RU2033749C1 - Apparatus to remove bioelectric signals - Google Patents

Apparatus to remove bioelectric signals Download PDF

Info

Publication number
RU2033749C1
RU2033749C1 RU9393032844A RU93032844A RU2033749C1 RU 2033749 C1 RU2033749 C1 RU 2033749C1 RU 9393032844 A RU9393032844 A RU 9393032844A RU 93032844 A RU93032844 A RU 93032844A RU 2033749 C1 RU2033749 C1 RU 2033749C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
probe
washer
sleeve
amplifier
electric signal
Prior art date
Application number
RU9393032844A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU93032844A (en
Inventor
Ю.Г. Быстров
А.Л. Розанов
В.П. Злоказов
В.А. Загрядский
Д.Г. Соколов
Original Assignee
Малое предприятие "Производственно-коммерческая фирма "Руссоком"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Малое предприятие "Производственно-коммерческая фирма "Руссоком" filed Critical Малое предприятие "Производственно-коммерческая фирма "Руссоком"
Priority to RU9393032844A priority Critical patent/RU2033749C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2033749C1 publication Critical patent/RU2033749C1/en
Publication of RU93032844A publication Critical patent/RU93032844A/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: technical result of innovation is conservation of morphological intactness of measurement place due to usage as test signal of electrical current, stabilized by amplitude at one level, and also increase of accuracy of signal reading due to removal of influence of natural unevennessbiofabric relief on feeler contact area with place of measurement. For the purpose apparatus has feeler, rigidly mounted in bush, that moves along body. In the case feeler contact surface and bush butt surface are located in one plane and ratio of their diameters is set as 0.8 to 0.5. Electrical signals generator is generator of stable current, amplifier of electrical signals is amplifier of voltage. EFFECT: apparatus is used in medicine. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для снятия биоэлектрических сигналов, и может быть использовано для оценки состояния человека по электрофизическим параметрам поверхности кожи, в частности по состоянию акупунктурных меридианов и корреспондирующих с ним органов. The invention relates to medical equipment, in particular to devices for removing bioelectric signals, and can be used to assess the condition of a person by the electrophysical parameters of the skin surface, in particular by the state of acupuncture meridians and corresponding organs.

Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления, включающее электроды, источник постоянного стабильного напряжения, стабилизатор тока, аналогово-цифровой преобразователь, блок индикации, блок формирования импульса блокировки, ключевой блок, блок управления и таймер [1]
Недостатком данного устройства является то, что оно не позволяет получить высокую точность и повторяемость результатов измерения биоэлектрических сигналов. Это вызвано тем, что ограничения при снятии биоэлектрических сигналов накладываются только на параметры тестирующего сигнала. При применении произ- вольной конструкции измерительного электрода возникает значительная погрешность измерения из-за различной силы давления его на биоткань, произвольной конфигурации рабочей части электрода, краевых эффектов, возникающих на краю поверхности электрода, контактирующей с биотканью при ее натяжении.A device for measuring electric resistance, including electrodes, a constant constant voltage source, a current stabilizer, an analog-to-digital converter, an indication unit, a blocking pulse generating unit, a key unit, a control unit and a timer [1]
The disadvantage of this device is that it does not allow to obtain high accuracy and repeatability of the measurement results of bioelectric signals. This is because restrictions on the removal of bioelectric signals are imposed only on the parameters of the test signal. When applying the arbitrary design of the measuring electrode, a significant measurement error arises due to different pressure forces on the biological tissue, arbitrary configuration of the working part of the electrode, edge effects that occur on the edge of the electrode surface in contact with the biological tissue when it is tensioned.

