LT3906B - Electroplatismograph - Google Patents

Description

Išradimas priskirtinas medicininei technikai, o tiksliau - hemodinaminių parametrų matavimo prietaisams.

Plačiai naudojamas elektropletizmografas sudarytas iš aukšto dažnio srovės generatoriaus, generatorinių elektrodų, prijungtų prie srovės generatoriaus, matavimo elektrodų, prijungtų prie aukšto dažnio pradinio stiprintuvo, amplitudinio detektoriaus, varžos pastovios dedamosios balansavimo schemos, diferencijatoriaus ir artefaktų slopinimo schemos, reogramos ir jos išvestinės kalibratoriaus (JAV 3971365 patentas, TIK A 61 B 5/05 (prototipas).

Elektropletizmografinis metodas plačiai naudojamas jvairių organizmo sričių kraujotakos tyrimui. Metodas pagrjstas tuo, kad elektrinio laidumo pokyčiai susiję su pulsiniais kraujotakos svyravimais visose organizmo dalyse. Daugelis tyrinėtojų stengėsi išskirti šią kintamąją varžos dedamąją kaip pagrindinį signalą, netiesiogiai informuojant) apie tūrinius kraujagyslių pokyčius širdies ciklo metu (PypcBHy M.H., ConoBbeB A.H., ΤΓκτοΒΊβΗΚΟ JI.II., JĮojiOMaH JI.B, IlMneflaHCKaa peameTH3Morpaį>na. KneB: Haya. flyinca, 1982. - 176 c. Mkhu A3L, Ροηκηη M.A. PeorpatįiraecKaa fljiarHocniKa cocyqncTUX 3a5o.ieBaHjni γοποβηογο M03ra. - KneB, 1967. - 165 c. Πππψγκ B.H., TepexoBa JIT, TexHHKa n MeTOfliiKa peorpa<J)HH h njieraaMorpaįniH. - M.: MefliTipma, 1983. - 175 c.)

Išradimo tikslas - elektropletizmogramos, kintamos dedamosios santykio su pastovia dedamąja, matavimo tikslumo padidinimas.

{prasta, kad tyrinėtojai metodiniais sprendimais siekia įvertinti audinių ir organų pripildymą krauju absoliutiniais tūrio vienetais. Kintamos varžos amplitudiniai parametrai, matuojami omais, duoda kiekybinį neadekvatų, fiziologine prasme, vaizdą apie vienos ar kitos organizmo srities kraujotaką.

Remiantis priklausomybe AVA⁷ = AZ/Z => AU/U (1.1) čia Z - nuolatinė laidininko varža, ΔΖ - kintamoji varžos dedamoji, V - laidininko tūris, AV - kintamoji tūrio dedamoji, AU, U_o - kintama ir nuolatinė įtampos, krentančios laidininke, dedamosios (HayiicHKo A.H., Ckothhkob B.B. Ochobu sneKrponnc'nnMorpaįjįm. - JI.: Me/murma, 1975. - 216 c.) ir, siekiant padidinti matavimo tikslumą buvo sukurtas prietaisas, kuris leidžia tetrapoliariniu būdu matuoti patį santykį AZ/Z. Gautos amplitudinės reikšmės atvaizduoja pulsinius tūrių AVA/ pokyčius laike santykiniais vienetais, arba, žinant matuojamos kūno dalies tūrį, leidžia gauti absoliutinius tūrio pokyčius

AV = AZ/Z * V. (1.2)

Brėžinyje pateikta šiems matavimams siūlomo elektropletizmografo struktūrinė schema. Prietaisas sudarytas iš aukšto dažnio srovės generatoriaus 1, prie kurio pajungti generatoriniai elektrodai 2, matavimo elektrodų 3, prijungtų prie aukšto dažnio stiprintuvo 4, aukšto dažnio stiprintuvo 5, kurio stiprinimo koeficientas valdomas detektoriaus 6 išėjimo signalo, detektoriaus 6, atraminės įtampos bloko 7, žemo dažnio stiprintuvo 8 ir registratoriaus 9; 10 - biologinis objektas.

