RU164812U1

RU164812U1 - DEVICE FOR DATA COLLECTION AND TRANSFER FOR ELECTRIC IMPEDANCE TOMOGRAPHY OF BIOLOGICAL OBJECTS

Info

Publication number: RU164812U1
Application number: RU2016106620/14U
Authority: RU
Inventors: Грайр Каренович Алексанян; Николай Иванович Горбатенко; Артем Игоревич Кучер; Александр Дмитриевич Тарасов
Priority date: 2016-02-26
Filing date: 2016-02-26
Publication date: 2016-09-20

Abstract

Устройство сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов, содержащее блок электродов, генератор зондирующего сигнала, блок измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, отличающееся тем, что дополнительно содержит микропроцессорный блок, а генератор зондирующего сигнала состоит из источника тока и блока мультиплексоров, причем выход источника тока является входом блока мультиплексоров, блок измерения напряжения состоит из блока мультиплексоров и аналого-цифрового преобразователя, а выход блока мультиплексоров является входом аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к измерительному входу микропроцессорного блока, выходы микропроцессорного блока подключены к управляющим входам блоков мультиплексоров, блок электродов содержит контактные электроды и общий отводящий электрод и выполнен в виде независимых поясов электродов, при этом блок электродов подключен одновременно к блоку мультиплексоров генератора и к блоку мультиплексоров блока измерения напряжения, а микропроцессорный блок выполнен с возможностью осуществления управления источником тока, блоком мультиплексоров генератора и блоком мультиплексоров измерения, а также контроля качества крепления каждого электрода, первичной математической обработки данных измерений, обмена данными с персональным компьютером.A device for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, comprising a block of electrodes, a probe signal generator, a voltage measuring unit on passive measuring electrodes, characterized in that it further comprises a microprocessor block, and the probe signal generator consists of a current source and a multiplexer block, the output being the current source is the input of the multiplexer unit, the voltage measurement unit consists of a unit of multiplexers and an analog-to-digital converter, the output of the multiplexer unit is the input of an analog-to-digital converter, the output of the analog-to-digital converter is connected to the measuring input of the microprocessor unit, the outputs of the microprocessor unit are connected to the control inputs of the multiplexer units, the electrode unit contains contact electrodes and a common discharge electrode and is made in the form of independent electrode belts, with this block of electrodes is connected simultaneously to the block of multiplexers of the generator and to the block of multiplexers of the block of voltage measurement, and micro the processor unit is configured to control a current source, a unit of generator multiplexers and a unit of measurement multiplexers, as well as quality control of each electrode fastening, primary mathematical processing of measurement data, data exchange with a personal computer.

Description

Полезная модель относится к медицинской технике и предназначена для сбора и передачи данных с поверхности биологического объекта в составе устройства электроимпедансной томографии.The utility model relates to medical equipment and is designed to collect and transmit data from the surface of a biological object as part of an electrical impedance tomography device.

Известно диагностическое персональное устройство [Патент на полезную модель RU №117791], составная часть которого представляет собой устройство для сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов, содержащее матрицу измерительных электродов (блок электродов), соединенных с коммутационным блоком мультиплексоров, генератор (генератор зондирующего сигнала), предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель (блок измерения), предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, микроконтроллер, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока мультиплексоров, генератора и измерителя, при этом одни из выводов генератора и измерителя подключены к коммутационному блоку мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими электродами, источник питания.A diagnostic personal device is known [Utility Model Patent RU No. 117791], an integral part of which is a device for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, containing a matrix of measuring electrodes (electrode block) connected to a switching unit of multiplexers, a generator (probe generator signal), designed to supply the probing signal of the active measuring electrodes, a meter (measuring unit), designed to measure voltage on passive measuring electrodes, a microcontroller, the outputs of which are connected to the control inputs of the switching unit of the multiplexers, generator and meter, while one of the terminals of the generator and meter is connected to the switching unit of the multiplexers, and their other terminals are connected respectively to the first and second outlet electrodes, source nutrition.

