Устройство для определения степени гидратации биообъектов

 

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения степени гидратации биообъектов содержит два генератора 1 и 2. выходы которых соединены с входами преобразователя 3 напряжение - ток, к выходам которого подключены токовые электроды 4, потенциальные электроды 5 соединены через усилитель 6с выходом фильтра 7 низкой частоты и входомфильтра 8 высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и второго детекторов 11 и 12 соответственно, с целью повышения точности измерения путем они-. жения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов в него введены две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последователь'но соединенные аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 14 и индикатор 17. а другая - последовательно соединённые блок 9 масштабирования, аналого-цифровой преобразователь 15 и третий индикатор 18, подключенные к выходу детектора 12 последовательно соединенные АЦП 16 и индикатор 19, а также введены третий и четвертый детекторы 10 и 13, первый из которых включен между выхЬдом генератора 1 и входом АЦП 14. а второй - между выходом генератора 2 и вторым входом АЦП 16, при этом выход детектора 12 соединен с вторым входом АЦП 15. 1 ил.слсXI о00ю ю00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ ,СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ .

РЕСПУБЛИК

Ю) ОО (н)з А 61 В 5/05

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

»Ъ

Э»

»»

C)

Q0 Э О

Q0 (21) 4628642/14 (22) 29.1 2.88 (46) 30.01.92. Бюл. М 4 (71) Научно-производственное обьединение по радиоэлектронной медицинской аппаратуре (72) А.Г. Тищенко, Ю.В. Рево, И.М. Гадупяк и С.Е. Соколов (53) 615.47(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 878254, кл. А 61 В 5/02. 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СТЕПЕНИ ГИДРАТАЦИИ БИООБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к медицинской технике, Устройство для определения степени гидратации биообъектов содержит два генератора 1 и 2. выходы которых соединены с входами преобразователя 3 напряжение — ток, к выходам которого подключены токовые электроды 4, потенциальные электроды 5 соединены через усилитель 6 с выходом фильтра 7 низкой частоты и входом фильтра 8 высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и второго детекторов 11 и 12 соответственно, с целью повышения точности измерения путем сни-. жения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов в него введены две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последовательно соединенные аналого-цифровой п реобразователь (АЦП) 14 и индикатор 17, а другая— последовательно соединенные блок 9 масштабирования, аналого-цифровой преобразователь 15 и третий индикатор 18, подключенные к выходу детектора 12 последовательно соединенные АЦП 16 и индикатор 19, а также введены третий и четвертый детекторы 10и 13, первый из которых включен между выхЬдом генератора 1 и входом

АЦП 14. а второй — между выходом генератора 2 и вторым входом АЦП 16, при этом выход детектора 12 соединен с вторым входом АЦП 15. 1 ил.

1708298

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для функциоH8AbHoA диагностики, и может GbtTb использовано при биофизических исследованиях для оценки прижизненной структуры биообьекта по ее электрическому сопротивлению, в том числе и для определения пригодности трансплантанта.

Известны устройства для измерения электрического сопротивления биообъектов, содержащие блок питания, блок установки величины тока, блок измерения и два электрода.

Однако устройства не обеспечивают необходимую точность измерения электрического сопротивления из-за значительного дрейфа инструментальной погрешности.

Кроме того, они не позволяют оперативно получать информацию о диагностических значениях электрического сопротивления биообъекта ЭС БО на двух различающихся (например, на два порядка) частотах, что необходимо для оценки степени гидратации исследуемого биообъекта, г! аиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее два генератора, преобразователь напряжение — ток, токовые и потенциальные электроды, два фазовращателя, два детектора, два усилителя, фильтры высокой и низкой частоты и блок регистрации.

В этом устройстве результат измерения электрического сопротивления определяется выражением (J(Z"х) — 0(Е ) ), благодаря чему значительно уменьшается влияние помех аддитивного вида, возникающих в условиях двигательной активности биообъекта.

Это устройство имеет ряд существенных недостатков, Во-первых, оно не обеспечивает необходимую точность измерения электрического сопротивления иэ-за изменения параметров генераторов под действием дестабилизирующих факторов.

Во-вторых, результат измерения: (U(Z"x)—

-U(Z ) 1 пропорционально изменяется при воздействии помех мультипликативного вида, действующих как на электроды и биообьект, так и на другие блоки устройства.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем снижения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов, Для этого в устройство для определения степени гидратации биообъектов, содержащее два генератора, выходы которых соединены с входами преобразователя напряжение — ток, к выходам которого подключены токовые электроды, потеициальнь,е электроды соединены через усилитель

50 с входом фильтра низкой частоты и входом фильтра высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и входу второго детекторов соответственно, введены соединенные с выходом первого детекторе две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последовательно соединенные первый аналого-цифровой преобразователь и первый индикатор, а другая — последовательно соединенные блок масштабирования, . третий . аналого-цифровой преобразователь и третий индикатор„подключенные к выходу второго детектора последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и второй индикатор, а также введены третий и четвертый детекторы, первый иэ которых включен между выходом первого генератора и вторым входом первого аналого-цифрового преобразователя. а второй - между выходом второго генератора и вторым входом второго аналого-цифрового преобразователя, при этом выход второго детектора соединен с вторым входом третьего аналого-цифрового преобразователя. На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 и 2, преобразователь 3 напряжение — ток. электроды 4-1 и 4-2 токовые, электроды 5-1 и

5-2 потенциальные, усилитель 6, фильтры низкой 7 и высокой 8 частот, блок 9 масштабирования, детекторы 16-13, АЦП 14-16, индикаторы 17-19.

