EA030390B1 - Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта - Google Patents
Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта Download PDFInfo
- Publication number
- EA030390B1 EA030390B1 EA201600370A EA201600370A EA030390B1 EA 030390 B1 EA030390 B1 EA 030390B1 EA 201600370 A EA201600370 A EA 201600370A EA 201600370 A EA201600370 A EA 201600370A EA 030390 B1 EA030390 B1 EA 030390B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- frequency
- biological object
- reflected
- signal
- uhf
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электронной технике, а именно к технике сверхвысоких частот (СВЧ), и может использоваться для диагностики патологий растений и хронических заболеваний человека на базе определения на определенной частоте согласованного отклика биологического объекта при зондировании его СВЧ-излучением. Задачей заявляемого изобретения является повышение точности определения характеристической частоты биологических объектов и автоматизация процесса биомедицинских исследований. Поставленная задача решается тем, что в способе формируют электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, передают его в выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, формируют отраженный СВЧ-сигнал, несущий информацию об амплитудах и фазах этого объекта в диапазоне перестройки частоты, получают информацию об импедансе кожного покрова или поверхности биологического объекта в выбранных точках акупунктуры или поверхности при различных значениях частоты СВЧ-сигнала, находят значение характеристической частоты биологического объекта, которой соответствует частотная точка с наибольшим условием согласования, изменением фазы отраженного СВЧ-сигнала и изменением импеданса кожного покрова или поверхности. В устройстве в соответствии с приведенным способом содержится генератор качающейся частоты, формирующий электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, направленный ответвитель, ориентированный на отраженный СВЧ-сигнал и подключенный к миниатюрной приемопередающей диэлектрической антенне, воздействующей на выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, измерительный СВЧ-тракт, на который поступает отраженный от биологического объекта СВЧ-сигнал, контактные электроды с преобразователем, подключенные в выбранных точках акупунктуры или поверхности биологического объекта, устройство обработки измерительной информации, управляющее работой генератора, принимающее и преобразующее в цифровые коды аналоговые сигналы, несущие информацию об амплитуде, фазе отраженного СВЧ-сигнала и изменении импеданса кожного покрова или поверхности и поступающие из измерительного СВЧ-тракта и от контактных электродов с преобразователем соответственно, компьютер с дисплеем, в которых определяется и выводится на экран дисплея индивидуальная характеристическая частота биологического объекта.
Description
Изобретение относится к электронной технике, а именно к технике сверхвысоких частот (СВЧ), и может использоваться для диагностики патологий растений и хронических заболеваний человека на базе определения на определенной частоте согласованного отклика биологического объекта при зондировании его СВЧ-излучением. Задачей заявляемого изобретения является повышение точности определения характеристической частоты биологических объектов и автоматизация процесса биомедицинских исследований. Поставленная задача решается тем, что в способе формируют электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, передают его в выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, формируют отраженный СВЧ-сигнал, несущий информацию об амплитудах и фазах этого объекта в диапазоне перестройки частоты, получают информацию об импедансе кожного покрова или поверхности биологического объекта в выбранных точках акупунктуры или поверхности при различных значениях частоты СВЧ-сигнала, находят значение характеристической частоты биологического объекта, которой соответствует частотная точка с наибольшим условием согласования, изменением фазы отраженного СВЧ-сигнала и изменением импеданса кожного покрова или поверхности. В устройстве в соответствии с приведенным способом содержится генератор качающейся частоты, формирующий электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, направленный ответвитель, ориентированный на отраженный СВЧ-сигнал и подключенный к миниатюрной приемопередающей диэлектрической антенне, воздействующей на выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, измерительный СВЧ-тракт, на который поступает отраженный от биологического объекта СВЧ-сигнал, контактные электроды с преобразователем, подключенные в выбранных точках акупунктуры или поверхности биологического объекта, устройство обработки измерительной информации, управляющее работой генератора, принимающее и преобразующее в цифровые коды аналоговые сигналы, несущие информацию об амплитуде, фазе отраженного СВЧ-сигнала и изменении импеданса кожного покрова или поверхности и поступающие из измерительного СВЧ-тракта и от контактных электродов с преобразователем соответственно, компьютер с дисплеем, в которых определяется и выводится на экран дисплея индивидуальная характеристическая частота биологического объекта.
030390
Изобретение относится к технике сверхвысоких частот (СВЧ) и может использоваться для определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта, в частности человеческого организма, при медицинских исследованиях по предупреждению развития прогнозируемых хронических заболеваний.
Индивидуальная характеристическая частота - это частота соединительной ткани, определяющей конституцию биологического объекта [1, 2]. Она постоянна на протяжении жизненного состояния объекта.
Наиболее близкими по технической сущности к заявляемому изобретению являются выбранные в качестве прототипа способ и устройство, описанные в [3] и [4].