Недостатком устройства является отсутствие функции оценки качества крепления электродов, возможности формирования разных систем отведений при съеме потенциалов с поверхности биологического объекта, наличие дополнительных отводящих электродов, отсутствие возможности изменения формы, частоты и силы зондирующего тока, ограниченная возможность исследования различных областей биологического объекта.The disadvantage of this device is the lack of a function for assessing the quality of attachment of electrodes, the possibility of forming different lead systems when removing potentials from the surface of a biological object, the presence of additional outlet electrodes, the lack of the ability to change the shape, frequency and strength of the probe current, the limited ability to study various areas of the biological object.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранная в качестве прототипа составная часть электроимпедансного томографа [Патент на полезную модель RU №109394], представляющая собой устройство для сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов в персональный компьютер, которая содержит матрицу измерительных электродов (блок электродов), соединенных с коммутационным блоком мультиплексоров, генератор (генератор зондирующего сигнала), предназначенный для питания зондирующим сигналом активных измерительных электродов, измеритель (блок измерения), предназначенный для измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, микроконтроллер, выходы которого подключены к управляющим входам коммутационного блока мультиплексоров, генератора и измерителя, при этом одни из выводов генератора и измерителя подключены к коммутационному блоку мультиплексоров, а другие их выводы соединены соответственно с первым и вторым отводящими (общий отводящий электрод) электродами, измерительные электроды размещены в корпусе продолговатой формы и установлены на его торцевой части рядами по концентричным окружностям, причем по окружности электроды установлены с одинаковым шагом.The closest in technical essence to the claimed device is a component of an electrical impedance tomograph selected as a prototype [Utility Model Patent RU No. 109394], which is a device for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects to a personal computer that contains a matrix of measuring electrodes ( block of electrodes) connected to the switching block of multiplexers, a generator (probe signal generator), designed to supply sounding a signal of active measuring electrodes, a meter (measuring unit), designed to measure the voltage at the passive measuring electrodes, a microcontroller whose outputs are connected to the control inputs of the switching unit of the multiplexers, generator and meter, while one of the terminals of the generator and meter is connected to the switching unit of multiplexers and their other leads are connected respectively to the first and second discharge (common discharge electrode) electrodes, the measuring electrodes are placed in rpuse elongated shape and installed at its end part rows of concentric circles, wherein the electrodes are mounted circumferentially with the same pitch.

Задачей полезной модели является создание устройства сбора и передачи данных для использования в устройстве электроимпедансной томографии биологических объектов.The objective of the utility model is to create a device for collecting and transmitting data for use in a device of electrical impedance tomography of biological objects.

Техническим результатом полезной модели является расширение функциональных возможностей устройства электроимпедансной томографии биологических объектов за счет обеспечения оценки качества крепления электродов и формирование разных систем отведений при съеме потенциалов с поверхности биологического объекта, за счет изменения формы, частоты и силы зондирующего тока, обеспечение возможности исследования различных областей биологического объекта, а также назначения общего электрода из числа контактных электродов независимых поясов электродов.The technical result of the utility model is to expand the functionality of the device of electrical impedance tomography of biological objects by providing an assessment of the quality of electrode attachment and the formation of different lead systems when removing potentials from the surface of a biological object, by changing the shape, frequency and strength of the probe current, providing the possibility of studying various areas of biological object, as well as the appointment of a common electrode from among the contact electrodes of independent belts in the electrodes.

