Биотехническая система контроля биоимпеданса



Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса
Биотехническая система контроля биоимпеданса

 


Владельцы патента RU 2570071:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) (RU)

Изобретение относится к медицинской технике. Биотехническая система контроля биоимпеданса состоит из ЭВМ и мобильного блока, содержащего активный и пассивный электроды и их токоподводы, электронный модуль, аккумуляторный блок питания и беспроводный интерфейс, подключенный к выходу электронного модуля и осуществляющий через радиоканал связь мобильного блока с ЭВМ. Корпус мобильного блока выполнен в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны конусообразным колпачком, а с другой стороны - цилиндрической крышкой. Внутри корпуса расположены электронный модуль и мембрана, закрепленная перпендикулярно продольной оси цилиндрического корпуса, в центре которой закреплен один из концов стержня активного электрода. Другой конец активного электрода установлен в осевое отверстие конусообразного колпачка. На наружной поверхности корпуса установлены пассивный электрод, выполненный в виде токопроводящего кольца, кнопка, беспроводный интерфейс и аккумуляторный блок питания, общий провод которого подключен к пассивному электроду и первому выводу кнопки. Применение изобретения позволит повысить точность и оперативность биоимпедансных исследований за счет возможности пациента самостоятельно снимать информацию с поверхности кожи и тем самым контролировать силу давления электрода, а также за счет передачи данных биоимпедансных исследований в телекоммуникационные сети в реальном времени. 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 5 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения комплексного электрического сопротивления биотканей и биожидкостей, а также может использоваться в электропунктурной диагностике.

Известно устройство для контроля биоимпеданса, включающее в себя электрод, содержащий корпус с конусообразным токопроводящим наконечником, и насадку со сквозным осевым отверстием, причем насадка может быть закреплена на наконечнике [Авторское свидетельство СССР №680740, кл. A61N 1/04, 1975].

Недостатком известного электрода является то, что он конструктивно выполнен как неподвижная система. Вследствие этого в величину давления электрода на кожу вносится влияние субъективного фактора, определяемого опытом и способностями оператора.

Известно другое устройство, содержащее активный и пассивный электроды, токопроводы указанных электродов, пружину и корпус активного электрода, электронный прибор и корпус электронного прибора, причем активный электрод выполнен в виде подпружиненного стержня, размещенного в осевом канале корпуса из изоляционного материала, токоподвод активного электрода соединен с пружиной, которая в свою очередь соединена со стержнем активного электрода [Авторское свидетельство СССР №1635995, кл. A61H 39/00, 1991].

Основными недостатками известного устройства является большой разброс величины давления активного электрода на кожу пациента, например, при проведении измерений электропроводности кожи или сопротивления кожи электрическому току в точках акупунктуры, а также недостаточная точность и воспроизводимость результатов измерений.

Наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для электропунктурной диагностики, которое содержит активный и пассивный электроды, их токопроводы, корпус активного электрода, электронный прибор и корпус электронного прибора, активный электрод которого выполнен в виде подпружиненного стержня, причем пружина одним концом электрически соединена со стержнем, а другим - с токопроводом активного электрода. Активный электрод перемещается в осевом канале корпуса, имеющего ограничения перемещения и выполненного из изоляционного материала. В устройство введены также держатель активного электрода, чашка для размещения капиллярного электрода, капиллярный электрод, кольцевой магнит и геркон. Корпус активного электрода выполнен совмещенным с корпусом электронного прибора через влагонепроницаемую стенку, на которой жестко и герметично размещен геркон со своими электрическими выводами, причем пружина концентрически охватывает геркон. Устройство предназначено для электропунктурной диагностики в методах, использующих при обследовании точек акупунктуры измерение электропроводности (токов) или сопротивления кожных покровов электрическому току [Патент на изобретение Российской Федерации №2086176. МПК6 A61B 5/05, A61H 39/00, A61N 1/04. Устройство для электропунктурной диагностики. Опубликовано: 10.08.1997].

Основным недостатком известного устройства является отсутствие телекоммуникационной связи, что снижает оперативность и точность биоимпедансных исследований.