Не обеспечивается равномерная площадь контакта электрода с кожей, что приводит при снятии биоэлектрических сиг- налов к увеличению вариаций измеренных значений и к повышению погрешности измерения. A uniform contact area between the electrode and the skin is not ensured, which, when taking bioelectric signals, leads to an increase in the variation of the measured values and to an increase in the measurement error.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство для обнаружения биоэлект- рических сигналов, содержащее генератор электрических сигналов, усилитель электрических сигналов, блок обработки информации, базовый электрод и измерительный электрод, соединенный с усилителем электрического сигнала, включающий также корпус со втулкой и шайбой и подпружиненный металлический щуп, проходящий через втулку и шайбу [2]
Это устройство позволяет производить обнаружение биоэлектрических сигналов при фиксированном положении измерительного электрода и при силе давления электрода на биоткань, которая устанавливается регулировочной втулкой.The closest technical solution to the present invention is a device for detecting bioelectric signals, comprising an electric signal generator, an electric signal amplifier, an information processing unit, a base electrode and a measuring electrode connected to an electric signal amplifier, including also a housing with a sleeve and a washer and a spring-loaded metal probe passing through the sleeve and washer [2]
This device allows the detection of bioelectric signals at a fixed position of the measuring electrode and with the force of the electrode pressure on the biological tissue, which is installed by the adjusting sleeve.

Недостатками этого устройства являются применение в качестве тестирующего сигнала источника напряжения с широким рабочим диапазоном, вызывающего значительные вариации (на семь порядков) тока, протекающего через биоткань. Наличие нелинейной зависимости электрического сопротивления ткани от протекающего через него тока увеличивает погрешность измерения электрофизических параметров биоткани и может привести к нарушению морфологической интактности в месте измерения. The disadvantages of this device are the use of a voltage source with a wide operating range as a test signal, causing significant variations (by seven orders of magnitude) of the current flowing through the biological tissue. The presence of a nonlinear dependence of the tissue electrical resistance on the current flowing through it increases the measurement error of the electrophysical parameters of the biological tissue and can lead to a violation of the morphological intactness at the measurement site.

Применение в конструкции измерительного электрода изолирующей втулки с диаметром значительно большим, чем диаметр щупа, и не изолированной от нерабочей поверхности щупа приводит к увеличению погрешности измерения электрофизических параметров биоткани за счет изменения площади контакта щупа с биотканью, которая может изменяться в несколько раз при значительных естественных неровностях рельефа биоткани и особенно поверхности кожи. The use in the design of the measuring electrode of an insulating sleeve with a diameter much larger than the diameter of the probe and not insulated from the non-working surface of the probe leads to an increase in the measurement error of the electrophysical parameters of biological tissue due to a change in the contact area of the probe with biological tissue, which can vary several times with significant natural irregularities topography of biological tissue and especially the surface of the skin.

Выбранная форма рабочей поверхности щупа не устраняет влияние на результаты измерения краевых эффектов, неизбежно возникающих при механическом воздействии щупа на поверхность биоткани и значительно уменьшающих реальное значение измеренного электрического сопротивления биоткани. The selected shape of the probe’s working surface does not eliminate the influence on the measurement results of the edge effects that inevitably arise when the probe is mechanically exposed to the surface of the biological tissue and significantly reduces the real value of the measured electrical resistance of the biological tissue.

Наличие гибкого тонкого проводника, осуществляющего электрический контакт щупа с проводником измерительного электрода значительно снижает надежность контакта и, следовательно, влияет на увеличение погрешности измерения за счет нарушения цепи передачи информации об измеренном значении электрического сопротивления биоткани. The presence of a flexible thin conductor that makes electrical contact between the probe and the conductor of the measuring electrode significantly reduces the reliability of the contact and, therefore, affects the increase in measurement error due to the violation of the transmission circuit of information about the measured value of the electrical resistance of the biological tissue.

Техническим результатом изобретения является сохранение морфологической интактности места измерения за счет применения в качестве тестирующего сигнала электрического тока, стабилизированного по амплитуде на одном уровне, а также повышение точности сигнала биоэлектрических сигналов за счет устранения влияния естественной неравномерности рельефа биоткани на площадь контакта щупа с местом измерения и за счет устранения влияния краевых эффектов на результат измерения. Кроме того, повышение надежности работы устройства происходит за счет увеличения надежности линии передачи измерительного сигнала от щупа к измерительной схеме. The technical result of the invention is the preservation of the morphological intactness of the measurement site by using an electric current stabilized in amplitude at the same level as a test signal, as well as improving the accuracy of the signal of bioelectric signals by eliminating the influence of the natural unevenness of the relief of the biological tissue on the contact area of the probe with the measurement site and beyond by eliminating the influence of edge effects on the measurement result. In addition, increasing the reliability of the device is due to an increase in the reliability of the transmission line of the measuring signal from the probe to the measuring circuit.

