРАТБЕКОВИЧ (RU)
(72) Изобретатель:
Рустембекова Сауле Абсаттаровна, Тулемисов Хасан Муратбекович, Горшков Владимир Владимирович, Шарипова Майсият Магомедовна, Хазова Алла Сергеевна (RU)
(74) Представитель:
Горшков В.В. (RU)
(56) US-A1-20160084778 JP-A-2008191134
XIANG Ping et al. Segmental hair analysis using liquid chromatography-tandem mass spectrometry after a single dose of benzodiazepines. Forensic Science International, 2010, pp. 1-8
(57) Настоящее изобретение относится к области спектрометрии и может быть использовано в медицине для определения макро-микроэлементного баланса в организме человека и диагностики заболеваний. Требуемый технический результат заключается в повышении точности и чувствительности системы путем расширения ее функциональных возможностей с целью обеспечения возможности по результатам измерений строить минералограмму организма и определять, содержание каких химических элементов выходит за пределы нормальных значений в явном или скрытом виде для последующего использования этой информации с целью диагностики заболеваний. Сущность изобретения: система содержит устройство ввода, блок обработки данных, первую и вторую ЭВМ, ионный источник, детектор, блок обработки данных, устройство откачки, масс-анализатор, блок центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок дешифровки для индивидуальных элементов, блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, блок формирования отношений содержаний элементов в паре, блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок центрирования и нормирования для отношений пар, блок дешифровки отношений пар и блок выявления скрытых отклонений с соответствующими связями.
Настоящее изобретение относится к области спектрометрии и может быть использовано в медицине для определения макро-микроэлементного баланса в организме человека и диагностики заболеваний.
Известно автоматизированное устройство для диагностики [RU 134412, U1, A61B 1/04, 20.11.2013], содержащее конструктивно объединенные канал освещения с окуляром и объективом и инструментальный канал эзофагогастродуоденоскопа, две группы оптических волокон, группу управляемых источников оптических воздействий, персональную ЭВМ, информационный выход которой является информационным выходом устройства, цветную видеокамеру, информационными выходами соединенную с информационными входами персональной ЭВМ, спектрометр, имитатор патологии и имитатор нормы, первый управляющий выход персональной ЭВМ подключен к входу запуска группы управляемых источников оптических воздействий, выходы которой оптически связаны с входами первой группы оптических волокон, выходы которых являются оптическими выходами устройства, входы второй группы оптических волокон являются оптическими входами устройства, причем имитатор патологии и имитатор нормы выполнены с возможностью показаний имитации соответственно различного вторичного флуоресцентного свечения от видов патологии и не инфицированной NDM-1 слизистой при подаче на них зондирующего излучения от источника излучения, а также с возможностью поочередного оптического подключения их к выходам оптических волокон первой группы и входам оптических волокон второй группы, выходы оптических волокон второй группы подключены к оптическому входу спектрометра, информационные выходы которого через USB-порт подключены к информационным входам персональной ЭВМ, второй и третий управляющие выходы которой подключены соответственно к входу запуска спектрометра и к входу запуска цветной видеокамеры, а на внешней боковой поверхности волокон второй группы нанесены металлизированные нанопокрытия.
Недостатком этого технического решения является относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно предназначено для диагностики пищевода, желудка и двенадцатиперстной кишки, инфицированных генами бактерии NDM-1 и их мутациями, но не может быть использовано для сопоставления результатов определения содержания макро- и микроэлементов в различных биосубстратах с целью выявления выхода каких-либо из них за пределы допустимых норм.
Известна также система [RU 18206, U1, G06F 17/40, 27.05.2001], представляющая собой автоматизированное рабочее место (АРМ), состоящее из комплекта персональной компьютерной техники в составе соединенных интерфейсом системного блока со встроенным накопителем для введения базы данных, клавиатуры, монитора, принтера и модема, причем в состав накопителя включены база данных медицинских специалистов, база данных пациентов, база данных историй болезни, база критериальных диагностических показателей, база данных о рекомендуемых средствах и методах лечения, база видео- и графических данных, а в состав АРМ дополнительно включены инструментальные диагностические средства для получения первичных параметров состояния организма пациента, интерфейсные устройства для подключения инструментальных диагностических средств и цифровая видеокамера, причем выходы инструментальных диагностических средств и цифровой видеокамеры подсоединены через соответствующие интерфейсные устройства к системному блоку, а входы и выходы базы данных пациентов, базы данных историй болезни, базы критериальных диагностических показателей, базы данных о рекомендуемых средствах и методах лечения и базы видео- и графических данных подключены к соответствующим выходам и входам системного блока через внутрисистемную шину АРМ.