Вторым недостатком прототипа является необходимость подключения пассивного электрода, что затрудняет использование этого устройства в режиме самообследования, когда сбором данных занимается пациент без участия оператора. Режим самообследования при биоимпедансных исследованиях позволяет не только вести диагностику без участия врача, но и значительно повысить точность биоимпедансных измерений за счет того, что пациент сам может объективно оценить силу давления электрода на свое тело и тем самым значительно снизить погрешности измерений, связанные с варьированием давления электрода на поверхность кожи.

Третьим недостатком прототипа является отсутствие режима многочастотной биоимпедансометрии, что существенно снижает информативность биоимпедансных исследований.

Технической задачей изобретения является повышение точности и оперативности биоимпедансных исследований, что осуществляется за счет возможности пациента самостоятельно снимать информацию с поверхности кожи и тем самым контролировать силу давления электрода, а также за счет передачи данных биоимпедансных исследований в телекоммуникационные сети в реальном времени.

Поставленная задача решается посредством того, что в биотехническую систему, состоящую из ЭВМ и мобильного блока, последний дополнительно снабжен беспроводным интерфейсом, осуществляющим через радиоканал связь мобильного блока с ЭВМ. Мобильный блок содержит активный и пассивный электроды и их токоподводы, электронный модуль, беспроводный интерфейс и аккумуляторный блок питания, при этом корпус мобильного блока выполнен в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны конусообразным колпачком, а с другой стороны - цилиндрической крышкой, внутри которого расположены мембрана, закрепленная перпендикулярно продольной оси цилиндрического корпуса, в центре которой закреплен один из концов стержня активного электрода, при этом другой его конец установлен в осевое отверстие конусообразного колпачка, и электронный модуль. На наружной поверхности корпуса установлены пассивный электрод, выполненный в виде токопроводящего кольца, кнопка, беспроводный интерфейс и аккумуляторный блок питания, общий провод которого подключен к пассивному электроду и первому выводу кнопки.

Электронный модуль мобильного блока, содержащий усилитель, подключенный к активному электроду, последовательно соединенные резистор, первый вывод которого подключен к активному электроду, второй усилитель, микроконтроллер, второй аналоговый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй его цифровой порт соединен со вторым выводом кнопки, а третий цифровой порт - с беспроводным интерфейсом, цифроаналоговый преобразователь и третий усилитель, выход которого подключен ко второму выводу резистора.

На фиг. 1 изображена структурная схема биотехнической системы.

На фиг. 2 представлен чертеж мобильного блока биотехнической системы.

На фиг. 3 показана схема алгоритма локальной программы (в качестве примера выбрана локальная программа А).

На фиг. 4 показана схема расположения биоактивных точек на меридиане желудка, используемая глобальной программой диагностики риска желудочно-кишечных заболеваний для организации диалога с пациентом.

На фиг.5 показана схема алгоритма работы глобальной программы диагностики риска заболеваний желудочно-кишечного тракта.

Биотехническая система (фиг. 1) включает мобильный модуль 1 и ЭВМ 2, соединенные посредством радиоканала.

Мобильный модуль (фиг. 2) стоит из корпуса 3, выполненного в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны конусообразным колпачком 4, а с другой - крышкой 5. Внутри корпуса располагаются активный электрод 6, мембрана 7, позволяющая совместно с конусообразным колпачком 4 активному электроду 6 перемещаться в продольном направлении, и электронный модуль 8. На поверхности корпуса 3 размещены кнопка 9, пассивный электрод 10, выполненный в виде металлизированного кольца, беспроводный интерфейс 11 и блок питания 12, выводы которого подключены к соответствующим входам питания микросхем электронного блока и беспроводного интерфейса, а общий провод, кроме того, подключен к пассивному электроду 10 и первому выводу кнопки 9.

Электронный модуль (фиг.1) содержит последовательно соединенные резистор 13, первый вывод которого подключен к активному электроду 6, усилитель 14, микроконтроллер 15, второй цифровой порт которого соединен со вторым выводом кнопки 9, а третий цифровой порт - с беспроводным интерфейсом 11, цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 16 и усилитель 17, выход которого подключен ко второму выводу резистора 13, усилитель 18, вход которого соединен с активным электродом 6, а выход - со вторым аналоговым входом микроконтроллера 15.

Устройство работает следующим образом.