Технический результат достигается за счет того, что устройство сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов содержит блок электродов, генератор зондирующего сигнала, блок измерения напряжения на пассивных измерительных электродах, микропроцессорный блок. Генератор зондирующего сигнала состоит из источника тока и блока мультиплексоров, причем выход источника тока является входом блока мультиплексоров. Блок измерения напряжения состоит из блока мультиплексоров и аналого-цифрового преобразователя, а выход блока мультиплексоров является входом аналого-цифрового преобразователя, выход аналого-цифрового преобразователя подключен к измерительному входу микропроцессорного блока. Выходы микропроцессорного блока подключены к управляющим входам блоков мультиплексоров. Блок электродов содержит контактные электроды и общий отводящий электрод и выполнен в виде независимых поясов электродов, при этом блок электродов подключен одновременно к блоку мультиплексоров генератора и к блоку мультиплексоров блока измерения напряжения. Микропроцессорный блок выполнен с возможностью осуществления управления источником тока, блоком мультиплексоров генератора и блоком мультиплексоров измерения, а также контроля качества крепления каждого электрода, первичной математической обработки данных измерений, обмена данными с персональным компьютером.The technical result is achieved due to the fact that the device for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects contains a block of electrodes, a probe signal generator, a unit for measuring voltage on passive measuring electrodes, and a microprocessor unit. The probe signal generator consists of a current source and a multiplexer unit, the output of the current source being the input of the multiplexer unit. The voltage measuring unit consists of a multiplexer unit and an analog-to-digital converter, and the output of the multiplexer unit is the input of an analog-to-digital converter, the output of the analog-to-digital converter is connected to the measuring input of the microprocessor unit. The outputs of the microprocessor unit are connected to the control inputs of the multiplexer units. The electrode block contains contact electrodes and a common discharge electrode and is made in the form of independent electrode belts, while the electrode block is connected simultaneously to the generator multiplexer unit and to the multiplexer unit of the voltage measurement unit. The microprocessor unit is configured to control the current source, the unit of the multiplexers of the generator and the unit of the multiplexers of measurement, as well as control the quality of fastening of each electrode, the primary mathematical processing of the measurement data, data exchange with a personal computer.

На фиг. представлена структурная схема устройства электроимпедансной томографии биологических объектов, в состав которого входит устройство сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов.In FIG. The block diagram of the electrical impedance tomography of biological objects is presented, which includes a data collection and transmission device for electrical impedance tomography of biological objects.

Устройство электроимпедансной томографии биологических объектов 11, содержит устройство 1 для сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов, подключенное к персональному компьютеру 2 через USB порт. Устройство 1 состоит из блока электродов (БЭ) 3, генератора зондирующего сигнала 4, блока измерения напряжения 5 на пассивных измерительных электродах, а также микропроцессорный блок (МКБ) 6. Генератор 4 зондирующего сигнала состоит из источника тока (ИТ) 7 и блока мультиплексоров (БМГ) 8 генератора 4, причем выход источника тока 7 является входом блока мультиплексоров 8 генератора 4. Блок измерения напряжения 5 состоит из блока мультиплексоров (БМИ) 9 и аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 10, причем выход блока мультиплексоров 9 является входом аналого-цифрового преобразователя 10, выход аналого-цифрового преобразователя 10 подключен к измерительному входу микропроцессорного блока 6. Выходы микропроцессорного блока 6 подключены к управляющим входам блоков мультиплексоров 8 и 9, а блок электродов 3 содержит контактные электроды (на фиг. не показаны) и общий отводящий электрод (на фиг. не показан) и выполнен в виде независимых поясов электродов и подключен одновременно к блоку мультиплексоров 8 генератора 4 и к блоку мультиплексоров 9 блока измерения напряжения 5. Микропроцессорный блок 6 выполнен с возможностью осуществления управления источником тока 7, блоком мультиплексоров 8 генератора 4 и блоком мультиплексоров 9 блока измерения 5, а также контроля качества крепления каждого электрода, первичной математической обработки данных измерений, обмена данными с персональным компьютером 2.The device of electrical impedance tomography of biological objects 11, contains a device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, connected to a personal computer 2 via a USB port. The device 1 consists of a block of electrodes (BE) 3, a probe signal generator 4, a voltage measuring block 5 on passive measuring electrodes, and a microprocessor block (ICB) 6. A probe signal generator 4 consists of a current source (IT) 7 and a multiplexer block ( BMG) 8 of the generator 4, and the output of the current source 7 is the input of the unit of multiplexers 8 of the generator 4. The voltage measurement unit 5 consists of the unit of multiplexers (BMI) 9 and the analog-to-digital converter (ADC) 10, and the output of the unit of multiplexers 9 is the input a of the digital-to-digital converter 10, the output of the analog-to-digital converter 10 is connected to the measuring input of the microprocessor block 6. The outputs of the microprocessor block 6 are connected to the control inputs of the multiplexers 8 and 9, and the electrode block 3 contains contact electrodes (not shown in Fig.) and a common the discharge electrode (not shown in FIG.) and made in the form of independent electrode belts and connected simultaneously to the unit of multiplexers 8 of the generator 4 and to the unit of multiplexers 9 of the voltage measurement unit 5. Microprocessor unit 6 is operable to control the current source 7, the generator unit 8 of the multiplexers 4 and multiplexer unit 9 measuring unit 5 as well as quality control of each electrode fixing, primary mathematical processing of the measurement data communication with the personal computer 2.