Известен способ определения оптимальной терапевтической частоты электромагнитного излучения при рефлексотерапии [3], который заключается в нахождении импеданса кожного покрова в точках акупунктуры, выбор одной из этих точек и определение в ней оптимальной терапевтической частоты при воздействии электромагнитным излучением на другую точку акупунктуры, причем в качестве одной акупунктурной точки выбирают такую, которая имеет наибольшие отклонения измерителя импеданса кожного покрова от нормы, а в качестве другой точки используется одна из точек общего воздействия.
Устройство для определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта [4] представляет собой набор резонансных контуров в диапазоне частот от 53,5 до 75,0 ГГц с шагом 0,1 ГГц, упакованных в пластиковый корпус в соответствии со шкалой частоты излучения, на передней панели которого находятся контактные отверстия для введения пассивного электрода от аппарата акупунктурной диагностики.
Недостатками известных способа [3] и устройства [4] является то, что они имеют невысокую точность определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта вследствие невысокого уровня мощности зондирующего сигнала, приходящего в акупунктурную точку из одного из резонансных контуров, а также невозможность автоматизации процесса медицинских исследований.
С целью повышения точности определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта и автоматизации процесса медицинских исследований способ определения заключается в том, что формируют электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, передают его в выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, формируют отраженный СВЧ-сигнал, несущий информацию об амплитудах и фазах этого сигнала в диапазоне перестройки частоты, получают информацию об импедансе кожного покрова или поверхности биологического объекта в выбранных точках акупунктуры или поверхности при различных значениях частоты СВЧ-сигнала, находят значение характеристической частоты биологического объекта, которой соответствует частотная точка с наибольшими условием согласования, изменением фазы отраженного СВЧсигнала и изменением импеданса кожного покрова или поверхности.
Устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта в соответствии с вышеприведенным способом включает в себя генератор качающейся частоты, формирующий электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн; направленный ответвитель, ориентированный на отраженный СВЧ-сигнал и подключенный к миниатюрной диэлектрической антенне, воздействующей на выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта; измерительный СВЧ-тракт, на который поступает отраженный от биологического объекта СВЧ-сигнал; контактные электроды с преобразователем, подключенные в выбранных точках акупунктуры или поверхности биологического объекта; устройство обработки измерительной информации, управляющее работой генератора качающейся частоты, принимающее и преобразующее в цифровые коды аналоговые сигналы, несущие информацию об амплитуде, фазе отраженного СВЧ-сигнала и изменении импеданса кожного покрова или поверхности, и поступающие из измерительного СВЧ-тракта и от контактных электродов с преобразователем соответственно; компьютер с дисплеем, в которых определяется и выводится на экран дисплея индивидуальная характеристическая частота биологического объекта.
Сопоставительный анализ с прототипом указывает на то, что заявляемый способ и устройство отличаются новым структурным построением; наличием новых функциональных узлов, обеспечивающих реализацию способа; повышением точности определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта как за счет использования более точной установки частоты СВЧ-сигнала с помощью генератора качающейся частоты, так и за счет нахождения ее благодаря одновременному измерению параметров отраженного СВЧ-сигнала и импеданса поверхности или кожного покрова; автоматизацией процесса определения индивидуальной характеристической частоты за счет использования качания частоты с помощью генератора и обработки информации с помощью вычислительных средств.
На чертеже приведена структурная схема устройства, позволяющая реализовать заявляемый способ и добиться поставленных целей.
В состав устройства входят направленный ответвитель 1, миниатюрная диэлектрическая антенна 2, представляющая из себя конус с основанием, равным сечению открытого конца волновода, контактные электроды с преобразователем 3 и элементы измерителя комплексных параметров СВЧ-устройств [5]: генератор качающейся частоты 4, измерительный СВЧ-тракт 5, устройство обработки измерительной информации 6, компьютер 7, дисплей 8.
- 1 030390
При медицинских или биологических исследованиях электрически управляемый по частоте СВЧсигнал, формируемый в генераторе качающейся частоты 4, подается через миниатюрную диэлектрическую антенну 2 на выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта. Отраженный от биологического объекта СВЧ-сигнал через направленный ответвитель 1, ориентированный на отраженный СВЧ-сигнал, поступает в измерительный СВЧ-тракт 5, на выходе которого формируются сигналы, несущие информацию об амплитуде и фазе отраженного СВЧ-сигнала, которые поступают в устройство обработки измерительной информации 6. Одновременно с помощью контактных электродов с преобразователем 3 снимается информация в точках акупунктуры или поверхности об изменении импеданса кожного покрова или поверхности, которая передается в устройство обработки измерительной информации 6. В последнем производится определение индивидуальной характеристической частоты биологического объекта, которой соответствует частота с наибольшим согласованием и изменением фазы отраженного СВЧ-сигнала, а также наибольшее изменение импеданса кожного покрова или поверхности биологического объекта. Значение полученной при обработке частоты выводится на экран дисплея 8.