: Устройство работает следующим образом.

С помощью генераторов 1 и 2 вырабатываются напряжения синусоидальной формы низкой и высокой частот, причем частоты обычно кратные, и высокая частота отличается от низкой на 1-2 порядка. 8 преобразователе 3 эти напряжения смешиваются и преобразуются в тестовые токи, которые поступают через токовые электроды 4-1 и 4-2 на исследуемый биообьект 20. С помощью потенциальных электродов 5-1 и 5-2 с биообъекта снимаются напряжения, пропорциональные ЭС БО на низкой Z"» и высокой Z » частотах. 8 усилителе 6 осуществляется общее усиление сигналов двух частот, которые затем разделяются поэлементно с помощью избирательных фильтров низкой 7 и высокой 8 частот, а затем выпрямляются с помощью дефекторов 11 и 12. На выходах этих детекторов получают постоянные напряжения 01 - K1Z"х и 02 - КзЕ „где К1. К?в коэффифиенты пропорциональности. 8ыходные напряжения генераторов 1 и 2 поступают также на детекторы 10 и 13, на выходах которых получают постоянные напряжения, пропорциональные амплитудам

Составитель Ю.Рево

Редактор M..Håäîëóæåíêî Техред М.Маргентал

Корректор Т.Палий

Заказ З7б Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета flo изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101 соответствующих выходных напряжений генераторов. В АЦП 14 производится аналого-цифровое преобразование отношения выходных напряжений детекторов 10 и 11, а в АЦП 16 — детекторов 12 и 13, Выходные коды АЦП 14 и 16 пропорциональны значе- 5 ниям ЭС 60 Z"x и Z x, инвариантны к изменениям аыходных напряжений генераторов

1, 2 и индициоуются с помощью индикаторов 12 и 19.

Посредством блока 9 масштабирования 10 снижается уровень выходного напряжения детектора 11, чем обеспечивается необходимый динамический диапазон определяемых устройством значений отношения

Z"x/Z «, КОДОВЫЙ ЭКВИВаЛЕНт КатОРОГО ПОЛ- 15 учают с помощью АЦП 15 и визуализируются на индикаторе 18.

Измерение отношения Z"«/Z x позволяет с большой точностью определять фактическое состояние БО. Так как измерение 20

3С БО происходит во флуктуирующей среде, то это часто приводит к мультипликации полезного сигнала с помехой A(t), в результате чего напряжения U1 и 0г могут- быть представлены в виде U1; К17"«A(t) и Uz - 25

Кэ2 « A(t). При определении же кода атношен е U1 К1, Zxн ния й(2 x/Z x -.. = — .. — ) происходит

О2 К2 Zxe значительное снижение влияния мультипликативной помехи A(t) на результат изми- 30 рения, поэтому исследователь в этом случае получает более достоверную диагностическую информацию.

Кроме того, в устройстве при измерении электрического сопротивления биообъекта 35 с помощью детекторов палучюат два напряжения, одно иэ которых пропорционально сопротивлению и амплитуде выходного напряжения генератора, а другое — только амплитуде напряжения генератора. 40

Использование АЦП двухтактнага интегрирования позволяет осуществлять А-Ц-преобразование отношения этих напряжений, благодаря чему результат иэмерейия инва45 риантен к изменениям амплитуды выходного напряжения генератора, что обеспечивает повышение точности измерения в условиях действия дестабилизирующих факторов.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет широкие сферы возможного применения при определении степени гидратации биообъектов, что актуально в диагностике различных нарушений водно-солевого обмена биообъектов.

Формула изобретения

Устройство для определения степени гидратации биообъектов, содержащее два генератора, выходы которых соединены с входами преобразователя напряжение— ток, к выходам которого подключены токовые электроды, потенциальные электроды соединены через усилитель с входом фильтра низкой частоты и входом фильтра высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и входу второго детекторов соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов, в него введены соединенные с выходом первого детектора последовательно включенные первый аналого-цифровой преобразователь и первый индикатор, подключенные к выходу второго детектора две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и второй индикатор, а другая — последовательно соединенные блок масштабирования, третий аналого-цифровой преобразователь и третий индикатор, а также введены третий и четвертый детекторы, первый из которых включен между выходом первого генератора и вторым входом первого аналога-цифрового преобразователя, а второй — между выходом второго генератора и второго аналого-цифравага преобразователя.