Рассмотрим пример использования устройства 1 сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов, например, в составе устройства 11 электроимпедансной томографии биологических объектов.Consider the example of using the device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, for example, as part of the device 11 electrical impedance tomography of biological objects.

Для этого необходимо подключить устройство к персональному компьютеру через USB порт и использовать программное обеспечение, установленное на жестком диске, записанное в память персонального компьютера, которое позволяет реализовать следующие функции: создание и учет карты пациентов, проходящих обследование; предварительный просмотр карты пациента; печать карты пациента; вывод карты пациента на печать; сохранение карты в формате PDF; сохранение протоколов исследований в формате PDF; сохранение отчетов в формате PDF; регистрация и авторизация врача; создание протокола обследования; отчет о проведенном обследовании; хранение информации в локальной базе данных; генерация QR-кодов и штрих кодов; настройка параметров измерения; реконструкция измерений; визуализация; прикрепление расчетов и визуализации внутренней структуры объекта к протоколу обследования; сохранение результатов измерений в каталоге пациента; предварительный просмотр измеренных; расчет среднеквадратичного отклонения; расчет дисперсии; расчет минимума, максимума; расчет корреляции; расчет среднего арифметического значения; расчет медианы; построение гистограмм и графиков по рассчитанным значениям; подготовка и экспорт данных в соответствии со стандартом DICOM; архивирование экспортированных данных.To do this, you need to connect the device to a personal computer via a USB port and use the software installed on the hard disk, recorded in the memory of a personal computer, which allows you to implement the following functions: create and record a card of patients undergoing examination; preview of the patient card; printing a patient card; printing a patient card; save the map in PDF format; saving research protocols in PDF format; saving reports in PDF format; registration and authorization of a doctor; creating a survey protocol; survey report; storing information in a local database; QR code and barcode generation; setting measurement parameters; reconstruction of measurements; visualization; attaching calculations and visualization of the internal structure of the object to the examination protocol; saving the measurement results in the patient directory; preview measured; calculation of standard deviation; calculation of variance; calculation of minimum, maximum; correlation calculation; calculation of arithmetic mean value; calculation of the median; construction of histograms and graphs based on calculated values; preparation and export of data in accordance with the DICOM standard; Archiving exported data.

Перед началом работы с устройством электроимпедансной томографии биологических объектов врачу необходимо создать учетную запись и пройти авторизацию. После успешной авторизации врачу предоставляется доступ к картотеке пациентов, проведения исследования и ведению документации. Все проведенные исследования автоматически закрепляются за профилем конкретного врача. Далее, необходимо создать карту пациента, если она не была создана ранее. После успешного создания карты пациента ее необходимо выбрать из списка или воспользоваться поиском. Выбранная карта пациента отображается в основном окне программы и содержит логически сгруппированную информацию о пациенте.Before starting work with the device of electrical impedance tomography of biological objects, the doctor needs to create an account and go through authorization. After successful authorization, the doctor is given access to the patient’s file, research and documentation. All studies are automatically assigned to the profile of a particular doctor. Next, you need to create a patient card, if it has not been created previously. After successfully creating a patient card, you must select it from the list or use the search. The selected patient card is displayed in the main program window and contains logically grouped patient information.