Для работы устройство в ЭВМ 2 должна быть загружена программа глобального исследования. Программа глобального исследования подбирает (предлагает) врача-специалиста из библиотеки стандартных программ глобальных исследований или свою авторскую программу. Посредством ЭВМ 2 через беспроводный интерфейс 11 в микроконтроллер 15 осуществляется загрузка локальной программы биоимпедансных исследований. Локальная программа устанавливает протокол воздействия на биообъект зондирующим током, а также определяет формат данных для передачи их в ЭВМ 2. После того как завершена загрузка локальной программы дальнейшее управление процессом исследования осуществляется под управлением глобальной программы, которая реализует взаимодействие между пациентом и ЭВМ 2 через монитор или звуковую карту и динамики, входящие в комплект ЭВМ 2.

После того как на экране монитора появилась команда «начало исследования», пациент берет мобильный блок 1 в правую руку таким образом, чтобы подушечки большого, указательного и среднего пальцев правой руки легли на кольцо электрода 10, и нажатием указательным пальцем правой руки кнопки 9 подтверждает ЭВМ 2 свою готовность к проведению исследований. При получении ЭВМ 2 сигнала готовности, она выдает на монитор координаты анатомической области, в которую необходимо установить активный электрод 6. При необходимости (в зависимости от реализации глобальной программы исследования) на экране монитора может появиться топологическая картина, позволяющая пациенту ориентироваться в анатомических особенностях дислокации заданной координаты поверхности тела. После выполнения этой команды пациент нажимает кнопку 9 подтверждения выполнения команды, и ЭВМ 2 через беспроводный интерфейс 11 приступает к обмену информацией с микроконтроллером 15, осуществляющим выполнение локальной программы, соответствующей команде пациенту, заданной глобальной программой.

В задачу локальной программы входит установка зондирующего тока в биообъекте и считывание отсчетов напряжения на входе и на выходе делителя, образованного токовым резистором 13 и биообъектом, включенным в делитель через электроды 6 и 10.

Установка зондирующего тока выполняется микроконтроллером 15 посредством выдачи на вход ЦАП 16 кодов отсчетов напряжения зондирования. После усиления усилителем 17 это напряжение поступает на вход масштабирующего усилителя 14 и второй вывод резистора 13. С первого вывода резистора 13 зондирующее напряжение поступает на активный электрод 6 и на вход масштабирующего усилителя 18.

Напряжения с выходов усилителей 14 и 18 поступают на соответствующие входы АЦП микроконтроллера 15. Напряжения с этих выходов дискретизируются с частотой дискретизации, задаваемой локальной программой, и обрабатываются согласно алгоритмам, реализуемым локальной программой.

После завершения отработки локальной программой команды, заданной глобальной программой, микроконтроллер 15 через беспроводный интерфейс 11 передает сообщение об этом ЭВМ 2, которая выходит на диалог с пациентом и передает ему очередную команду.

На фиг.3 представлен алгоритм выполнения локальной программы. Локальная программа выполняет, как правило, одну и ту же процедуру столько раз, сколько этого «попросит» глобальная программа. Выполняемая процедура осуществляет измерение биоимпеденса в точке на поверхности кожи, заданной глобальной программой.

Загрузка локальной программы А в программную память микроконтроллера 15 осуществляется в блоке 19. После выполнения загрузки осуществляется запуск программы А, выполнение которой начинается с ожидания команды начала биоимпедансных измерений от ЭВМ 2. Характер биоимпедансных измерений зависит от программы А, в частности это могут быть довольно сложные биоимпедансные исследования, направленные на изучение дисперсионных свойств биоткани. Схема алгоритма, представленная на фиг.3, иллюстрирует биоимпедансные исследования, заключающиеся в определении действительной и мнимой составляющей биоимпеданса в выбранной точке на поверхности тела на фиксированной частоте и амплитуде зондирующего тока, которая задается локальной программой А.

В блоке 19 осуществляется вычисление отсчетов синусоиды на периоде зондирующего тока. В программе А предусмотрено вычисление 100 отсчетов, которые записываются в память данных микроконтроллера 15. После вычисления отсчетов синусоиды зондирующего тока осуществляется установка таймера для цифроаналогового преобразователя 16. Таймер осуществляет управление вывода из регистров микроконтроллера 15 отсчетов синусоиды зондирующего тока на вход цифроаналогового преобразователя 16.