Недостатком этого технического решения также являются относительно узкие функциональные возможности, поскольку оно не может быть использовано для сопоставления результатов определения содержания макро- и микроэлементов в различных биосубстратах с целью выявления выхода каких-либо из них за пределы допустимых норм.
Из существующего уровня техники известны также атомно-абсорбционные спектрометрические системы, которые включают источник электромагнитного излучения, устройство ввода пробы, атомизатор, монохроматор, детектор и регистрирующее устройство [Беляцкий В.Н. Основы методов атомно-абсорбционной и атомно-эмиссионной спектроскопии. - Минск: БГМУ, 2015, рис. 3, с. 14, http://rep.bsmu.by/xmlui/bitstream/handle/BSMU/7723/365889%D0%B1%D1%80.pdf?sequence=3 &isAllo-wed=y], и атомно-эмиссионные спектрометрические системы, которые включают источник пламени, светофильтр или монохроматор, детектирующее устройство и регистрирующий прибор [там же, рис. 12, с.
33].
Недостатком подобных систем являются относительно низкая точность определения содержания химических элементов и ограниченные функциональные возможности, что не позволяет производить сопоставление результатов определения содержания макро- и микроэлементов в различных биосубстратах.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является масс-спектрометрическая система [Химик. Масс-спектрометрия. http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2448.html)], включающая устройство ввода, ионный источник, масс-анализатор, источник откачки, детектор, систему обработки данных и ЭВМ, более подробное описание которой приведено в [Химик. Масс-спектрометры. http://www.xumuk.ru/bse/1585.html].
Такая система обладает относительно узкими функциональными возможностями, что не позволяет, в частности, производить сопоставление результатов определения содержания макро- и микроэлементов
в различных биосубстратах с целью выявления выхода каких-либо из них за пределы допустимых норм. Это определяется тем, что система не строит минералограмму организма и не определяет, содержание каких химических элементов выходит за пределы нормальных значений в явном или скрытом виде. Это снижает точность и чувствительность системы для последующего использования этой информации для диагностики заболеваний.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение точности и чувствительности системы путем расширения ее функциональных возможностей с целью обеспечения возможности по результатам измерений строить минералограмму организма и определять, содержание каких химических элементов выходит за пределы нормальных значений в явном или скрытом виде.
Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью признаков, является повышение точности и чувствительности системы при определении отклонения содержания химических элементов в биосубстратах человеческого организма (прежде всего в волосах и ногтях) для последующего использования этой информации для диагностики заболеваний.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в спектрометрическую систему для исследования минералограммы организма по анализу волос или ногтей, содержащую устройство ввода биосубстрата, блок обработки данных, первую ЭВМ, ионный источник, вход которого соединен с выходом устройства ввода биосубстрата, масс-анализатор, вход которого подключен к выходу ионного источника, детектор, вход которого соединен с первым выходом масс-анализатора, первый выход соединен со входом блока обработки данных, выход которого соединен со первым входом первой ЭВМ, второй вход которой соединен со вторым выходом масс-анализатора, а также устройство откачки, первый, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами ионного источника и детектора и с третьим выходом масс-анализатора, согласно изобретению введены блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, первый вход которого соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, а второй вход соединен с выходом первой ЭВМ, вторая ЭВМ, блок дешифровки для индивидуальных элементов, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, а выход соединен с первым входом второй ЭВМ, блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, вход которого соединен с выходом блока 8 центрирования и нормирования для индивидуальных элементов и со вторым входом второй ЭВМ, блок формирования отношений содержаний элементов в паре, вход которого соединен с выходом первой ЭВМ, блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок центрирования и нормирования для отношений пар, первый вход соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для отношений пар, а второй вход соединен с выходом блока формирования отношений содержаний элементов в паре, блок дешифровки отношений пар, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для отношений пар и с третьим входом второй ЭВМ, и блок выявления скрытых отклонений, первый вход которого соединен с выходом блока дешифровки отношений пар, второй вход соединен с выходом блока вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, третий вход соединен с выходом блока дешифровки для индивидуальных элементов, а выход соединен с четвертым входом второй ЭВМ.
