Устройство для определения электрофизиологических характеристик зон кожной поверхности

 

Изобретение относится к области медицины и может быть применено при диагностике состояния органов и функциональных систем организма по электрофизиологическим характеристикам зон кожной поверхности. Устройство работает в режиме автокалибровки и режиме измерений. В режиме самокалибровки путем программирования блока 10 обработки и управления измеряются и запоминаются характеристики цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 7, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и усилителя 3 с программируемым коэффициентом усиления во всех режимах его работы. Коммутация и управление устройства осуществляется с помощью блока 9 сопряжения, дешифратора 8 команд и блока 5 коммутации. В режиме измерений устройство позволяет измерять проводимость участка кожи между электродами 1 и 2 при заданном токе и заданном напряжении, а также измерять потенциал между электродами. Измерение начинается автоматически при прикосновении электродом 1 к поверхности кожи за счет компаратора 4, который при превышении напряжения на его входе заданного уровня дает команду на начало измерений. Последовательность и режим измерений задаются программными средствами. Результаты измерений запоминаются в блоке 10 и отображаются в блоке 11 отображения информации. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4370481/30-14 (22) 07.12.87 (46) 30,10.90. Бюл. N. 40 (71) Временный научный коллектив "Отклик" и Киевский государственный университет им. Т.Г. Шевченко (72) Е.А. Андреев, Я.В. Заболоцкий и С.Ю. Пономарев (53) 615.47(088,8) (56) Быстров Ю.Г. и др. Многопостовая микропроцессорная система "Прогноз". В сб:

Технические аспекты рефлексотерапии и системы диагностики. Изд-во Калининского государственного университета, 1984, с. 102—

110. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 30Н КОЖНОЙ ПОВЕРХНОСТИ (57) Изобретение относится к области медицины и может быть применено при диагностике состояния органов и функциональных систем организма по электрофизиологическим характеристикам зон кожной поверхности. Устройство работает в режиме автокалибровки и режиме измерений. В ре„„Я „„1602452 Al (я)5 А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02 жиме самокалибровки путем прогаммирования блока 10 обработки и управления измеряются и запоминаются характеристики цифроаналогового преобразователя (ЦАП)

7, аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6 и усилителя 3 с программируемым коэффициентом усиления во всех режимах его работы, Коммутация и управление устройства осуществляется с помощью блока 9 сопряжения, дешифратора 8 команд и блока

5 коммутации. В режиме измерений устройство позволяет измерять проводимость участка кожи между электродами 1 и 2 при заданном токе и заданном напряжении, а также измерять потенциал между электродами. Измерение начинается автоматически при прикосновении электродом 1 к поверхности кожи за счет компаратора 4, который при превышении напряжения на его входе заданного уровня дает команду на начало измерений, Последовательность и режим измерений задаются программными средствами. Результаты измерений запоминаются в блоке 10 и отображаются в блоке

11 отображения информации, 1 ил.

1602452

15. срабатывания компаратора 4, на выходе ко20

35

50

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть применено при диагностике состояния органов и функциональных систем организма по электрофизиологическим характеристикам зон 5 кожной поверхности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем определения комплекса электрофизиологических характеристик за один цикл измерения.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный электрод 1, индифферентный электрод 2, усилитель 3 с программируемым коэффициентом усиления, компаратор 4, блок 5 коммутации, аналого-цифровой преобразователь 6, цифроаналоговый преобразователь 7, дешифратор 8 команд, блок 9 сопряжения, блок 10 обработки и управления и блок 11 отображения информации.

Устройство для определения электрофизиологических характеристик эон кожной поверхности работает следующим образом, 2

Устройство может работать в двух основных режимах: режиме автокалибровки и режиме измерений.. Режим автокалибровки предназначен для определения метрологических характеристик устройства и проверки его работоспособности путем автоматического измерения электрических параметров основных блоков.

Процесс автокалибровки состоит из трех этапов. На первом этапе проверяют характеристики аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, подавая íà его аналоговый вход различные образцовые напряжения, задаваемые оператором через блок 5 коммутации. На втором этапе тестируют цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7 путем задания на его входе различных кодов и контроля выходного напряжения с помощью АЦП 6. На третьем этапе, используя ЦАП 7 в качестве. источника эта- 4 лонных напряжений, проверяются характеристики усилителя 3 для всех возможных значений его коэффициента усиления, Режим автокалибровки реализуется программными средствами с помощью блока 10 обработки и управления, блока 9 сопряжения, дешифратора 8 команд и блока 5 коммутации, В режиме измерений устройство обеспечивает измерение напряжения и прово- 5 димости участка кожи между электродами 1 и 2 при заданном постоянном токе, а также измерение тока и проводимости при заданном постоянном напряжении между электродами.

Для реализации измерения напряжения между электродами блок 10 через блок

9 сопряжения подает в дешифратор 8 команду, по которой в усилителе 3 устанавливается максимальный коэффициент усиления, а блок 5 коммутации соединяет выход усилителя 3 с входом АЦП 6 и отключает выход ЦАП 7 от электрода 1. Пациент удерживает в ладони руки индифферентный электрод 2, а измерительным электродом 1 оператор касается исследуемого участка кожной повеохности, Разность потенциалов между электродами усиливается в усилителе 3 до значения, превышающего порог торого формируется сигнал, указывающий на начало измерения, Блок 9 сопряжения, приняв этот сигнал, извещает об этом блок

10 обработки и управления, который через блок 9 сопряжения подает на дешифратор 8 команду начала преобразования в АЦП 6 для измерения усиленной разности потенциалов. Если коэффициент усиления настолько велик, что происходит перегрузка усилительного тракта, то блок 10 дает команду уменьшить коэффициент усиления усилителя 3 и вновь измеряет выходное напряжение. Этот процесс длится до тех пор, пока выходное напряжение не достигает приблизительно 60 — 70, от его максимального значения, При этом достигается максимальная точность аналого-цифрового преобразования за счет оптимального использования динамического диапазона усилителя и разрядности АЦП 6. Зная коэффициент усиления и цифровой код, полученный от АЦП 6, блок 10 вычисляет входное напряжение, используя ранее найденную передаточную функцию усилительного тракта. Измерен н ые нап ряжения запоминаются в памяти блока 10 для последующего использования.