Затем, блок электродов 3, содержащий контактные электроды и общий отводящий электрод и выполненный в виде независимых поясов электродов, подключают к блоку измерения напряжения 5 через разъемы на передней панели устройства 1 сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов. Применение общего электрода в составе пояса электрода позволяет в процессе измерения назначать общий электрод из числа контактных электродов с помощью микропроцессорного блока 6, что позволяет изменять область исследования биологического объекта в процессе измерения, тем самым расширяя функциональные возможности устройства электроимпедансной томографии биологических объектов. Включение устройства 1 сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов осуществляют путем нажатия кнопки включение/выключение (на фиг. не показана), расположенной на верхней части корпуса устройства 1. При этом должен загореться светодиодный индикатор включения питания, расположенный возле кнопки.Then, the electrode block 3, containing contact electrodes and a common discharge electrode and made in the form of independent electrode belts, is connected to the voltage measuring unit 5 through the connectors on the front panel of the device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects. The use of a common electrode in the composition of the electrode belt allows you to assign a common electrode from the number of contact electrodes in the measurement process using a microprocessor unit 6, which allows you to change the area of study of a biological object in the measurement process, thereby expanding the functionality of the electrical impedance tomography of biological objects. The device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects is turned on by pressing the on / off button (not shown in FIG.) Located on the upper part of the device 1. The power-on LED next to the button should light up.

После этого подключают устройство 1 сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов к персональному компьютеру 2 через интерфейс USB, при этом микропроцессорный блок 6 переходит в режиме ожидания команд от персонального компьютера 2.After that, the device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects to the personal computer 2 via the USB interface is connected, while the microprocessor unit 6 goes into standby mode for commands from the personal computer 2.

Микропроцессорный блок 6 связан с блоком генератора 4 зондирующего сигнала и блоком измерения напряжения 5 посредством управляющих и адресных линий. По команде микропроцессорного блока 6 генератор 4 зондирующего сигнала переходит в режим готовности инжекции, блок измерения напряжения 5 переходит в режим готовности съема информации. Питание микропроцессорного блока 6 осуществляется за счет USB подключения, то есть потребность в дополнительном внешнем питании отсутствует.The microprocessor unit 6 is connected to the unit of the probe signal generator 4 and the voltage measuring unit 5 by means of control and address lines. At the command of the microprocessor unit 6, the probe signal generator 4 goes into the ready mode for injection, the voltage measuring unit 5 goes into the ready mode for information retrieval. The microprocessor unit 6 is powered by a USB connection, that is, there is no need for additional external power.

Микропроцессорный блок 6 выполнен с возможностью управления источником тока 7, (задание формы (синусоидальный, прямоугольный, треугольный), частоты (от 20 кГц до 200 кГц) и амплитуды тока инжекции (от 1 мА до 5 мА)), блоком мультиплексоров 8 генератора 4 и блоком мультиплексоров 9 блока измерения 5, а также с возможностью осуществления контроля качества крепления каждого электрода, первичной математической обработки данных измерений, обмена данными с персональным компьютером 2.Microprocessor unit 6 is configured to control a current source 7, (setting the shape (sinusoidal, rectangular, triangular), frequency (from 20 kHz to 200 kHz) and injection current amplitude (from 1 mA to 5 mA)), multiplexer unit 8 of generator 4 and the unit of multiplexers 9 of the measurement unit 5, as well as with the possibility of monitoring the quality of fastening of each electrode, the primary mathematical processing of measurement data, data exchange with a personal computer 2.

Микропроцессорный блок 6 управляет источником тока 7 по последовательному протоколу SPI. Инжектирующий ток с выхода источника тока 7 поступает на блок мультиплексоров 8 генератора 4.The microprocessor unit 6 controls the current source 7 via the serial SPI protocol. The injecting current from the output of the current source 7 is supplied to the unit of multiplexers 8 of the generator 4.

Раздельное применение блока мультиплексоров 8 генератора 4 для инжекции тока и блоком мультиплексоров 9 блока измерения 5 для измерения напряжения с пассивных электродов, а также одновременное управление микропроцессорным блоком 6 их работой позволяет формировать разные системы отведений при съеме потенциалов с поверхности биологического объекта.Separate use of the unit of multiplexers 8 of the generator 4 for current injection and the unit of multiplexers 9 of the measurement unit 5 for measuring voltage from passive electrodes, as well as the simultaneous control of the microprocessor unit 6 by their operation, allows the formation of different lead systems when removing potentials from the surface of a biological object.