Примером реализации способа может быть устройство для определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта, изготовленное специалистами Центра 1.9 "Научнообразовательный инновационный центр СВЧ-технологий и их метрологического обеспечения" НИЧ БГУИР.
Основные технические характеристики разработанного комплекса: рабочий диапазон частот 53,57-78,33 ГГц;
предел основной погрешности установки частоты: не более ±2-10-5 -Гтах, где Гтах - значение максимальной частоты рабочего диапазона частот;
кратковременная нестабильность частоты не более ±1 - 10-6-Гтах;
значение выходной мощности генератора качающейся частоты при работе на согласованную нагрузку не менее 10 мкВт;
диапазон измеряемых коэффициентов отражения от 0 до -32 дБ; диапазон измеряемой фазы коэффициента отражения: от 0 до 360°.
Список использованных источников.
1. Р.КБтеико, О.КПтспко "Ике оГ усдсЕЩус гекоиаисе 1сь1 ίη еотЫиайои \νί11ι Ьитаи 1СР йеЮпптайои Гог 1Ье Й1ГГегеШ1а1 арртоасЬ Ю уасшиайои", Ргос. МейЕ1ес1тотск-2008, Мткк. 2008, р. 97.
2. Р.Кйтсико, V. Вагаиоу "№ν рокыЪШБек т Шадиокйск аий Фксакск 1гса1тсЩ νίΐν икс оГ Ъюгекоиаисс сГГссй", Ргос. МейЕ1ес1готск-2008, М1икк, 2008, р. 189.
3. Патент Республики Беларусь № 1595, С1. Способ определения оптимальной терапевтической частоты электромагнитного излучения при рефлексотерапии. МКИ А61Н 39/00, № 5/02 от 30.03.1997.
4. Патент Республики Беларусь № 3831, и. Устройство для определения индивидуальной характеристической частоты пациента. МКИ А61В 5/04 от 21.02.2007.
5. Патент Республики Беларусь № 6193, С1. Измеритель комплексных параметров СВЧ-устройств. МКИ О01К 23/00 от 14.01.2004.
Claims (2)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта, заключающийся в том, что формируют с помощью генератора качающейся частоты электрический сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн, передают его в выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта, принимают отраженный СВЧ-сигнал, несущий информацию об амплитудах и фазах этого сигнала в диапазоне перестройки частоты, получают информацию об импедансе кожного покрова или поверхности биологического объекта в выбранных точках акупунктуры или поверхности при различных значениях частоты СВЧ-сигнала, определяют значение характеристической частоты биологического объекта, которое соответствует частотной точке с наибольшими условием согласования, изменением фазы отраженного СВЧ-сигнала и изменением импеданса кожного покрова или поверхности.
- 2. Устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта по п.1 включает в себя генератор качающейся частоты, формирующий электрически управляемый по частоте сигнал в миллиметровом диапазоне длин волн; направленный ответвитель, ориентированный на отраженный СВЧ-сигнал и подключенный к миниатюрной диэлектрической антенне, воздействующей на выбранную точку акупунктуры или поверхности биологического объекта; измерительный СВЧ-тракт, на который поступает отраженный от биологического объекта СВЧ-сигнал; контактные электроды с преобразователем, подключенные в выбранных точках акупунктуры или поверхности биологического объекта; устройство обработки измерительной информации, управляющее работой генератора качающейся частоты, принимающее и преобразующее в цифровые коды аналоговые сигналы, несущие информацию об амплитуде, фазе отраженного СВЧ-сигнала и изменении импеданса кожного покрова или поверхности и поступающие из измерительного СВЧ-тракта и от контактных электродов с преобразователем соответст- 2 030390венно; компьютер с дисплеем, в которых определяется и выводится на экран дисплея индивидуальная характеристическая частота биологического объекта.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201600370A EA030390B1 (ru) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EA201600370A EA030390B1 (ru) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201600370A1 EA201600370A1 (ru) | 2017-09-29 |
| EA030390B1 true EA030390B1 (ru) | 2018-07-31 |
Family
ID=59924480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201600370A EA030390B1 (ru) | 2016-03-25 | 2016-03-25 | Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| EA (1) | EA030390B1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10921274B2 (en) | 2019-01-04 | 2021-02-16 | John W. Hodges | Apparatus for in vivo dielectric spectroscopy |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2091055C1 (ru) * | 1994-11-25 | 1997-09-27 | Черняков Геннадий Михайлович | Способ определения жизнеспособности тканей биологических объектов и устройство для его осуществления |
