Устройство для механического воздействия на биологические ткани

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ ТКАНИ, содержащее исполнительный блок, включающий электромеханический преобразователь и рабочий инструмент, установленный на держателе, а также пороговое устройство и кнопку запуска , о тличающее ся тем, что, с целью обеспечения дозирования механического воздействия на ткани по силе и времени воздействия, в него введены тензоэлектрический преобразователь , установленный между рабоч1Ф1 инструментом и держателем, усилитель, генератор изменяющегося напряжения, два регулируемых элемента задержки, коммутатор режимов, генератор импульсов и регистратор, соединенный с усилителем, при этом последовательно включены генератор импульсов, коммутатор, первый регулируемый элемент задержки, генератор изменяющегося напряжения, исполнительный блок, усилитель, пороговое устройство, второй регулируемый элемент задержки , выход которого подключен к второму входу генератора изменяющегося напряжения, к третьему входу которого подключен второй выход порогового устройства, причем кнопка запуска соединена с коммутатором, а рабочий инструмент заземлен.

СОЮЗ СО8ЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (! )) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Рсг

3ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3704909/28-13 (22) 27.02.84 (46) 23.07.85. Бюл. № 27 (72) Ю.Е,Дьяченко и В.Я.Фридлянский (71) Ордена Трудового Красного Знамени институт физиологии им. А.А.Богомольца (53) 615. 47 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М - 627819, кл. А 61 В 5/05, 1978. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МЕХАНИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ

ТКАНИ, содержащее исполнительный блок, включающий электромеханический преобразователь и рабочий инструмент, установленный на держателе, а также пороговое устройство и кнопку запуска, о тличающее ся тем, что, с целью обеспечения дозирования механического воздействия на ткани по силе и времени воздействия, в него ())1 А 61 В 5/05, 5/16; А 61 Н 23/00 введены тензоэлектриче ский преобразо— ватель, установленный между рабочим инструментом и держателем, усилитель, генератор измен яюще го ся напряжения, два регулируемых элемента задержки, коммутатор режимов, генератор импульсов и регистратор, соединенный с усилителем, при этом последовательно включены генератор импульсов, коммутатор, первый регулируемый элемент задержки, генератор изменяющегося напряжения, исполнительный блок, усилитель, пороговое устройство, второй регулируемый элемент задержки, выход которого подключен к второму входу генератора изменяющегося напряжения, к третьему входу которого подключен второй выход порогового устройства, причем кнопка запуска соединена с коммутатором, а рабочий инструмент заземлен.

11681

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в физиологии.

Известно устройство, предназначенное для регулируемого воздействия на тело человека, содержащее исполнительный блок для нанесения раздражения, имеющий рабочий инструмент, закрепленный на держателе, формирователь импульсов с кнопками для исследователя и испытуемого f1) .

Однако известное устройство не обеспечивает работу в автоматическом режиме, позволяющем наносить раздражение с заданной частотой, а момент касания электропроводящим рабочим инструментом исследуемого участка биологической ткани определяется по прохождению электрического тока через ткань и рабочий инструмент, что может явиться дополнительным раздражителем для высокочувствительных рецепторов некоторых тканей (слизистых оболочек и др.), внося— щим искажение в результаты измерений.25

Кроме того, примененный в известном устройстве электромеханический преобразователь, представляющий собой биметаллическую пластину с обмоткой нагревания, обладает инер-30 ционностью, делающей невозможной быструю остановку рабочего инструмента после достижения заданного давления и получение коротких экспозиций давления рабочего инструмента на исследуемую биологическую ткань.

При этом положение рабочего инструмента может зависеть от температуры окружающей среды, а наличие обмотки нагревания, питаемой переменным 40 током, создает возможность электрической наводки на применяемую регистрирующую аппаратуру.

Цель изобретения — обеспечение дозирования механического воздейст- 45 вия на ткани по силе и времени воздействия.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для механического воздействия на биологические 50 ткани, соде ржащее исполнительный блок, включающий электромеханический преобразователь и рабочий инструмент, установленный на держателе, а также пороговое устройство и кнопку 55 запуска, введены тензоэлектрический преобразователь, установленный между рабочим инструментом и держателем, 96 г усилитель, генератор изменяющегося .напряжения, два регулируемых элемента задержки, коммутатор режимов, генератор импульсов и регистратор, соединенный с усилителем, при этом последовательно включены генератор импульсов, коммутатор, первый регулируемый элемент задержки, генератор изменяющегося напряжения, исполнительный блок, усилитель, пороговое устройство, второй регулируемый элемент задержки, выход которого подключен к второму входу генератора изменяюще ro ся напряжения, к третьему входу которого подключен второй выход порогового устройства, причем кнопка запуска соединена с коммутатором, а рабочий инструмент заземлен.

На фиг. 1 представлена структурная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — пример выполнения генератора изменяющегося напряжения; на фиг. 3 — временные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит коммутатор 1 режимов, соединенный с кнопкой 2 запуска, с генератором 3 импульсов, содержим потенциометр 4, и с регулируемым элементом 5 задержки, имеющим потенциометр 6 и соединенным с генератором 7 изменяющегося напряжения.

Исполнительный блок 8 содержит тензоэлектрический преобразователь 9, электромеханический преобразователь 10, в качестве которого может быть использован механизм электроизмерительного прибора магнитоэлектрической системы, к подвижной части которого перпендикулярно оси вращения крепится держатель 11, на котором установлен рабочий инструмент 12, соединенный с земляной шиной и тензоэлектрическим преобразователем 9.

