Реограф

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗЬБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ8У

Союз Советских

Социалистических республик (i i) 973104 (St ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено20. 12.79 (21) 2874397/Й8-1Э с присоединением заявки М(23) Приоритет (51)М. Кл.

A 61 В 5/02

9кудэрстмнный коиитет

СССР

ОпУбликовано15.11.82. Бюллетень Pk 42 по делен изобретений и открытий (53) УДК 615.47. (088.8) Дата опубликования описания25.11.82

А. Г. Зенченко и A. Л. Пуляев (72) Авторы изобретения

1Городская больница М 29 и Новокузнецкий ийститут усовершенствования врачей (7i ) Заявители (S 4) РЕОГРАФ

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для изучения патогенеза, динамики заболевания, внутриоперационной диагностики у больных нейрохирургического профиля.

Известно устройство для измерения сопротивления мозговых тканей, содержашее генератор синусоидального напряжения, резистор, аттенюатор, усилитель, детектор и индикатор $1).

Однако достоверность известного устройства недостаточно высока в связи с нелинейностью сопротивления обьекта изме» рения при изменении силы тока, объясняемой рядом причин, в том числе диссоциацией молекул, под действием приложенного электрического поля, уменьшением мембран активированных нейронов, усилением местного кровотока и местной вазодилятации в активированной нервной го ткани и т. д.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является реограф, содеркаший генератор напряжения

2 высокой частоты, генератор тока, две пары электродов, буферный усилитель, синхронный детектор, усилитель низкой частоты (2).

Недостатком известного устройства является то, что оно работает на низкой частоте, не имеет необходимого частотного и динамического диапазона, что не позволяет судить о степени гидротации головного мозга в целом и исключает воэможность отдельной оценки сопротивления нейронов, глиальных клеток, экстроклеточного пространства, сосудистой составляюшей импеданса, что имеет важное значение в решении практических вопросов эффективности медикаментоэной терапии, диагностики,,отека - набухания головного мозга. Это станови гся .возможным лишь при исследовании объекта измерения на различных частотах.

Цель изобретения - повышение точности измерений при исследовании больных г нейрохирургического профиля путем расши973104 рения частотного диапазона и диапазона измеряемых сопротивлений.

Поставленная цель достигается тем, что в реограф, содержащий генератор напряжения высокой частоты, генератор 5 тока, соединенный с токовыми электродами, измерительные электроды, преобразователь, включающий предварительный усилитель, выпрямитель с усилителем низкой частоты, введены аттенюатор с переключателем, выполненным на реле с герметизированными контактами, и индикатор, а генератор напряжения высокой частоты перестраиваемый, генератор тока стабилизирован и включен между генератором напряжения высокой частоты и токовыми электродами, вход преобразователя через аттенюатор подключен к измерительным электродам,. а выходк входу индикатора. ю

Кроме того, генератор тока выполнен в виде усилителя, вход которого через оптрон подключен к генератору напряжения высокой частоты, а выход — к первичной обмотке разделительного трансформатора, выводы вторичной обмотки которого один прямо, а другой через резистор, соединены с токовыми электродами, резистор включен также между входами выпрямителя, выход которого через фильтр соединен 0 с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения через потенциометр, а

° выход — к светодиоду оптрона через регулятор. 35

На чертеже представлена структурная электрическая схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 напряжения высокой частоты перестраивае40 мый, генератор тока 2, токовые электроды 3, измерительные электроды 4, преобразователь 5, предварительный усилитель

6, выпрямитель с усилителем низкой частоты. 7, аттенюатор 8, индикатор 9, усилитель 10, оптрон 11, разделительный

45 трансформатор 12, резистор 13, выпрямитель 14, фильтр 15, компаратор 16, источник опорного напряжения 17, потенциометр 18, светодиод 19 оптрона, регулятор 20.

В реографе генератор напряжения высокой частоты 1, генератор тока 2 и токовые электроды 3 соединены последовательно и подключены к объекту измерения, который через измерительные электроды 4 и аттенюатор 8 соединен с последовательно включенными преобразователем 5 и индикатором 9. В генераторе тока 2 вход усилителя 10 через оптрон

11 соединен с выходом генератора 1, а выход — с первичной обмоткой трансформатора 12, вторичная обмотка которого соединена с токовыми электродами 3 и резистором 13, включенным между входами выпрямителя 14, выход которого через фильтр 15 подключен к первому входу компаратора 16, второй вход которого через потенциометр 18 соединен с источником 17, а выход через регулятор

20 со светодиодом 19.

Устройство работает следующим образом.

Объект измерения через токовые электроды 3 подключается к. выходу генератора тока 2, который поддерживает ток через объект измерения неизменным в диапазоне частот 50 Гц — 50 кГц и при изменении полного сопротивления объекта 50 Ом — 100 кОм. На вход генератора тока 2 от генератора 1 подается синусоидальное напряжение.