Сущность изобретения поясняется фигурами.
На фиг. 1 представлена структурная схема спектрометрической системы для исследования мине-раллограммы организма по анализу волос или ногтей.
На фиг. 2 - иллюстрация к определению границ интервалов для элементов, которые имеют верхнюю и нижнюю границу нормального содержания (так называемые эссенциальные и условно-эссенциальные элементы).
На фиг. 3 - иллюстрация к определению границ интервалов для элементов, нижняя граница нормального содержания у которых совпадает с 0 (так называемые условно-токсичные элементы).
На фиг. 1 обозначены следующие позиции: 1 - устройство ввода биосубстрата, 2 - ионный источник, 3 - масс-анализатор, 4 - детектор, 5 - блок обработки данных, 6 -первая ЭВМ, 7 - устройство откачки, 8 - блок центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, 9 - блок формирования отношений содержаний элементов в паре, 10 - блок центрирования и нормирования для отношений пар, 11 -блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, 12 - блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, 13 - блок дешифровки для индивидуальных элементов, 14 - блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, 15 - блок выявления скрытых отклонений, 16 - блок дешифровки отношений пар, 17 - вторая ЭВМ, 18 - вакуумированная часть системы, 19 - канал определения явных отклонений, 20 - канал определения скрытых отклонений, 21 - канал передачи ионного пучка, 22 - канал подачи разделенных по массам ионов, 23 - линия подачи информации о массе ионов, 24 - линия подачи сигнала с информацией о токе ионов, 25 - линия подачи данных о токе ионов, 26 -линия подачи сигнала об измеренном абсолютном значении содержания для индивидуальных элементов, 27 - линия задания параметров референсного интервала для индивидуальных элементов, 28 - линия подачи сигнала отклонения для индивидуальных элементов, 29 - линия подачи информации о зоне попадания для индивидуальных элементов, 30 - линия подачи сигнала отношения
содержаний элементов в паре, 31 - линия задания параметров референсного интервала для пары, 32 - линия подачи сигнала отклонения для пары, 33 - линия подачи информации о зоне попадания для пары, 34 -линия подачи данных о близости к границам, 35 - линия подачи данных о наличии скрытых отклонений.
Спектрометрическая система для исследования минераллограммы организма по анализу волос или ногтей содержит устройство 1 ввода биосубстрата, блок 5 обработки данных и первую ЭВМ 6, а также ионный источник 2, вход которого соединен с выходом устройства 1 ввода биосубстрата, масс-анализатор 3, вход которого подключен к выходу ионного источника 2, детектор 4, вход которого соединен с первым выходом масс-анализатора 3, первый выход соединен со входом блока 5 обработки данных, выход которого соединен с первым входом первой ЭВМ 6, второй вход которой соединен со вторым выходом масс-анализатора 3, устройство 7 откачки, первый, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами ионного источника 2 и детектора 4 и с третьим выходом масс-анализатора 3, блок 11 задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок 8 центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, первый вход которого соединен с выходом блока 11 задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, а второй вход соединен с выходом первой ЭВМ 6, вторая ЭВМ 17, блок 13 дешифровки для индивидуальных элементов, вход которого соединен с выходом блока 8 центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, а выход соединен с первым входом второй ЭВМ 17, блок 14 вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, вход которого соединен с выходом блока 8 центрирования и нормирования для индивидуальных элементов и со вторым входом второй ЭВМ 17, блок 9 формирования отношений содержаний элементов в паре, вход которого соединен с выходом первой ЭВМ 6, блок 12 задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок 10 центрирования и нормирования для отношений пар, первый вход соединен с выходом блока 12 задания параметров референсных интервалов для отношений пар, а второй вход соединен с выходом блока 9 формирования отношений содержаний элементов в паре, блок 16 дешифровки отношений пар, вход которого соединен с выходом блока 10 центрирования и нормирования для отношений пар и с третьим входом второй ЭВМ 17, и блок 15 выявления скрытых отклонений, первый вход которого соединен с выходом блока 16 дешифровки отношений пар, второй вход соединен с выходом блока 14 вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, третий вход соединен с выходом блока 13 дешифровки для индивидуальных элементов, а выход соединен с четвертым входом второй ЭВМ 17.
