Способ измерения электрокожного сопротивления и устройство для его осуществления

 

Использование: медицина и медицинская техника, а именно, для оценки состояния человека по электрофизическим параметрам поверхности кожи. Технический результат: устранение возбуждающего измерительного тока на нервную и мышечную ткань, сохранение функционального состояния объекта исследования, что позволяет повысить точность измерения и повторяемость результатов измерения. Сущность изобретения: способ измерения электрокожного сопротивления заключается в контактном наложении электродов на кожную поверхность исследуемого объекта и пропускание между ними электрического тока определенной характеристики. Устройство позволяет наиболее полно осуществлять предлагаемый способ. Способ и устройство расширяют возможности точного измерения в наиболее чувствительных зонах кожи с повышенной инервацией, сохраняют морфологическую интактность и повторяемость результатов. 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к медицинской технике, и может быть использовано для оценки состояния человека по электрофизическим параметрам поверхности кожи, в частности по состоянию акупунктурных точек и соответствующих им меридианов и корреспондирующих с ними органов.

Известно устройство для определения активной составляющей электрического сопротивления кожи, а из описания работы этого устройства следует и способ [1].

Способ заключается в наложении электродов, пропускании между ними импульсов, одинаковых по амплитуде и длительности, и измерении напряжения между электродами.

Устройство содержит первый и второй электроды, генератор импульсов, выпрямитель, блоки выборки-хранения и выходной измерительный блок.

Недостатком известных способа и устройства является невозможность обеспечения определенной точности в результате возникновения ответной физиологической реакции.

Наиболее близким является способ измерения электрокожного сопротивления и устройство для его осуществления, включающие наложение электродов, пропускание между ними однонаправленных импульсов стабилизированного по амплитуде длительностью 200 - 380 мс, мощностью не более 0,13 мВт, плотностью не более 36,2 мкА/см², с интервалом следования импульсов не менее 1,2-1,32 с тока и измерение напряжения между электродами в интервале времени 200 - 380 мс от начала импульса [2].

Устройство для измерения электрокожного сопротивления содержит первый и второй электроды, подключенные соответственно к входу и выходу стабилизатора тока, выход которого и второй электрод подключены одновременно к блоку индикации и к входу блока формирования импульса тока, выход которого соединен с первым электродом и входом стабилизатора тока [2].

Однако данное устройство не обеспечивает точность и повторяемость результатов измерения с использованием прямоугольных импульсов тока. Это вызывает возбуждение нервных окончаний и мышечных тканей биологического объекта, что приводит к нарушению функционального состояния объекта исследования и, как следствие, к снижению повторяемости результатов и точности измерения электрокожного сопротивления.

Техническим результатом изобретения является устранение возбуждающего влияния измерительного тока на нервную и мышечную ткань, сохранение функционального состояния объекта исследования, что в свою очередь позволит повысить точность и повторяемость результатов измерения.

Для этого в способе измерения электрокожного сопротивления, включающем наложение электродов, пропускание между ними однонаправленных импульсов стабильного по амплитуде тока длительностью 200 - 380 мс, мощностью не более 0,13 мВт, плотностью не более 36,2 мкА/см², с интервалом следования импульсов не менее 1,2 - 1,32 с, однонаправленный импульс тока имеет отрицательную полярность в месте измерения, при этом крутизну фронта импульса плотности тока устанавливают не менее 0,7 мкА/см² · с, а крутизну спада импульса тока устанавливают не более 0,7 мкА/см² · с и измеряют напряжение между электродами в интервале времени 200 - 380 мс от начала импульса тока.

Крутизну фронта импульса плотности тока не менее 0,7 мкА/см² · с выбирают исходя из условия аккомодационной способности нервной ткани. Из электрофизиологии тканей известно, что критический градиент тока зависит от постоянной времени мембраны и от воздействующего тока. Конкретные данные получены в результате экспериментальных исследований при чрескожном воздействии. Конкретные цифры крутизны спада импульса тока получены аналогично. Отрицательная полярность необходима для исключения поляризационных процессов, влияющих на результат.

В устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее первый и второй электроды, блок индикации, блок формирования импульса тока и стабилизатор тока, соединенный с первым и вторым электродами, введен блок формирования крутизны импульса тока, первый вход которого соединен с выходом блока формирования импульса тока, второй вход соединен с первым электродом и входом стабилизатора тока, а выход соединен с выходом стабилизатора тока, с вторым электродом, с блоком индикации и с входом блока формирования импульса тока.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Устройство для измерения электрокожного сопротивления содержит первый 1 и второй 2 электроды, подключенные соответственно к входу и выходу стабилизатора 3 тока, выход которого и второй электрод 2 подключены одновременно к блоку 4 индикации, к входу блока 5 формирования импульса тока и к выходу блока 6 формирования крутизны импульса, выход блока 5 формирования импульса тока соединен с первым входом блока 6 формирования крутизны импульса тока, второй вход которого соединен одновременно с первым электродом 1 и входом стабилизатора 3 тока.

Способ осуществляют следующим образом.

Измерительные электроды 1 и 2 устанавливают и фиксируют на поверхности кожи биообъекта, после чего подключают электроды к источнику тока мощностью не более 0,13 мВт и пропускают между электродами однонаправленный стабилизированный по амплитуде импульс тока плотностью не более 36,2 мкА/см² с крутизной фронта импульса плотности тока не менее 0,7 мкА/см² и крутизной спада импульса тока не более 0,7 мкА/см² · с.

Через 200 мс после подачи на биообъект измерительного импульса тока производят измерение напряжения между электродами и заканчивают измерение напряжения между электродами не позже 380 мс после подачи измерительного импульса тока. После окончания процесса измерения ток отключают. Следующий цикл измерения начинают не раньше, чем через 1,2 с после отключения измерительного импульса тока.

Устройство работают следующим образом.

Первый 1 и второй 2 электроды устанавливают на теле пациента в месте измерения электрокожного сопротивления, включают блок 5 формирования импульса тока, который осуществляет формирование импульсов тока со следующими параметрами: длительностью 200 - 380 мс, мощностью не более 0,13 мВт, плотностью не более 36,2 мкА/см² · с, с интервалом следования импульсов не менее 1,2 - 1,32 с. Эти импульсы тока подаются на первый вход блока 6 формирования крутизны импульсов тока, содержащий апериодическое звено (инерционное звено), за счет чего происходит сглаживание ("завал") фронта и среза импульсов, причем пассивные параметры апериодического звена выбираются таким образом, чтобы обеспечить крутизну фронта импульса плотности тока не менее 0,7 мкА/см² · с, а крутизну спада импульса тока более 0,7 мкА/см² · с. Для реализации этой функции блок 6 формирования крутизны импульсов тока включен между первым 1 и вторым 2 электродами обратной связи стабилизатора 3 тока, который при подаче на его вход сформированного импульса тока на выходе формирует импульс напряжения, по амплитуде соответствующий величине электрокожного сопротивления между электродами 1 и 2.

С выхода стабилизатора 3 тока этот сигнал поступает на блок 4 индикации, на цифровом дисплее которого устанавливается значение измеренного электрокожного сопротивления.

Предлагаемый способ измерения электрокожного сопротивления и устройство для его осуществления позволяют сохранить морфологическую интактность, сохранить функциональное состояние объекта исследования и значительно повысить точность измерения электрокожного сопротивления и повторяемость результатов.

Кроме того, значительно расширяются возможности применения способа и устройства в наиболее чувствительных зонах кожи с повышенной иннервацией, в точках акупунктуры, а также на слизистых оболочках тканей внутренних органов.

Формула изобретения

1. Способ измерения электрокожного сопротивления, включающий наложение электродов, пропускание между ними однонаправленных импульсов стабильного по амплитуде тока длительностью 200 - 380 мс, мощностью не более 0,13 мВт, плотностью не более 36,2 мкА/см², с интервалом следования импульсов не менее 1,2 - 1,32 с и измерение напряжения между электродами в интервале времени 200 - 380 мс от начала импульса тока, отличающийся тем, что однонаправленный импульс тока имеет отрицательную полярность в месте измерения, при этом крутизну фронта импульса плотности тока устанавливают не менее - 0,7 мкА/см², а крутизну спада импульса тока устанавливают не более 0,7 мкА/см² с.

2. Устройство измерения электрокожного сопротивления, содержащее первый и второй электроды, блок индикации, блок формирования импульса и стабилизатор тока, соединенный с первым и вторым электродами, отличающееся тем, что в него введен блок формирования крутизны импульса тока, первый вход которого соединен с выходом блока формирования импульса тока, второй вход соединен с первым электродом и входом стабилизатора тока, а выход соединен с выходом стабилизатора тока, вторым электродом, блоком индикации и входом блока формирования импульса тока.

РИСУНКИ

Рисунок 1