Через измерительные электроды 4 (предпочтительно с использованием тетраполярного метода отведений) с объекта измерения сигнал поступает на аттенюатор 8 и далее через преобразователь 5 на индикатор 9.

Генератор тока 5 работает следующим образом.

Оптрон 11 изменяет свое сопротивление. входному сигналу, в связи с чем изменяется. коэффициент усиления усилителя 10, нагруженного на разделительный трансформатор 12, который служит для гальванической развязки генератора тока 2 и измерительной части устройства, что необходимо для возможности реализации тетраполярного метода. В цепь вторичной обмотки трансформатора 12 включены объект измерения (через токовые электроды. 3) и резистор 13. Так как ток через резистор 13 и сопротивление объекта измерения одинаков, то поддеркивая неизменным напряжение на резисторе 13, соответственно поддерживают неизменным ток через объект измерения.

Сигнал с резистора 13, проходя через выпрямитель 14 и низкочастотный фильтр

15, поступает на вход компаратора 16, где сравнивается с сигналом задания тока через объект измерения, снимаемым с движка потенциометра 18, который подключен к источнику опорного напряжения 17.

5 А7510 1 6

Сигнал разбаланса (разность между сигналом задания тока через объект измерения и сигналом, пропорциональным току через объект) поступает на регулятор 20 тока светодиода 19 оптрона. S

Если ток через объект измерения увеличится, то увеличится напряжение на резисторе 13, увеличится сигнал на выходе выпрямителя 14 и на выходе фильтра 15. В этом случае сигнал на выходе фильтра 15 превышает сигнал задания тока через объект, на выходе компаратора 26 появляется напряжение, которое через регулятор 20 поступает на светодиод 19 оптрона и запирает его.

Сопротивление в цепи оптрона 11 увеличивается, в результате чего сигнал на выходе усилителя 10 уменьшается, что приводит к уменьшению тока через объект измерения.

В правильно скорректированной схеме сушествует динамическое равновесие и ток через сопротивление объекта поддерживается с высокой стабильностью.

Устройство имеет 5 пределов измерения импеданса: 10 Ом, 100 Ом, 1 кОм, 10 кОм и 100 кОм. Следовательно, максимальный коэффициент деления должен составлять 100 дб. Обычные открытые контактные группы переключателей имеют большие монтажные емкости и нестабильные переходные сопротивления. Использование реле с герметизированными контактами значительно улучшает характеристики предлагаемого устройства. 35

Для обеспечения возможности работы устройства с использованием тетраполярного метода отведений необходимо гальванически разделить цепи генератора тока 5 и измерительной части прибора, что 40 в данном случае выполняется путем использования разделительного трансформатора 12, оптрона 11 и двух групп источников питания.

Данное устройство обеспечивает следу-45 юшие технические характеристики: погрешность измерения менее 1 о; частотный диапазон 50 Гц - 50 кГц, диапазон измеряемых сопротивлений 50 Ом — 100 кОм.

Таким образом, схемное решение пред-5О лагаемого устройства позволяет с высокой точностью измерять импеданс мозговой ткани в широком диапазоне частот и сопротивлений, что особо важно при определении границ очагов патологической деструкции, а также оценки вне- и внутриклеточной гидротации мозговой ткани, а также не ограничивает возможность,его использования и в других областях практической и экспериментальной медицины.

Формула изобретения

1. Реограф, содеркаший генератор напряжения высокой частоты, генератор тока, соединенный с токовыми электродами, измерительные электроды, преобразователь, включаюший последовательно соединенные предварительный усилитель, выпрямитель с усилителем низкой частоты, отличаюшийся тем, что, с целью повышения точности измерений при исследовании больных нейрохирургического профиля путем расширения частотного диапазона измеряемых сопротивлений, в него введены аттенюатор с переключателем, выполненным на реле с герметизированными контактами, и индикатор, генератор напряжения высокой частоты перестраиваемый, генератор тока стабилизирован и включен между генератором напряжения высокой частоты и токовыми электродами, вход преобразователя через аттенюатор подключен к измерительным электродам, а выход — к входу индикатора.

2. Реограф по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что генератор тока выполнен в. виде усилителя, вход которого через оптрон подключен к генератору напряжения высокой частоты, а выход — к первичной обмотке разделительного трансформатора, выводы вторичной обмотки которого один прямо, а другой через резистор, соединены с токовыми электродами резистор включен .также между входами выпрямителя, выход которого через фильтр соединен с первым входом компаратора, второй вход которого подключен к источнику опорного напряжения через потенциометр, а выход — к светодиоду оптрона через регулятор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Егоров Е. В., Кузнецова Г. Q.

Мозг — как объемный проводник. "Наука", 1976, с. 31-43.

2. Авторское свидетельство СССР

% 831107, кл. А 61 В 5/02, 07.05.79.

973104

С оставнтепь А.Мамросенко

Редактор Т.Мнтрович Техрец К.Мыцьо Корректор И.Ватрушина

Заказ 8564/4 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4