Prietaiso veikimo principas. Aukšto dažnio srovės generatoriaus 1 sukurta srovė tekėdama biologinio objekto 10 segmentu tarp elektrodų 3 sudaro jtampos kritimą

U = (Uo + AU(t))* sin(co*t); (1.3) čia (Uo + AU) - sinusinio signalo amplitudė moduliuota matuojamos srities varžos pokyčiais AZ(t). įtampa U stiprinama aukšto dažnio stiprintuve 4, kurio stiprinimo koeficientas Ki

Ui = Ki* (Uo+ AU(t))*sin (t»*t) (1.4)

Jei detektorius 6 išskiria signalą Uo + AU(t) su perdavimo funkcija K₄= 1, tai įtampą U3 detektoriaus išėjime galima užrašyti

U3=U₂*(l/(l+K₂))*(T*s+l)/(T*s/(l+K2)+l)+K₂/(T*s/(l+K₂)+l)*(U_c+AU(t))/Uo (1.5) kur T - sistemos laiko pastovioji, s - Laplaso operatorius.

Atlikus atvirkštinę Laplaso transformaciją, gauname, kad

U₃ = (1/(1+K₂)*(U₂ * (1 + K₂ * exp(-t*(l+K₂)/T)) + + K₂ * (Uo + AU(t)) / Uo * (1 - exp(-t* (1+K₂)/T))); (1.6)

Tokiu būdu jtampos pokyčiai detektoriaus išėjime priklauso nuo jtampos nuolatinės ir kintamos dedamųjų santykio AU(t)/U₀. įtampa U3 toliau stiprinama žemo dažnio stiprintuve 8 ir registruojama registratoriumi 9.

Tuo pačiu išsprendžiama daugelis uždavinių:

1. Svarbiausias pasiekimas tas, kad tiesiogiai gaunami amplitudiniai pokyčiai be papildomų skaičiavimų atvaizduoja tūrinius pokyčius. Prietaisas kalibruojamas sudarant pagrindinės varžos 0,1% pokytj lygiagrečiai prijungiant papildomą varžą. Tokiu būdu amplitudiniai pokyčiai iš karto jvertinami procentais. Pavyzdžiui, krūtinės srityje gaunamas 0,9% pokytis, tai reiškia, kad kiekvienam 100 ml matuojamo tūrio sistolės metu gaunamas 0,9 ml tūrio pokytis. Toks klausimų sprendimas leidžia tiesiogiai įvertinti įvairių organizmo sričių hemodinamiką matavimo vienetais, kurie artimi priimtiems fiziologijoje, t.y. ml/100 g medžiagos.

2. Tiesioginis ΔΖ/Ζ matavimas atliekamas tiksliau nei kitais metodais, kur Z reikšmė buvo nuskaitoma iš elektropletizmografo indikatoriaus. Be to, matuojant santykj ΔΖ/Ζ atkrenta būtinybė žinoti matuojamos kūno dalies specifinę varžą, kuri dalybos metu savaime pasinaikina.

3. Nereikia matuoti laidininko ilgio ir skerspjūvio ploto, nes gauti rezultatai nuo šių dydžių nepriklauso. Pulsiniai tūrio kitimai, matuojami kiekviename 100 ml tūryje, nepriklauso nuo to ar jie matuojami dideliame ar mažame tūryje. Čia įtakoja kita priklausomybė - fiziologinė. Pasikeitus laidininko skerspjūviui ar ilgiui dėl elektrodų padėties pokyčio, j erdvę tarp elektrodų gali patekti kito tipo audiniai, kur yra kita kraujotaka.

Claims (1)

1. IŠRADIMO APIBRĖŽTIS

   Elektropletizmografes, susidedantis iš aukšto dažnio srovės generatoriaus, generatorinių paciento elektrodų, prijungtų prie aukšto dažnio srovės generatoriaus, matavimo elektrodų, prijungtų prie aukšto dažnio stiprintuvo, detektoriaus, žemo dažnio stiprintuvo ir registratoriaus, besiskiriantis tuo, kad prie detektoriaus pajungtas atraminis įtampos blokas, tarp aukšto dažnio stiprintuvo išėjimo ir detektoriaus jėjimo jjungtas papildomai aukšto dažnio stiprintuvas su valdomu stiprinimo koeficientu, kurio valdymo jėjimas sujungtas su detektoriaus ^όϋι-ηι i