При поступлении с персонального компьютера 2 команды начала процесса измерения микропроцессорный блок 6 выполняет запрос параметров процесса измерения (количество подключенных поясов, форма, частота и амплитуда инжектирующего сигнала). После получения данных параметров от персонального компьютера 2 микропроцессорный блок 6 запускает процесс проверки качества крепления электродов путем последовательного измерения сопротивления каждого канала, при выявлении каналов с высоким сопротивлением номер такого пояса и электрода выводится специальным сообщением на персональный компьютер 2 о необходимости проверки контактов.Upon receipt from the personal computer 2 of the command to start the measurement process, the microprocessor unit 6 queries the parameters of the measurement process (the number of connected belts, the shape, frequency and amplitude of the injection signal). After receiving these parameters from a personal computer 2, the microprocessor unit 6 starts the process of checking the quality of mounting of the electrodes by sequentially measuring the resistance of each channel, when identifying channels with high resistance, the number of such a belt and electrode is displayed by a special message on the personal computer 2 about the need to check the contacts.

После успешного завершения данной процедуры начинается процесс измерения. Микропроцессорный блок 6 управляет источником тока 7 по последовательному протоколу SPI. По команде микропроцессорного блока 6 инжектирующий ток с выхода источника тока 7 поступает на блок мультиплексоров 8 генератора 4. По команде с микропроцессорного блока 6, путем подачи управляющих сигналов на блок мультиплексоров 8 генератора 4, производится подача инжектирующего тока попеременно на все электроды блока электродов 3, при этом с помощью блока мультиплексоров 9 блока измерения 5 осуществляется опрос электродов блока электродов 3, не являющихся на данный момент инжектирующими. Считанный с блока мультиплексоров 9 блока измерения 5 сигнал напряжения подается на аналого-цифровой преобразователь 10, где преобразуется в цифровой код, который передается в микропроцессорный блок 6. Переданные с аналого-цифрового преобразователя 10 данные в микропроцессорном блоке 6 проходят первичную математическую обработку, и по завершении процесса измерения отправляются на персональный компьютер 2 как для сохранения в файл, так и для реконструкции и визуализации срезов. После данной операции микропроцессорный блок 6 возвращается в режим ожидания, отключает источник тока 7, блок мультиплексоров 8 генератора 4, блок мультиплексоров 9 блока измерения 5, аналого-цифровой преобразователь 10.After successful completion of this procedure, the measurement process begins. The microprocessor unit 6 controls the current source 7 via the serial SPI protocol. At the command of the microprocessor unit 6, the injection current from the output of the current source 7 is supplied to the unit of multiplexers 8 of the generator 4. By the command from the microprocessor unit 6, by supplying control signals to the unit of multiplexers 8 of the generator 4, the injection current is supplied alternately to all electrodes of the electrode block 3, in this case, using the unit of multiplexers 9 of the measurement unit 5, the electrodes of the electrode unit 3 are polled, which are not currently injection. The voltage signal read from the multiplexer unit 9 of the measuring unit 5 is fed to an analog-to-digital converter 10, where it is converted to a digital code, which is transmitted to the microprocessor unit 6. The data transmitted from the analog-to-digital converter 10 in the microprocessor unit 6 undergoes initial mathematical processing, and Upon completion of the measurement process, they are sent to a personal computer 2 both for saving to a file and for reconstruction and visualization of slices. After this operation, the microprocessor unit 6 returns to standby mode, turns off the current source 7, the multiplexer unit 8 of the generator 4, the multiplexer unit 9 of the measurement unit 5, and the analog-to-digital converter 10.

Измерение на каждом канале производится в течение 0,8 с, при этом количество измерений составляет на менее 200000/канал.Measurement on each channel is carried out for 0.8 s, while the number of measurements is less than 200,000 / channel.

