CS257872B1

CS257872B1 - Connection of live tissues' differential bio-admittance's measuring apparatus

Info

Publication number: CS257872B1
Application number: CS857621A
Authority: CS
Inventors: Pavel Pantucek; Antonin Pantucek
Original assignee: Pavel Pantucek; Antonin Pantucek
Priority date: 1985-10-25
Filing date: 1985-10-25
Publication date: 1988-06-15
Also published as: CS762185A1

Abstract

Podstata zapojení spočívá v tom, že zdroj frekvence s konstantní amplitudou je napojen přes diferenciální obvod kondenzátory na živou tkáň, ze které přes kondenzátory diferenciální zesilovač zesiluje změnu bioadmitance, usměrňuje ji a indikuje měřicím přístrojem. Vlastní měření je chráněno obvodem mimoprovozních stavů.The essence of engagement is that frequency source with constant amplitude is coupled via differential circuit capacitors to live tissue from which through capacitors differential amplifier amplifies changes in bioadmitance, directs it and indicates it with a measuring instrument. Self measurement it is protected by a non-operating circuit.

Description

Vynález se týká zapojeni přístroje pro měření diferenciální bioadmitanoe živých tkání.The present invention relates to an apparatus for measuring differential bioadmitanoe of living tissues.

Dosud známé a v praxi i u nás používané přístroje pracují na principu snímání impedance tkáně pomocí dvou nebo ětyřbodových elektrod. U všech těchto přístrojů je měřenou hodnotou úroveň změny impedance tkáně. Dvoubodový systém je charakterizován velkým přechodovým odporem a závislostí na ploše a kvalitě styku elektrod s tkání. Ctyřbodový systém spočívá v tom, že nízkofrekvenční generátor je připojen na vstup řízeného zdroje konstantního měřicího proudu, jehož výstupy jsou připojeny ke kroužkovým proudovým elektrodám, které se dotýkají tkáně. Kroužkové snímací elektrody jsou přes zesilovač a měřicí usměrňovač připojeny na měřicí přístroj. Nevýhodou je, že zdroj konstantního měřicího proudu je galvanicky připojen k elektro-. dám, přičemž eliminace nežádoucí stejnosměrné složky je prováděna nastavením požadované střídy na generátoru. Vlivem změn napájecího napětí a teplot dochází však ke změně střídy, dále pak k posunu ss složky, tím i k polarizaci a tedy k naprostému znehodnocenému měření. Nepříznivá je i skutečnost, že vlivem buzeni elektrod konstantním měřicím proudem je redukována citlivost změny impedance tkáně pouze na jednu dvojici elektrod, zatímco druhá dvojice nemá vliv na měření.The devices known to date and in practice also work on the principle of sensing tissue impedance using two or four-point electrodes. For all these devices, the measured value is the level of tissue impedance change. The two-point system is characterized by high transient resistance and dependence on the area and quality of contact of the electrodes with the tissue. The four-point system consists in that the low-frequency generator is connected to the input of a controlled constant current source, whose outputs are connected to ring current electrodes that touch the tissue. Ring sensing electrodes are connected to the measuring instrument via an amplifier and a measuring rectifier. The disadvantage is that the constant measuring current source is galvanically connected to the electro. and the elimination of the undesired DC component is accomplished by adjusting the desired duty cycle on the generator. Due to changes in the supply voltage and temperatures, however, the duty cycle is changed, the DC component is shifted, thereby polarizing and thus totally impaired measurement. Another disadvantage is that due to the excitation of the electrodes by a constant measuring current, the sensitivity of the tissue impedance change to only one pair of electrodes is reduced, while the other pair has no effect on the measurement.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje přístroj na měření diferenciální bioadmitanoe živých tkání, jejíž podstata je v tom, že zdroj napětí s konstantní amplitudou o dané frekvenci je zapojen svým výstupem na diferenciální obvod, na jehož výstupy se vzájemnou fázovou inverzí je přes první oddělovací kondenzátory připojena soustava výstupních elektrod, kde tato soustava je připojena na měřenou živou tkáň, na níž je dále připojena soustava snímacích elektrod, která je přes druhé oddělovací kondenzátory připojena na diferenciální zesilovací stupeň, jenž je připojen přes usměrňovači blok na vyhodnocovací zařízení s tlumením, přičemž k napájecím vstupům zdroje napětí s konstantní amplitudou o dané frekvenci, diferenciálního obvodu, diferenciálního zesilovacího stupně, usměrňovacího bloku a vyhodnocovacího zařízení je připojen výstup bloku stabilizace, jenž je propojen svými vstupy s výstupy zdroje a bloku regulace mimoprovozních stavů.The aforementioned drawbacks are eliminated by an apparatus for measuring the differential bioadmitanoe of living tissues, the essence of which is that a constant-amplitude voltage source of a given frequency is connected by its output to a differential circuit, whose outputs with mutual phase inversion are connected via a first separation capacitor electrodes, which system is connected to the measured living tissue, further connected to a sensor electrode system, which is connected via a second separation capacitors to a differential amplification stage, which is connected via a rectifier block to a damping evaluation device, to the supply inputs of the source voltage with constant amplitude of given frequency, differential circuit, differential amplification stage, rectifier block and evaluation device is connected output of stabilization block, which is connected by its inputs with outputs is a block of non-operational states regulation.