Тензоэлектрический преобразователь 9 через последовательно соединенные усилитель 13, подключенный к регистратору (не показан), пороговое устройство 14 и второй регулируемый элемент 15 задержки подключен к второму входу генератора 7, третий вход которого соединен с вторым выходом порогового устройства 14.

Генератор 7 изменяющегося напряжения (фиг. 2) в виде генератора 16 линейно нарастающего напряжения, соединенного блоком 17 выборки-хранения, второй и третий входы которого подключены к блоку 18 сброса напря1168196 жения, вход которого соединен с элементом 15 задержки, выход блока 17 выборки-хранения подключен к преобразователю 10, а входы генератора 16 соединены с элементом 5 задержки 5 и пороговым устройствам 14 соответ. ственно.

В устройстве 14 имеется потенциометр 19, а в элементе 15 — потенциометр 20.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом исследования торец рабочего инструмента 12 помещают над исследуемым участком биологической ткани. С помощью коммутатора 1 выбирают режим работы устройства (внешний запуск, внутренний запуск, запуск от кнопки), а с помощью потен- 2р циометров 4,6,19 и 20, соответственно, устанавливают параметры наносимого на биологическую ткань раздражения, а именно: частоту повторения, задержку относительно запуска внешнего регистрирующего устройства, силу давления рабочего инструмента на биологическую ткань и продолжительность этого давления.

При поступлении запускающего элект-ЗР рического импульса от кнопки 2, внешнего (не показан) или внутреннего

1 генератора 3 запускающих импульсов через коммутатор 1 на вход элемента 5 задержки, в нем вырабатывается прямоугольный импульс, длительность которого регулируется потенциометром 6. Этот импульс поступает на один из управляющих входов генератора 7 изменяющегося напряжения. Пе- 4р редний фронт импульса служит для запуска регистратора, а задний — через время, определяемое длительностью импульса и необходимое для выхода регистратора на рабочий режим, 45 запускает генератор 7 изменяющегося напряжения, который начинает вырабатывать линейно нарастающее напряжение.

Вырабатываемое генератором 7 Hà- р пряжение подается в исполнительный блок 8 для нанесения раздражения, а именно на электромеханический преобразователь 10 блока 8, подвижная часть которого с укрепленным на ней у держателем 11, тензоэлектрическим преобразователем 9 и рабочим инструментом 12 под действием этого напряжения поворачивается, в ре зультате чего рабочий инструмент приближается к исследуемому участку биологической ткани, касается ее и производит надавлив ание.

После касания рабочим инструментом 12 ткани, тензоэлектрический преобразователь 9 начинает выдавать напряжение, пропорциональное силе давления рабочего инструмента на ткань. Это возрастающее напряжение усиливается усилителем 13 напряжения и подается на один из входов порогового устройства 14 с регулируемым порогом срабатывания, представляющего собой компаратор напряжения.

Когда усиленное напряжение от тензоэле ктриче ско го пре о бразов а те ля 9 достигает уровня напряжения, установленного на Bтором входе компаратора устройства 14 (порога срабатывания) с помощью потенциометра 19, шкала которого проградуирована в единицах силы с учетом диаметра торца рабочего инструмента, на выходе порогового устройства 14 возникает перепад напряжения, который подается на вход элемента 15 задержки с управляемой потенциометром 20 длительностью и на один из входов генератора 7 изменяю— щегося напряжения.

Перепад напряжения с выхода порогового устройства 14, поступивший на вход генератора 7, прекращает рост напряжения, вырабатываемого этим блоком, увеличение давления рабочего инструмента 12 на биологическую ткань прекращается и начинается экспозиция достигнутого и равного заданному давления.

Перепад напряжения, поступивший на вход элемента 15 задержки, аналогичного элементу 5 задержки, запускает элемент 15 задержки и вырабатывает прямоугольный импульс, длительность которого определяет время экспозиции заданного давления и устанавливается потенциометром 20 со шкалой, проградуированной в единицах времени. Импульс с выхода элемента 15 задержки подается на один из управляющих входов генератора 7 изменяющегося напряжения и своим задним фронтом выключает последний, в результате чего управляющее напряжение снимается с эгектромеханического преобрезователя 10, 1168196 экспозиция давления рабочего инструмента на биологическую ткань заканчивается, и подвижная часть электромеханического преобразователя, а следовательно и рабочий инструмент, под действием возвратной пружины, являющейся одним иэ элементов электромеханического преобразователя 10, возвращается в исходное положение, . Этим рабочий цикл заканчивается и устройство готово к следующему запуску.

Предлагаемое устройство по сравненью с известным позволяет производить раздражение механорецепторов, биоло гических тканей, до зиров анное по частоте, силе и продолжительности с возможностью одновременной их регистрации при помощи внешнего реги5 стрирующего устройства, что позволяет при исследовании рефлекторных реакций определять порог чувствительности и время адаптации механорецепторов и латентный период рефлекса.

1О При этом активного участия субъекта исследования не требуется, что важно при работе с лабораторныии животньии, кроме того, исключается возможность дополнительного раздражения исследуемой биологической ткани и обеспечивается электробезопасность ис следов ания .

1168196 рог ойге иста 14

h житр

vector теда 10

1168196 баи 1Ф

6w 6

Со став итель А. Дмитриев а

Редактор Н.Тупица Техред О.Ващишина Корректор Г PemexHHK

Заказ 4532/5 Тираж 722 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная, 4