На фиг. 2 и 3 используются следующие обозначения:
x - измеренное абсолютное значение содержания элемента, мкг/г;
хср=(хв-хн)/2 - среднее значение (середина) референсного интервала (РИ), при этом хв - верхняя граница референсного интервала, а хн - нижняя граница референсного интервала;
l - половина ширины референсного интервала (у условно-токсичных элементов нижняя граница ре-ференсного интервала совпадает с 0, в отличие от эссенциальных и условно-эссенциальных элементов, для которых это не соблюдается);
- нормированное и центрированное значение содержания элемента;
L - биодопустимый уровень;
a - ширина зоны верхней границы нормы (ВГН), а в случае эссенциальных и условно-эссенциальных элементов и нижней границы нормы (НГН);
d - величина "перехлеста" (то, насколько верхняя и нижняя границы нормы заходят за пределы ре-ференсного интервала; размер этой величины может быть установлен на основе анализа погрешности измерения (например, единицы процентов) или положен равным нулю).
В табл. 1 и 2 даны пояснения к фиг. 2 и 3 соответственно.
Пояснения к графикам отклонений эссенциальных и
Отметим, что под макроэлементами понимаются Са, Cl, F, K, Na, Mg, P, S, а под микроэлементами -остальные стабильные химические элементы, за исключением О, Н, С, N, которые являются основными, при этом к эссенциальным элементам относят макроэлементы и Cr, Cu, Fe, I, Mn, Mo, Se, Zn, к условно-эссенциальным относят микроэлементы Ag, Al, Au, В, Со, Ge, Li, Si, V, к условно-токсичным - остальные микроэлементы, а именно As, Ba, Be, Bi, Cd, Се, Cs, Dy, Er, Eu, Ga, Gd, Hf, Hg, Ho, In, Ir, La, Lu, Nb, Nd, Os, Pb, Pd, Pr, Pt, Rb, Re, Rh, Ru, Sb, Sc, Sm, Sn, Sr, Та, Tb, Те, Th, Ti, Tl, Tm, U, W, Y, Yb, Zr. Под выбранными отношениями содержания макро- и микроэлементов понимают отношения Са/Р, Са/K, Na/K, Na/Mg. Ca/Mg, Fe/Cu, Zn/Cu, Pb/S, Pb/Fe, Pb/Ca, Cd/Zn, Cd/S, Hg/Z, Hg/Se, Hg/S.
Работает спектрометрическая система для исследования минераллограммы организма по анализу волос или ногтей следующим образом.
В устройство ввода 1 закладывается биосубстрат (преимущественно волосы или ногти), который подлежит исследованию, и в этом устройстве производится подготовка биосубстрата. Спектрометрическое исследование производится в вакуумированной части 18 системы, которая включает ионный источник 2, масс-анализатор 3, детектор 4 и источник 7 откачки, соединенные так, как показано на чертеже. Источник 7 откачки осуществляет вакуумирование, т.е. отсос воздуха и газов для создания разрежения (вакуума). В ионном источнике 2 исследуемый биосубстрат частично ионизуется и происходит формирование ионного пучка, который по каналу 21 передачи ионного пучка поступает на вход масс-анализатора 3. В масс-анализаторе 3 происходит разделение ионов по величине отношения массы m иона к его заряду e, разделенные по массам ионы по каналу 22 подачи разделенных по массам ионов поступают на вход детектора 4, а информация о массе ионов по линии 23 подачи информации о массе ионов поступает на один вход первой ЭВМ 6. В детекторе 4 ионный ток преобразуется в электрический, который затем усиливается и по линии 24 подачи сигнала с информацией о токе ионов поступает на вход блока 5 обработки данных, где эта информация регистрируется. Данные с выхода блока 5 по линии 25 подачи данных о токе ионов поступают на другой вход первой ЭВМ 6.
Таким образом, в первую ЭВМ 6 поступает информация о массе ионов (по линии) и о токе ионов (по линии), что позволяет определить, какие элементы содержатся в исследуемом биосубстрате и каково содержание каждого элемента. Эта информация представлена в машиночитаемой форме и в виде цифрового сигнала x, содержащего информацию о содержании каждого элемента, подается для дальнейших расчетов по линии 26 подачи сигнала об измеренном абсолютном значении содержания для индивидуальных элементов в два параллельных канала - канал 19 определения явных отклонений и канал 20 определения скрытых отклонений. При этом канал 19 определения явных отклонений содержит блок 8 центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, блок 11 задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов и блок 13 дешифровки для индивидуальных элементов, а канал 20 определения скрытых отклонений содержит блок 9 формирования отношений содержаний элементов в паре, блок 10 центрирования и нормирования для отношений пар, блок 12 задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок 14 вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, блок 15 выявления скрытых отклонений и блок 16 дешифровки отношений пар.