В режиме измерения проводимости зоны кожной поверхности при протекании через нее постоянного тока блок 10 через дешифратор 8 команд устанавливает команду, по которой выход ЦАП 7 через резистор с известным сопротивлением в блоке 5 коммутации подключается к электроду 1. Пациент удерживает в руке индифферентный электрод 2, а оператор измерительным электродом 1 касается исследуемого участка кожной поверхности. Блок 10 задает для

ЦАП 7 входной цифровой код, соответствующий напряжению U = R 1О, где 1 — заданный ток через кожу; R — сопротивление резистора в блоке 5 коммутации. При этом между электродами устанавливается разность потенциалов U = (Rg+ R) 1 о, где Ry—

1 1 сопротивление кожи между электродами;

1602452

35 тов.

1 о — полученное значение тока, которое от1 личается от заданного. Изменяя код на входе ЦАП 7, добиваются того, чтобы ток стал равен задан ному току, после чего в блоке 10 вычисляется проводимость кожи по измеренному значению напряжения между электродами.

Режим определения проводимости участка кожи между электродами реализуется следующим образом.

Блок 10 обработки и управления через блок 9 сопряжения устанавливает через дешифратор 8 такую команду, по которой выход ЦАП 7 через резистор в блоке 5 коммутации подключается к электроду 1, а выход.усилителя 3 подключается к входу АЦП

6, после чего на ЦАП 7 поступает код, соответствующий заданному напряжению 4 между электродами. Сравнивая требуемое и измеренное значения напряжений между электродами и корректируя код, добиваются равенства напряжения между электродами требуемому значению, после чего рассчитывают величину тока и проводимость участка кожи между электродами.

Результаты калибровки и измерений выводятся на блок 11 отображения, через клавиатуру которого осуществляется также задание режимов работы устройства и контроль их выполнения.

Величина, полярность зондирующего тока, количество и режим измерений в цикле каждого параметра устанавливает врач перед началом диагностики группы пациенПосле завершения измерений производится автоматический останов цикла измерений и оператор, просмотрев на экране блока 11 отображения измеряемые параметры, дает команду подтверждения измерений. После этого в блоке 10 производится обработка результатов измерений, определяются разность положительного и отрицательного значения токов на каждом режиме измерения, сопротивление кожи и т.д. Все данные и результаты обработки заносятся в долговременную память на хранение, после чего устройство готово к новым измерениям в следующей зоне кожной поверхности.

Каждый массив данных автоматически кодируется своим номеров при занесении в долговременную память для того, чтобы потом было легко извлекать из памяти устройства необходимые данные, Для уточнения локализации тестируемого участка кожи можно включать режим поиска точек при зондирующем токе 0,2 мкА, Таким образом, устройство позволяет измерять электрокожное сопротивление (ЭКС) при положительном и отрицательном

30 направлениях зондирующего тока, а также последовательное измерение потенциала и

ЭКС в любой последовательности. Измерения, например, потенциала точки, ее проводимости при положительном значении зондирующего тока, измерение потенциала в течение нескольких секунд дает возможность получить зарядно-разрядную характеристику тестируемого участка кожи, что служит диагностическим критерием состояния организма. Устройство также обеспечивает измерение вольт-амперной характеристики точки акупунктуры путем задания последовательности значений стабилизированного тока (например 2, 4, 6, 8 мка и

-2, -6, -8 мкА). Форма вольт-амперной характеристики по мнению ряда авторов также является диагностическим критерием состояния того или иного органа, связанного с изучаемой зоной кожной поверхности.

Все режимы; полярность и величины зондирующего тока, последовательность измерения потенциала и проводимости и их длительности задаются в диалоговом режиме перед началом измерения группы пациентов. Измерения начинаются автоматически при прикосновении электродом 1 кожной поверхности.

Формула изобретения

Устройство для определения электрофизиологических характеристик зон кожной поверхности, содержащее индифферентный электрод, соединенный с общим проводом устройства, измерительный электрод, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки и управления и блок отображения информации, соединенный шиной обмена с блоком обработки и управления, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения комплекса электрофизиологических характеристик за один цикл измерения, в него введены усилитель с программируемым коэффициентом усиления, компаратор, блок коммутации, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, дешифратор команд и блок сопряжения, при этом сигнальный вход усилителя с программируемым коэффициентом усиления подключен к измерительному электроду и первому выходу блока коммутации, его выход соединен с входом компаратора и первым входом блока коммутации, а группа входов управления соединена с первой группой выходов дешифратора команд, вторая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока коммутации, а группа входов — к первой группе выходов блока сопряжения, вторая группа выходов которого соединена

1602452

Составитель А. Фальцман

Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор С.Лисина

Заказ 3340 Тираж 564 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул,Гагарина, 101 с группой входов цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу блока коммутации, второй выход которого соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразвоателя, вход запуска которого соединен с первым выходом дешифратора команд, группа выходов — с группой входов блока сопряжения, а выход признака "Конец преобразования"" — с первым входом блока сопряжения, второй вход которого подключен к выходу

5 компаратора, кроме того, блок сопряжения соединен второй шиной обмена с блоком обработки и управления.