В блоке 20 локальная программа ожидает команды от ЭВМ 2, подтверждающей, что глобальная программа подала команду пациенту на установку активного электрода 6 на заданную анатомическую точку на поверхности его тела.

В блоке 21 локальная программа А ожидает нажатие пациентом кнопки 9, подтверждающее, что пациент выполнил предписание глобальной программы по установке активного электрода 6 в заданную анатомическую область.

Блоком 28 задается цикл измерения биоимпеданса в заданной анатомической области. Измерения осуществляются в течение десяти циклов частоты зондирующего тока. Процесс измерения построен таким образом, что после пяти циклов вывода отсчетов зондирующего напряжения на цифроаналоговый преобразователь 16 выполняется один цикл ввода отсчетов выходных напряжений в микроконтроллер 15. В итоге за один период зондирующего тока выполняется двадцать циклов считывания отсчетов выходного напряжения на электроде 6. Отсчеты зондирующего напряжения uk формируются в блоке 26. Управление последовательностью этих отсчетов осуществляет таймер 25, который и задает частоту зондирующего напряжения. После пяти циклов вывода отсчетов зондирующего напряжения на цифроаналоговый преобразователь 16 осуществляется считывание информации с выходов усилителей 14 и 18 (блок 27). Таким образом, формируется два массива по 200 отсчетов напряжений u 1 и u 2 , где = 1,200 ¯ .

В блоках 28…34 вычисляются амплитуды действительной URE и мнимой UIM составляющих напряжения на электроде 6:

U R E = 1 180 = 21 200 u 2 u 1 ;

U I M = 1 180 = 21 200 u 2 u 1 5 .

В качестве опорного напряжения используются отсчеты u 1 напряжения на выходе усилителя 14. В качестве квадратурной составляющей опорного напряжения используют смещенные на пять отсчетов (четверть периода) отсчеты u 1 опорного напряжения, снимаемого с выхода усилителя 14. Отсчеты первого периода не используются при вычислении, то есть при вычислении используются 180 последних отсчетов напряжений u 2 на выходе усилителя 18.

Активное ZRE и реактивное ZIM сопротивления биообъекта определяются в блоке 36. В блоке 35 определяется средний ток IR1 через резистор R1 (использовался номинал 20 кОм):

I R 1 = 1 180 R 1 = 21 200 ( u 1 u 2 ) .

Активное сопротивление биообъекта вычисляется как

Z R E = U R E I R 1 ,

Z I M = U I M I R 1 .

После вычисления действительной и мнимой составляющих биоимпеданса микроконтроллер 15 через беспроводный интерфейс 11 осуществляет ввод их значений в ЭВМ 2 (блок 37) и подтверждает это событие сообщением «команда выполнена» (блок 38). После этого проверяется условие завершения выполнений программ А (блок 39). Если все измерения, предусмотренные программой А, выполнены, то микроконтроллер 15 выходит на завершение выполнения программы А. В противном случае осуществляется переход на блок 20, предусматривающий диалог с ЭВМ 2.

Работу глобальной программы проиллюстрируем на задаче прогнозирования заболеваний желудочно-кишечного тракта [Кореневский Н.А., Крупчатников Р.А., Серегин С.П. Теоретические основы биофизики акупунктуры с приложением в биологии, медицине и экологии на основе нечетких моделей. Курск: ОАО «ИПП «Курск», 2010. 521 с.].

Прогнозирование этих заболеваний ведем на основе анализа активного сопротивления в четырех биоактивных точках: Е19, Е21, Е25 и Е36.

Схема расположение выбранных для прогнозирования заболеваний желудка точек приведена на фиг. 4.

Для принятия решения используется процедура анализа коэффициента уверенности К У ω R в риске заболеваний данного класса, которая представлена следующим решающим правилом продукционного типа:

ЕСЛИ К У ω R >0,65, ТО «Высокий риск»,

ИНАЧЕ

ЕСЛИ К У ω R >0,35, ТО «Средний риск»,

ИНАЧЕ «Нет риска». (1)

Коэффициент уверенности К У ω R определяется также согласно продукционному правилу:

ЕСЛИ { [ ( R E 19 > 200 кОм) И ( R E 21 > 200 кОм) И ( R E 25 > 200 кОм) ]

