Способ измерения модуля комплексного сопротивления биологической ткани

 

. г)

) ) О П И--C -А-- Н -И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<»> 450П4

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 08.01.73 (21) 1878127/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 15.11.74. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 22.04.75 (51) М. Кл. G 01г 27/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.317.73 (088.8) ло делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения Ю. П. Головко, В. В. Макашин, В. В. Каминский н В. Н. Смирнова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МОДУЛЯ КОМПЛЕКСНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ

z=R U3 =Ul — Us R з Г з

Изобретение относится к области измерительной техники.

Известен способ измерения модуля комплексного сопротивления биологической ткани, основанный на прямом преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему напряжение и его измерения.

По известному способу напряжение подают на измеряемое комплексное сопротивление и эталонный резистор, измеряют падение напряжения на эталонном резисторе и вычисляют модуль комплексного сопротивления по формуле где U> — подаваемое напряжение, U>, Us — напряжение на измеряемом сопротивлении и эталонном резисторе соответственно, R0 — значение эталонного резистора.

Основной недостаток известного способа состоит в том, что он не обеспечивает высокую точность измерения модуля комплексного сопротивления, например, биологической ткани, Это объясняется тем, что ток, протекающий через измеряемое сопротивление, является непостоянным по значению и зависит от измеряемого комплексного сопротивления.

Известно, что ток, протекающий через биологическую ткань, в зависимости от его качественной и количественной характеристики, изменяет функциональное состояние ткани.

Поэтому для повышения точности измерение сопротивления биологической ткани необходимо всегда производить при одном и том же значении тока. В случае невыполнения этого условия один и тот же участок ткани будет иметь различное сопротивление, что приводит к значительным погрешностям измерения.

Другой недостаток известного способа заключается в том, что ток, пропускаемый через биологическую ткань, может оказаться больше, чем подпороговый ток. Это может привести к необратимым функциональным изменениям, а нередко и к поражению ткани.

Подобное явление возможно в случае, когда измеряемое сопротивление мало.

Для повышения точности измерения модуля комплексного сопротивления биологической ткани по предлагаемому способу амплитуду измерительного тока модулируют ступенчато-нарастающим током с известной амплиту25 дой ступени и длительностью ступени, равной периоду измерительного тока, и в момент его совпадения с установленным значением подпорогового тока, не вызывающего функционального изменения биологической ткани, 30 прекращает модуляцию, фиксируют количе450114 ство ступеней от начала измерений до момента совпадения, по которому определяют искомую величину по формуле:

Z= — ".N, 1 где A — число ступеней, U — амплитуда ступеней, . 1- — подпороговый ток.

Модуль комплексного сопротивления биологической ткани по описываемому способу измеряют следующим образом (см. чертеж).

Генератор 1 синусоидального напряжения соединен через модулятор 2 и измеряемое комплексное сопротивление 3 с одним из входов устройства 4 сравнения токов и одновременно со счетчиком 5 числа ступеней.

Другой вход устройства 4 через регулируемый резистор 6 соединен с зажимом 7 источ.шка постоянного напряжения. С помощью резистора 6 устанавливают заданный подпороговый ток, который не вызывает функциональных изменений биологической ткани.

Выход устройства 4 через формирователь 8 управляющего сигнала соединен с модулятором 2.

С генератора 1 синусоидальное напряжение поступает на модулятор 2, который модулирует синусоидальный измерительный ток ступенчато нарастающим током. При этом длительность ступени устанавливают равной периоду измерительного тока, а амплитуду ступеней — одинаковыми. С целью уменьшения времени переходных процессов, коммутация ступеней осуществляется в моменты перехода синусоидального измерительного тока через нуль.

Измерительный ток, протекающий через сопротивление 3, поступает на один из входов

gстройства сравнения 4, на другой вход которого поступает заранее установленное с помощью резистора 6 значение подпорогового тока. Устройство сравнения токов непрерывно сравнивает измерительный ток с подпороговым током и в моменты их совпадения вырабатывает сигнал, который поступает на

: формирователь: 8; Последний формирует управляющее напряжение, которое подается на модулятор 2 и прекращает модуляцию

10 измерительного тока. Одновременно с этим счетчик 5 производит подсчет числа ступеней. В момент прекращения модуляции измерительного тока счетчик фиксирует количество прошедших ступеней. Модуль комплексного сопротивления будет прямо пропорционален числу ступеней, т. е.

Z=N — =N К, 1

20 где К= ——

1 фициент. — известный постоянный коэфПредмет изобретения

Способ измерения модуля комплексного сопротивления биологической ткани, основанный на прямом преобразовании измеряемого сопротивления в пропорциональное ему на30 пряжение, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, амплитуду измерительного тока модулируют ступенчато-нарастающим током с известной амплитудой и длительностью ступени, равной

35 периоду измерительного тока, и в момент его совпадения с установленным значением подпорогового тока фиксируют количество ступеней от начала измерений до момента совпадения, по которому определяют иско40 мую величину.