| US5829437A (en) * | 1994-07-01 | 1998-11-03 | Interstitial, Inc. | Microwave method and system to detect and locate cancers in heterogenous tissues |
| RU2189172C2 (ru) * | 1996-10-07 | 2002-09-20 | Бакусов Леонид Михайлович | Способ бакусова л.м. дистанционного мониторинга физиологических сигналов |
| GB2428093A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-17 | Christopher Paul Hancock | A non-invasive monitoring system |
| RU2381008C1 (ru) * | 2008-06-05 | 2010-02-10 | Владимир Евгеньевич Загайнов | Способ измерения электродинамических параметров биологических тканей и устройство для его осуществления |
| US20120310055A1 (en) * | 2010-02-10 | 2012-12-06 | Baylor University | Ultra-wide band non-invasive biological sensor and method |
| GB2527748A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-06 | Safeetechnologies As | Monitoring the body using microwaves |
-
2016
- 2016-03-25 EA EA201600370A patent/EA030390B1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5829437A (en) * | 1994-07-01 | 1998-11-03 | Interstitial, Inc. | Microwave method and system to detect and locate cancers in heterogenous tissues |
| RU2091055C1 (ru) * | 1994-11-25 | 1997-09-27 | Черняков Геннадий Михайлович | Способ определения жизнеспособности тканей биологических объектов и устройство для его осуществления |
| RU2189172C2 (ru) * | 1996-10-07 | 2002-09-20 | Бакусов Леонид Михайлович | Способ бакусова л.м. дистанционного мониторинга физиологических сигналов |
| GB2428093A (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-17 | Christopher Paul Hancock | A non-invasive monitoring system |
| RU2381008C1 (ru) * | 2008-06-05 | 2010-02-10 | Владимир Евгеньевич Загайнов | Способ измерения электродинамических параметров биологических тканей и устройство для его осуществления |
| US20120310055A1 (en) * | 2010-02-10 | 2012-12-06 | Baylor University | Ultra-wide band non-invasive biological sensor and method |
| GB2527748A (en) * | 2014-06-20 | 2016-01-06 | Safeetechnologies As | Monitoring the body using microwaves |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10921274B2 (en) | 2019-01-04 | 2021-02-16 | John W. Hodges | Apparatus for in vivo dielectric spectroscopy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EA201600370A1 (ru) | 2017-09-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1803396B1 (en) | Monitoring apparatus for physical movements of a body organ and method for the same | |
| MX2018009787A (es) | Aparato para medir la concentracion de sustancias diana en la sangre. | |
| JP6871195B2 (ja) | 成分濃度測定装置および成分濃度測定方法 | |
| US20060094937A1 (en) | Monitoring apparatus of arterial pulses and method for the same | |
| EA030390B1 (ru) | Способ и устройство определения индивидуальной характеристической частоты биологического объекта | |
| Jin et al. | An online impedance analysis and matching system for ultrasonic transducers | |
| Pichorim et al. | A novel method to read remotely resonant passive sensors in biotelemetric systems | |
| Mohammed et al. | A non-invasive wearable readout system for bio-fluid phenomena detection | |
| CN201341897Y (zh) | 手持式心脏超声检测仪 | |
| CN104720800B (zh) | 一种电磁波信号处理装置 | |
| JP4465479B2 (ja) | 共振器及び電子スピン共鳴分光装置 | |
| Rekhi et al. | CRADLE: Combined RF/Acoustic detection and localization of passive tags | |
| RU2370781C1 (ru) | Устройство для измерения диаграммы направленности антенны | |
| RU2654215C1 (ru) | Способ измерения расстояния радиодальномером с частотной модуляцией | |
| RU2295911C1 (ru) | Способ дистанционного контроля физиологических параметров жизнедеятельности организма | |
| RU53164U1 (ru) | Офтальмологический лечебно-диагностический комплекс | |
| RU207850U1 (ru) | Датчик для неинвазивного измерения концентрации глюкозы | |
| Liu et al. | A noise-robust method for passive wireless resonant SAW sensor | |
| RU2362487C2 (ru) | Способ неинвазивного измерения скорости распространения акустических колебаний в эластичной ткани | |
| CN218391143U (zh) | 一种超声骨密度测量系统 | |
| EP1562480A1 (en) | Method and apparatus for non-invasive measurement of a temperature change inside a living body | |
| Yastrebov et al. | Portable home use mammograph for detection breast tumors | |
| US20240102943A1 (en) | Dielectric spectroscopy measuring device and dielectric spectroscopy measuring method | |
| WO2020240157A1 (en) | Method, sensor and system for determining a dielectric property of a sample | |
| RU2661488C1 (ru) | Способ измерения расстояния |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ KZ KG TJ TM |