ИЛИ [ ( R E 19 < 80 кОм) И ( R E 21 < 80 кОм) И ( R E 25 < 80 кОм) ] }, ТО

{ К У ω R = k К У ¯ ¯ k ω R }

ИНАЧЕ К У ω R =0. (2)

Величина k К У ¯ ¯ k ω R определяется путем нечеткой операции алгебраического сложения частных коэффициентов уверенности К У ¯ ¯ k ω R : k К У ¯ ¯ k ω R = К У ω R ( k 1 ) + К У ¯ ¯ k ω R ( 1 К У ω R ( k 1 ) ) , (3)

К У ω R ( k ) = i = 1 k К У ¯ ¯ i ω R ; k = 1,4 ¯ ;

К У ω К ( 1 ) = К У ¯ ¯ 1 ω R ,

К У ω К ( k ) = 0 п р и k < 1 .

Частные коэффициенты уверенности определяются для каждой биологически активной точки в зависимости от значения активного сопротивления в ней по таблице 1. Сопротивления в биологически активных точках обозначены R E 19 , R E 21 , R E 25 , R E 36 .

Таблица 1

Частные коэффициенты уверенности для прогнозирования заболеваний желудка

Класс БАТ Диапазоны сопротивлений, кОм
>500 400...
500
300...
399
200...
299
100...
199
90...
99
80...
89
70...
79
60...
69
50...
59
<50
ω Е19 0,6 0,5 0,35 0,2 0 0 0,2 0,3 0,45 0,55 0,6
Е21 0,65 0,6 0,5 0,25 0 0 0,2 0,35 0,5 0,6 0,65
Е25 0,65 0,6 0,5 0,25 0 0 0,25 0,5 0,6 0,65 0,7
Е36 0,7 0,6 0,45 0,2 0 0 0,25 0,5 0,65 0,8 0,9

Алгоритм принятия решения согласно этой глобальной программе представлен на фиг.5.

В блоке 41 осуществляется загрузка локальной программы в микроконтроллер 15. Блоки 41 и 42 осуществляют диалог с пациентом при измерении в первой точке Е19. В блоке 44 происходит передача данных по первой точке от мобильного блока 1 в ЭВМ 2. Блоки 45…53 выполняют аналогичные процедуры для остальных трех точек Е21, Е25 и Е36.

В блоке 53 осуществляется определение частных коэффициентов уверенности согласно табл.1, а в блоке 55 вычисляется общий коэффициент уверенности согласно рекуррентной формуле (3).

Окончательное значение коэффициента уверенности определяется согласно продукции (2) в блоке 56, а окончательный диагноз ставится согласно продукции (1) в блоке 57.

Таким образом, используя мобильный блок биотехнической системы контроля биоимпеданса, пациент имеет возможность самостоятельно снять диагностическую информацию с поверхности кожи и посредством использования телекоммуникационных каналов оперативно получить информацию о группе предполагаемых диагнозов с соответствующими коэффициентами риска.

1. Биотехническая система контроля биоимпеданса, состоящая из ЭВМ и мобильного блока, содержащего активный и пассивный электроды и их токоподводы, электронный модуль, аккумуляторный блок питания и беспроводный интерфейс, подключенный к выходу электронного модуля и осуществляющий через радиоканал связь мобильного блока с ЭВМ, отличающаяся тем, что корпус мобильного блока выполнен в виде полого цилиндра, закрытого с одной стороны конусообразным колпачком, а с другой стороны - цилиндрической крышкой, внутри которого расположены мембрана, закрепленная перпендикулярно продольной оси цилиндрического корпуса, в центре которой закреплен один из концов стержня активного электрода, при этом другой его конец установлен в осевое отверстие конусообразного колпачка, и электронный модуль; а на наружной поверхности корпуса установлены пассивный электрод, выполненный в виде токопроводящего кольца, кнопка, беспроводный интерфейс и аккумуляторный блок питания, общий провод которого подключен к пассивному электроду и первому выводу кнопки.

2. Биотехническая система по п. 1, отличающаяся тем, что электронный модуль мобильного блока содержит первый усилитель, подключенный к активному электроду, последовательно соединенные резистор, первый вывод которого подключен к активному электроду, второй усилитель, микроконтроллер, второй аналоговый вход которого соединен с выходом первого усилителя, второй его цифровой порт соединен со вторым выводом кнопки, а третий цифровой порт - с беспроводным интерфейсом, цифроаналоговый преобразователь и третий усилитель, выход которого подключен ко второму выводу резистора.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к ветеринарии и касается управления состоянием массы домашнего животного, в частности кошек и собак. Предложенные варианты способа включают предварительное определение безжировой массы тела или телесного жира с учетом выбранных физических данных домашнего животного и расчетом показателей по определенным уравнениям.