Výhody nového řešení spočívají v tom, že za všech okolností je docíleno absolutního odděleni nežádoucí stejnosměrné složky způsobující polarizaci a nesprávné výsledky měření. Měřením diferenciální bioadmitanoe živé tkáně s tímto uspořádáním zaručují neredukovanou vzájemně totožnou citlivost snímacích elektrod, což v souhrnu rozhodující mírou ovlivňuje rychlost měření, která je o 15 až 50 % vyšší než u srovnatelných přístrojů.The advantages of the new solution are that in all circumstances absolute separation of the undesired DC component causing polarization and incorrect measurement results is achieved. By measuring differential bioadmitanoes of living tissue with this arrangement, they ensure non-reduced mutually identical sensitivity of the sensing electrodes, which in total has a decisive effect on the measurement rate, which is 15 to 50% higher than comparable instruments.

Vynález je popsán na připojeném výkrese.The invention is described in the accompanying drawing.

Přístroj k měření diferenciální bioadmitanoe živých tkání obsahuje zdroj 4^ napětí s konstantní amplitudou o dané frekvenci, na jehož výstup je připojen diferenciální obvod 5, na jehož výstupy se vzájemnou fázovou inverzí je přes první oddělovací kondenzátory 6, T_ připojena soustava výstupních elektrod, jenž je připojena na měřenou živou tkáň 8, 9, na níž je dále připojena soustava snímacích elektrod, která je přes druhé oddělovaoí kondenzátory 11, připojena na’ diferenciální zesilovací stupeň 12, jenž je propojen přes usměrňovači blok 13 na vyhodnocovací zařízení 14 s tlumením, přičemž k napájecím vstupům zdroje .4 napětí s konstantní amplitudou o dané frekvenci, diferenciálního obvodu 5, diferenciálního zesilovacího stupně 12, usměrňovacího bloku 13 a vyhodnocovacího zařízení 14 je připojen výstup bloku 2 stabilizace, jenž je propojen svými vstupy s výstupy zdroje 1^ a bloku 2 regulace mimoprovozních stavů.The apparatus for measuring living tissue differential bioadmitanoe comprises a constant voltage amplitude source 40 of a given frequency, to which a differential circuit 5 is connected, to which outputs with mutual phase inversion are connected via a first decoupling capacitor 6, T to an output electrode system which is connected to the measured living tissue 8, 9, further connected to a sensing electrode assembly which, via the second separating capacitors 11, is connected to a differential amplification stage 12, which is connected via a rectifier block 13 to a damping evaluation device 14, to the power inputs of the constant voltage amplitude of the given frequency, the differential circuit 5, the differential amplification stage 12, the rectifier block 13 and the evaluation device 14, the output of the stabilization block 2 is connected, which is interconnected by its inputs to the outputs m operating conditions.