Во время процесса измерения пользователю доступна кнопка останова измерения. При ее нажатии микропроцессорный блок 6 останавливает процесс измерения, посредством отключения генератора 4 зондирующего сигнала. При повторном нажатии кнопки останова генератор 4 зондирующего сигнала включается с заданными параметрами, процесс измерения возобновляется с того электрода и пояса, на котором был остановлен.During the measurement process, the user has a stop measurement button. When it is pressed, the microprocessor unit 6 stops the measurement process by turning off the probe signal generator 4. When the stop button is pressed again, the probe signal generator 4 is turned on with the specified parameters, the measurement process is resumed from the electrode and the belt where it was stopped.

После проведения исследований необходимо произвести выключение устройства 1. Для этого необходимо нажать на кнопку включение/выключение, расположенную на верхней части корпуса устройства 1. Ее нажатие приводит к отключению питания источника тока 7, блока мультиплексоров 8 генератора 4, блока мультиплексоров 9 блока измерения 5, аналого-цифрового преобразователя 10.After conducting the research, it is necessary to turn off the device 1. To do this, press the on / off button located on the upper part of the device’s case 1. Pressing it turns off the power supply to the current source 7, multiplexer unit 8 of generator 4, multiplexer unit 9 of measurement unit 5, analog to digital converter 10.

Светодиодный индикатор, расположенный возле кнопки, должен погаснуть. Далее необходимо отсоединить кабель USB от устройства.The LED next to the button should go out. Next, you need to disconnect the USB cable from the device.

Использование в составе блока электродов 3 независимых поясов электродов (на фиг. не показаны), возможность формировать разное число как электродов в поясе, так и поясов, а также выбор частоты, формы и силы инжектируемого тока, позволяет исследовать различные области биологического объекта.The use of 3 independent electrode belts as a part of the electrode block (not shown in FIG.), The ability to form a different number of electrodes in the belt, and the belts, as well as the choice of frequency, shape and strength of the injected current, allows you to explore different areas of the biological object.

Таким образом, использование предложенного в качестве полезной модели устройства 1 сбора и передачи данных для электроимпедансной томографии биологических объектов обеспечивает в составе устройства 11 электроимпедансной томографии биологических объектов расширение функциональных возможностей последнего, за счет обеспечения оценки качества крепления электродов и формирование разных систем отведений при съеме потенциалов с поверхности биологического объекта, за счет изменения формы, частоты и силы зондирующего тока, обеспечение возможности исследования различных областей биологического объекта, а также назначения общего электрода из числа контактных электродов независимых поясов электродов.Thus, the use of the device 1 for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, proposed as a utility model, provides, as a part of the device 11, electrical impedance tomography of biological objects, expanding the functionality of the latter, by providing an assessment of the quality of electrode attachment and the formation of different lead systems when removing potentials from the surface of a biological object, by changing the shape, frequency and strength of the probe current, ensuring Moznosti studies of various domains of the biological object and assignment of the common electrode among the electrodes contact the independent electrodes belts.

Claims

A device for collecting and transmitting data for electrical impedance tomography of biological objects, comprising a block of electrodes, a probe signal generator, a voltage measuring unit on passive measuring electrodes, characterized in that it further comprises a microprocessor block, and the probe signal generator consists of a current source and a multiplexer block, the output being the current source is the input of the multiplexer unit, the voltage measurement unit consists of a unit of multiplexers and an analog-to-digital converter, the output of the multiplexer unit is the input of an analog-to-digital converter, the output of the analog-to-digital converter is connected to the measuring input of the microprocessor unit, the outputs of the microprocessor unit are connected to the control inputs of the multiplexer units, the electrode unit contains contact electrodes and a common discharge electrode and is made in the form of independent electrode belts, with this block of electrodes is connected simultaneously to the block of multiplexers of the generator and to the block of multiplexers of the block of voltage measurement, and micro the processor unit is configured to control a current source, a unit of generator multiplexers and a unit of measurement multiplexers, as well as quality control of each electrode fastening, primary mathematical processing of measurement data, data exchange with a personal computer.