Изобретение относится к медицине, диагностике, способам измерения кожно-гальванической реакции в наружных слуховых проходах. Способ может быть использован для контроля состояния бодрствования и сна слушающего и управления воспроизведением в зависимости от уровня восприятия слушающего.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в педиатрии, неврологии, неонатологии. Способ прогнозирования риска развития неврологического дефицита у доношенных новорожденных с гипоксически-ишемическим поражением головного мозга включает клиническое и нейросонографическое выявление тяжелых проявлений на 2-12 сутки жизни ребенка.
Изобретение относится к медицине, телемедицине, флебологии, физиологии. Проводят исследование напряжения путем измерения потенциалов с помощью электродов, подсоединенных к вольтметру, в участках, расположенных в области кожных покровов бедра и голени с локализацией расширенных подкожных вен.
Изобретение относится к медицине, диагностике, может быть использовано для комплексной скрининг-оценки состояния здоровья пациентов. Аппаратно-программный комплекс оценки функциональных резервов организма включает хотя бы одно терминальное устройство (ТУ) пациента - компьютер с загруженным программным приложением для психологического тестирования, хранилищем данных с базами данных (БД) пациентов, их антропометрических показателей, результатов выполненных тестов, БД тестов, БД текстовых, графических и звуковых объектов, используемых в тестах.

Изобретение относится к медицине, функциональной диагностике и может быть использовано для доклинического, доврачебного обследования, определения функционального состояния органов и систем организма, постановки предварительного диагноза.

Изобретение относится к медицине, электропунктурной скрининг-диагностике и может быть использован в различных областях медицины, психологии, спорта, где требуется мониторирование состояния человека на длительном промежутке времени с оперативной коррекцией его показателей.

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для коррекции характеристик сна содержит датчик для регистрации электродермальной активности ЭДА, связанный с блоками анализа и выделения сигналов кожно-гальванической реакции КГР, генератор стимулирующих электрических импульсов, накожные электроды и модуль управления.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам для проведения сердечно-легочной реанимации человека. Устройство для контроля сердечно-легочной реанимации содержит ультразвуковой преобразователь, блок электродов, подключенных через интерфейс к процессору, связанному с дисплеем, блоком памяти, звуковым сигнализатором, блоком светодиодных сигнализаторов, блоком связи с центральным пультом управления, блоком выбора режима работы, блоком связи с Интернет и, через USB-интерфейс, с блоком программного обеспечения верхнего уровня.
Изобретение относится к медицине, а именно к лабораторной диагностике, и предназначено для исследования глюкозы и общего белка в сыворотке крови. Способ предусматривает для исследования сыворотки крови применять биполярный метод поличастотной электроимпедансометрии с определением модульного значения импеданса (|Z|) и фазового угла (φ) на частотах 20, 98, 1000, 5000, 10000, и 20000 Гц переменного электрического тока малой мощности с помощью программно-аппаратного комплекса, оснащенного программой для ЭВМ «БИА-лаб Композитум», при этом проводят измерение в микрокамере объемом 50 мкл, при этом программа автоматически рассчитывает концентрацию общего белка, глюкозы, хлоридов и двухвалентных ионов в сыворотке крови на основании решения системы математических уравнений, а результат отображается на дисплее и может быть распечатан на принтере.

Группа изобретений относится к области медицины. Датчик для измерения импеданса содержит n микроэлектродов, расположенных на подложке, при этом n составляет от 4 до 30. Размер и схема расположения микроэлектродов подходят для того, чтобы микроэлектроды контактировали с роговицей одновременно. Микроэлектроды выбирают для выполнения измерения группами по 4 в виде 2 внешних микроэлектродов и 2 внутренних микроэлектродов. Устройство для измерения импеданса содержит датчик, соединенный с оборудованием для многочастотного измерения импеданса. Применение датчика и устройства для измерения импеданса с целью определения функциональных характеристик роговицы. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность диагностики состояния роговицы. 4 н. и 24 з.п. ф-лы, 5 ил., 1 табл.