Základem funkce navrženého zapojení je to, že měřenou hodnotou je úroveň změny diferenciální bioadmitanoe živé tkáně, přičemž zapojení je oproti stávajícím symetrické. Za podmínek diferenciálního buzení se vzájemnou Inverzí výstupů a diferenciálního snímání představuje živá tkáň, které se dotýkají systémy elektrod, čtyřpól, jehož příčnou složkou je právě biologická admitance.The basis of the function of the proposed circuit is that the measured value is the level of change of differential bioadmitanoe of living tissue, whereas the circuit is symmetrical compared to the current one. Under differential excitation conditions with mutual inversion of outputs and differential sensing, living tissue that touches the electrode system is a quadrupole whose transverse component is precisely biological admittance.

Přístroj pro měření diferenciální bioadmitanoe živých tkání pracuje tak, že zdroj 4^ napětí s konstantní amplitudou o dané frekvenci budí přes diferenciální obvod J5 se vzájemnou fázovou inverzí výstupů soustavu výstupních elektrod, dotýkajících se měřené živé tkáně B, 9, požadované hodnoty jsou měřeny soustavou snímacích elektrod, kde naměřený signál je zpracován v diferenciálním zesilovacím stupni 12, dále je pak usměrněn v usměrňovacím bloku 13, načež je vyhodnocen ve vyhodnocovacím zařízení 14. Celé zařízení je napájeno z bloku 2 stabilizace, který je ovládán z bloku 2 regulace mimoprovozních stavů. Vlastní měření je tak chráněno automatikou mimoprovozních stavů s následnou zábranou měřeni, kde tyto stavy by mohly negativně ovlivnit výsledky měření (např. se jedná o nepřípustný pokles napětí zdroje 2 nebo teploty).The living tissue differential bioadmitanoe instrument operates by driving a constant amplitude voltage source 4 at a given frequency through a differential phase circuit J5 to output the array of output electrodes touching the live tissue B, 9 to be measured, the setpoints being measured by the array of sensing devices. electrodes, where the measured signal is processed in the differential amplification stage 12, further rectified in the rectifier block 13 and then evaluated in the evaluation device 14. The whole device is supplied from the stabilization block 2, which is controlled from the off-state regulation block 2. The measurement itself is thus protected by automatics of non-operational states with subsequent measurement inhibition, where these states could negatively affect the measurement results (eg it is an impermissible drop in voltage of the source 2 or temperature).

Aplikační možnosti přístroje jsou jak v humánním, tak ve veterinárním lékařství, např. při zjištování ovulace u žen, či pro zjištování říje u klinicky zdravých krav a jalovic.The application possibilities of the device are in both human and veterinary medicine, for example in the detection of ovulation in women or in the detection of heat in clinically healthy cows and heifers.

V období ovulace totiž obecně dochází ke zvýšení obsahu mezibuněčné tekutiny tkáně pochvy a tedy i ke změně bioadmitance, kterou lze indikovat tímto přístrojem.In fact, during the period of ovulation, the intercellular fluid content of the vaginal tissue is generally increased and thus the bioadmittance that can be indicated by this device changes.

Claims

OBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for measuring the differential bioadmitance of living tissues, characterized in that the constant voltage amplitude voltage source (4) of a given frequency is connected to its output to a differential circuit (5), to which outputs with mutual phase inversion through the first decoupling capacitors (6, 7) ) an output electrode system is connected, the output electrode system being connected to the measured living tissue (8, 9), further connected to a sensing electrode system, which is connected to a differential amplification stage (via second separating capacitors (11, 10)) 12), which is connected via a rectifier block (13) to a damping evaluation device (14), wherein a constant amplitude voltage of a given frequency, a differential circuit (5), a differential amplification stage (12) is supplied to the supply inputs of the source (4). a stabilizer block (2) output is connected to the rectifier block (13) and the evaluation device (14) e, which is connected by its inputs with outputs of the source (1) and the block (3) of regulation of non-operational states.