Сигнал x по линии 26 поступает на один вход блока канала 19 определения явных отклонений, на другой вход которого поступают данные хн, хв, хср по линии 27 задания параметров референсного интервала для индивидуальных элементов из блока 11. В блоке 8 сигнал x, характеризующий содержание определенного элемента, сравнивается с параметрами референсного интервала для этого элемента и произ
водится формирование сигнала y^x-хф)/!, который представляет собой отклонение измеренного содержания этого элемента от середины референсного интервала, нормированное на половину ширины этого интервала.
Для описания работы канала 20 понадобятся следующие обозначения для отношений содержания элементов в выбранной паре элементов:
хч - содержание элемента, стоящего в числителе отношения для пары элементов;
хз - содержание элемента, стоящего в знаменателе отношения для пары элементов;
^х./х - отношение содержания элементов (такое отношение корректно, поскольку нижняя граница референсного интервала для эссенциальных элементов всегда больше нуля);
u - верхняя граница референсного интервала для отношения содержания элементов; - нижняя граница референсного интервала для отношения содержания элементов;
^(ujj-u^/Z - половина ширины референсного интервала для отношения элементов (у отношения условно-токсичного и эссенциального элементов нижняя граница референсного интервала ^=0);
uqj^ujj+uO/Z - среднее значение (середина) референсного интервала;
v^u-u^/l - нормированное (на половину ширины референсного интервала) центрированное (относительно середины референсного интервала) значение отношения содержания элементов, называемое также нормированным отклонением (относительно середины референсного интервала);
- ширина зоны верхней и нижней границы нормы (у отношения условно-токсичного и эссенци-ального элементов зоны нижней границы нормы нет);
- величина "перехлеста" (то, насколько верхняя и нижняя границы нормы заходят за пределы референсного интервала; размер этой величины может быть установлен на основе анализа погрешности измерения, например единицы процентов, или положен равным нулю).
Сигнал у по линии 28 подачи сигнала отклонения для индивидуальных элементов поступает на вход второй ЭВМ 17 и на входы блока 13 дешифровки для индивидуальных элементов и блока 14 вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ. В блоке 13 дешифровки для индивидуальных элементов на основании сигнала y выносится решение о том, в какую из зон попадает значение содержания этого элемента - в зону ниже нижней границы нормы (НГН), в зону НГН, зону гарантированного нормального содержания, зону верхней границы нормы (ВГН) или зону выше ВГН (1 из 5 вариантов, соответственно "Дефицит", "НГН", "Норма", "ВГН", "Избыток"). Информация об этом по линии 29 подачи информации о зоне попадания для индивидуальных элементов поступает на вход второй ЭВМ 17.
Сигнал x по линии 26 поступает также на вход блока 9 формирования отношений содержаний элементов в паре канала 20 определения скрытых отклонений, который из всех элементов выбирает для дальнейшего использования только те, которые заранее были определены для формирования отношений в паре (преимущественно эссенциальный/эссенциальный и условно-токсичный/эссенциальный элементы). На выходе блока 9 формирования отношений содержаний элементов в паре получается сигнал u, характеризующий отношение содержаний элементов в паре, и этот сигнал по линии 30 подачи сигнала отношения содержаний элементов в паре подается на первый вход блока 10 центрирования и нормирования для отношений пар, на второй вход которого по линии 31 задания параметров референсного интервала для пары поступают данные ц" u^. В упомянутом блоке 10 сигнал u, характеризующий отношение содержаний элементов пары, сравнивается с параметрами референсного интервала для этой пары и производится формирование сигнала v, который представляет собой отклонение отношения содержаний элементов пары от середины референсного интервала, нормированное на половину ширины этого интервала. Сигнал v по линии 32 подачи сигнала отклонения для пары поступает на вход второй ЭВМ 17 и на вход блока 16 дешифровки отношений пар, в котором выносится решение о том, в какую из зон попадает отношение содержаний элементов пары - зону ниже нижней границы нормы (НГН), в зону НГН, зону гарантированного нормального содержания, зону верхней границы нормы (ВГН) или зону выше ВГН (1 из 5 вариантов, соответственно "Дефицит", "НГН", "Норма", "ВГН", "Избыток", как и в случае индивидуальных элементов). Информация о таком решении по линии 33 подачи информации о зоне попадания для пары поступает на первый вход блока 15 выявления скрытых отклонений, на другие два входа которого из канала 19 определения явных отклонений поступают сигналы по линии 34 подачи данных о близости к границам (1 из 2 вариантов: "да" (РВГЧ > РНГЗ), "нет" (РВГЧ < РНГЗ)) с выхода блока 14 и сигнал по линии 29 - с выхода блока 13.