Изобретение относится к медицинской технике. Способ измерения сопротивления участка тела человека по двум каналам реализуют с помощью реографа, содержащего два четырехконтактных датчика (1, 2), генератор высокочастотных сигналов (4) и блок обработки и отображения (5). При этом используют первый (6) и второй (7) синхронные детекторы. Первый датчик (1) измеряет сопротивление вдоль артерий и вен участка тела, второй датчик (2) - поперек артерий и вен того же самого участка тела. Высокочастотное напряжение второго сигнального выхода генератора (4) сдвинуто по фазе относительно высокочастотного напряжения первого сигнального выхода на 90 градусов. Первый сигнальный выход генератора (4) подает напряжение на токовые контакты первого датчика (1), второй сигнальный выход генератора (4) - на токовые контакты второго датчика (2). Потенциальные контакты первого датчика (1) подают напряжение на вход первого синхронного детектора (6), потенциальные контакты второго датчика (2) - на вход второго синхронного детектора (7). Вход управления первого синхронного детектора (6) управляется первым сигнальным выходом генератора (4), вход управления второго синхронного детектора (7) - вторым сигнальным выходом генератора (4). Выходы синхронных детекторов (6, 7) подают напряжения на входы блока обработки и отображения (5), который подсчитывает разностный Up=U1*k-U2*(1-k) и суммарный Uc=U1*k+U2*(1-k) сигналы, где U1 и U2 - выходные сигналы первого (6) и второго (7) синхронных детекторов, коэффициент k лежит в диапазоне от 0 до 1 и непрерывно подстраивается блоком обработки и отображения (5) таким образом, чтобы среднее значение сигнала Up за интервал времени 10 секунд было равно нулю. При попадании коэффициента k в диапазон от 0 до 0,1 или от 0,9 до 1 блок обработки и отображения (5) выдает сигнал о неисправности контактного датчика. Блок обработки и отображения (5) подсчитывает сопротивление тела Rв человека вдоль артерий и вен Rв=Uр/Iв и сопротивление Rп поперек артерий и вен Rп=Uс/Iп, где Iв и Iп - высокочастотные токи, протекающие по первому и второму сигнальному выходу генератора (4). Блок обработки и отображения (5) формирует двумерный график, вдоль вертикальной оси которого откладывается сопротивление Rв, вдоль горизонтальной оси - Rп. Достигается повышение точности измерения пульсовой волны за счет обеспечения возможности записи изменения сопротивления тела человека отдельно от пульсовой волны в сосудах (артериях и венах) и от изменения наполнения капилляров. 1 ил.
Варианты изобретения относятся к медицине, фтизиатрии. Диагностируют туберкулезный спондилит путем использования рентгеновской компьютерной томографии (РКТ) или магнитно-резонансной томографии (МРТ). При этом при РКТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дркт) и односторонняя паравертебральная тень (Тркт). Наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа: -1,34+1,70×Дркт+1,43×Тркт. При значении уравнения >0,42 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,42 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают. В случае использования МРТ идентифицируют наличие таких признаков, как деструкция тела позвонка на две трети его высоты (Дмрт) и двухсторонняя паравертебральная тень (Тмрт), наличие признака обозначают как «1», отсутствие - как «0», полученные значения признаков подставляют в уравнение дискриминантного анализа: -1,43+1,81×Дмрт+1,45×Тмрт. При значении уравнения >0,45 ставят диагноз «туберкулезный спондилит», <0,45 диагноз «туберкулезный спондилит» отвергают. Способ позволяет диагностировать данную патологию неинвазивно, в условиях целостного организма, в течение 1-2 часов. 2 н.п. ф-лы, 4 пр.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к средствам обнаружения новообразования в молочной железе женщины. Способ заключается в том, что к молочной железе прикладывают четыре закрепленных на жестком диэлектрическом основании металлических электрода, установленных на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности, длина которой не превышает длину окружности молочной железы на установленной высоте от основания железы. Проводят основной цикл измерений, дважды пропуская измерительный ток через пару диаметрально противоположных токовых электродов при поочередном заземлении каждого из этих электродов и с одновременным измерением разности потенциалов между потенциальными электродами, расположенными на линии, ортогональной линии установки токовых электродов, результат каждого измерения разности потенциалов запоминают как относящийся к двум квадрантам проекции молочной железы на плоскость грудной клетки, смежным с заземленным токовым электродом. Полученные