В данном случае речь идет о парах элементов, отношения содержания для которых характеризуется отклонением от нормы, которое было выявлено в блоке 16 дешифровки отношений пар. В блоке 15 выявления скрытых отклонений на основании поступившей на три его входа информации принимается решение о наличии или отсутствии скрытого отклонения для одного из двух элементов пары, о чем соответствующий сигнал (1 из 5 вариантов: отсутствие скрытого отклонения, скрытый избыток числителя (СИЧ), скрытый дефицит числителя (СДЧ), скрытый избыток знаменателя (СИЗ), скрытый дефицит знаменателя (СДЗ)) передается по линии 35 подачи данных о наличии скрытых отклонений на третий вход
второй ЭВМ 17.
Принятие решения об отсутствии или наличии соответствующего скрытого отклонения осуществ
ляется в блоке 15 на основании приведенных ниже таблиц, в которых перечислены все возможные случаи соотношений элементов в выбранной паре (табл. 3 - эссенциальные элементы, табл. 4 - условно-токсичный и эссенциальный элементы). Прочерк в последнем столбце соответствует отсутствию скрытых отклонений.
Таблица 3
Возможные соотношения между содержанием элементов в выбранной паре и соответствующие им скрытые отклонения (содержание условно-токсичного элемента - в числителе, а эссенциального - в знаменателе)
Возможные соотношения между содержанием элементов в выбранной паре и соответствующие им
Таким образом, в предложенной системе достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении точности и чувствительности системы путем расширения ее функциональных возможностей с целью обеспечения возможности по результатам измерений строить минералограмму организма и определять, содержание каких химических элементов выходит за пределы нормальных значений в явном или скрытом виде для последующего использования этой информации с целью диагностики заболеваний.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
Спектрометрическая система для исследования минералограммы организма по анализу волос или ногтей, содержащая устройство ввода биосубстрата, блок обработки данных, первую ЭВМ, ионный источник, вход которого соединен с выходом устройства ввода биосубстрата, масс-анализатор, вход которого соединен с выходом ионного источника, детектор, вход которого соединен с первым выходом масс-анализатора, первый выход соединен со входом блока обработки данных, выход которого соединен с первым входом первой ЭВМ, второй вход которой соединен со вторым выходом масс-анализатора, а также устройство откачки, первый, второй и третий входы которого соединены со вторыми выходами ионного источника и детектора и с третьим выходом масс-анализатора, отличающаяся тем, что введены блок задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, блок центрирования
и нормирования для индивидуальных элементов, первый вход которого соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для индивидуальных элементов, а второй вход соединен с выходом первой ЭВМ, вторая ЭВМ, блок дешифровки для индивидуальных элементов, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов, а выход соединен с первым входом второй ЭВМ, блок вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для индивидуальных элементов и со вторым входом второй ЭВМ, блок формирования отношений содержаний элементов в паре, вход которого соединен с выходом первой ЭВМ, блок задания параметров референсных интервалов для отношений пар, блок центрирования и нормирования для отношений пар, первый вход соединен с выходом блока задания параметров референсных интервалов для отношений пар, а второй вход соединен с выходом блока формирования отношений содержаний элементов в паре, блок дешифровки отношений пар, вход которого соединен с выходом блока центрирования и нормирования для отношений пар и с третьим входом второй ЭВМ, и блок выявления скрытых отклонений, первый вход которого соединен с выходом блока дешифровки отношений пар, второй вход соединен с выходом блока вычисления и сравнения расстояний до верхней и нижней границ, третий вход соединен с выходом блока дешифровки для индивидуальных элементов, а выход соединен с четвертым входом второй ЭВМ.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032640
- 1 -
032640
- 1 -
032640
- 1 -
032640
- 1 -
032640
- 9 -
032640
- 8 -
|