результаты двух измерений разности потенциалов сравнивают между собой по абсолютной величине и при разности их абсолютных значений, превышающей установленный порог, фиксируют наличие новообразования в ткани молочной железы, при этом два квадранта, которым соответствует большее по абсолютной величине значение измеренной разности потенциалов, принимают в качестве места локализации новообразования. Электроимпедансный маммограф содержит сменный электродный блок в виде диэлектрической полусферы, на внутренней поверхности которой на равном расстоянии друг от друга вдоль окружности установлены по меньшей мере четыре плоских металлических электрода, каждый из которых снабжен отдельным электрическим выводом, разделенные по меньшей мере на две группы, каждая из которых образована двумя диаметрально противоположными электродами и связана с управляемым мультиплексором-демультиплексором электронного блока, размещенного в полости ручки-держателя. Мультиплексор-демультиплексор связан через измеритель напряжения и аналого-цифровой преобразователь с микропроцессором, подключенным к индикаторному блоку, и с управляемым генератором измерительного тока. Использование изобретения позволяет расширить диапазон средств обнаружения новообразований в молочной железе. 2 н. и 6 з.п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к хирургической стоматологии, и может быть использовано для прогнозирования ранних осложнений дентальной имплантации на предоперационном этапе. Осуществляют измерения реактивного сопротивления тканей альвеолярного отростка в области предполагаемой имплантации на частотах 10 кГц и 100-120 кГц. Вычисляют отношение значений реактивного сопротивления тканей альвеолярного отростка на частоте 10 кГц к аналогичному показателю на частоте 100-120 кГц. При величине отношения более 2,3 прогнозируют отсутствие осложнений. Способ обеспечивает прогнозирование ранних осложнений дентальной имплантации на этапе предоперационного обследования за счет проведения биоимпедансной спектрометрии и количественной оценки реактивного сопротивления тканей альвеолярного отростка. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии в стоматологии, и может быть использовано для оценки местной инъекционной анестезии пульпы зуба. Проводят графическую регистрацию пульсирующего потока крови по сосудистой системе пульпы зуба в процессе измерения его комплексного электрического сопротивления - импеданса. Позиционируют зубной электрод на поверхности коронки исследуемого зуба. Челюстной электрод позиционируют на слизистой оболочке альвеолярного отдела нижней челюсти. Регистрируют не менее трех циклов реодентограммы, находящихся на одной изолинии и имеющих одинаковую амплитуду. Определяют по ним уровень исходного показателя импеданса. Затем проводят местную инъекционную анестезию. Вновь регистрируют не менее трех циклов реодентограммы через каждые 5 минут в течение 30 минут. Время наступления анестезии определяют при увеличении уровня импеданса реодентограммы в 1,4 раза и более по сравнению с исходной величиной импеданса. Глубину анестезии определяют по периоду, в течение которого величина импеданса, соответствующая времени наступления анестезии, остается неизменной. Способ обеспечивает повышение достоверности и точности оценки местной инъекционной анестезии пульпы зуба, отсутствие болезненных ощущений при исследовании за счет проведения реодентографии и измерения уровня и времени импеданса. 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к устройствам для определения психофизиологического состояния человека и может быть использовано для контроля операторской деятельности человека. Цифровой биометрический комплекс оценки функционального состояния пилота воздушного судна состоит из датчика кожно-гальванической реакции и двух блоков, из которых первый размещен на теле оператора и содержит датчики температуры и сердечных сокращений, выходы которых соединены с входами первого микроконтроллера, осуществляющего циклический опрос датчиков первого блока, имеющего энергонезависимую память и связанного своим выходом с входом передающего модуля радиоканала, и второй блок состоит из приемного модуля радиоканала, выход которого соединен с входом второго микроконтроллера, выход которого соединен с интерфейсом связи с внешними устройствами. Датчик кожно-гальванической реакции связан со вторым микроконтроллером, размещен на штурвале или ручке управления, а первый блок дополнен идентификатором, выполненным с возможностью формирования кода номера устройства или фамилии пилота. Изобретение позволяет повысить оперативность получения и достоверность результатов диагностики. 1 ил.
Наверх