Для этого устройство для снятия биоэлектрических сигналов содержит щуп, установленный жестко во втулке, втулку, установленную с возможностью перемещения вдоль корпуса, при этом контактная поверхность щупа и торцовая поверхность втулки расположены в одной плоскости, а соотношение их диаметров установлено от 0,8 до 0,5, причем генератор электрических сигналов представляет собой генератор стабильного тока, а усилитель электрических сигналов усилитель напряжения. Щуп имеет площадку, расположенную у нерабочего торца изолирующей втулки, шайба выполнена из токопроводящего материала и установлена в корпусе жестко, а пружина выполнена из токопроводящего материала и расположена между шайбой и площадкой с возможностью контакта с ними, при этом соединительный провод измерительного электрода и усилителя подключен к шайбе. To do this, the device for removing bioelectric signals contains a probe mounted rigidly in the sleeve, a sleeve mounted for movement along the housing, while the contact surface of the probe and the end surface of the sleeve are located in the same plane, and the ratio of their diameters is set from 0.8 to 0, 5, wherein the electric signal generator is a stable current generator, and the electric signal amplifier is a voltage amplifier. The probe has a pad located at the non-working end of the insulating sleeve, the washer is made of conductive material and is rigidly mounted in the housing, and the spring is made of conductive material and is located between the washer and the pad with the possibility of contact with them, while the connecting wire of the measuring electrode and amplifier is connected to the puck.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства для снятия биоэлектрических сигналов; на фиг.2 конструкция измерительного электрода устройства для снятия биоэлектрических сигналов. In FIG. 1 shows a block diagram of a device for capturing bioelectric signals; figure 2 the design of the measuring electrode of the device for removing bioelectric signals.

Устройство для снятия биоэлектрических сигналов содержит базовый электрод 1, подключенный к входу генератора 2 электрических сигналов, и измерительный электрод 3, первым выходом подключенный к усилителю 4 электрических сигналов, а вторым выходом к первому входу блока 5 обработки информации, второй вход которого соединен с выходом генератора 2 электрических сигналов, а третий вход соединен с выходом усилителя 4 электрических сигналов. A device for capturing bioelectric signals contains a base electrode 1 connected to the input of the electric signal generator 2, and a measuring electrode 3, the first output connected to the electric signal amplifier 4, and the second output to the first input of the information processing unit 5, the second input of which is connected to the output of the generator 2 electrical signals, and the third input is connected to the output of the amplifier 4 electrical signals.

Измерительный электрод 3 (фиг.2) содержит щуп 6, который имеет площадку 7, расположенную у нерабочего торца изолирующей втулки 8. Шайба 9 выполнена из токопроводящего материала и установлена в корпусе 10 жестко, а пружина 11 выполнена из токопроводящего материала и расположена между шайбой 9 и площадкой 7 с возможностью контакта с ними, при этом соединительный провод 12 измерительного электрода 3 (фиг.1) и усилителя 4 (фиг.1) подключен к шайбе 9; магнит 13, установленный на нерабочем конце щупа 6, магнитоуправляемый контакт 14, установленный в корпусе 10 и подключенный через провода 15 пускового сигнала к блоку обработки информации 5. The measuring electrode 3 (figure 2) contains a probe 6, which has a pad 7 located at the non-working end of the insulating sleeve 8. The washer 9 is made of conductive material and is installed in the housing 10 rigidly, and the spring 11 is made of conductive material and is located between the washer 9 and a platform 7 with the possibility of contact with them, while the connecting wire 12 of the measuring electrode 3 (figure 1) and amplifier 4 (figure 1) is connected to the washer 9; a magnet 13 mounted on the non-working end of the probe 6, a magnetically controlled contact 14 mounted in the housing 10 and connected through the trigger signal wires 15 to the information processing unit 5.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

Базовый электрод 1 устанавливают в индифферентной зоне тела пациента. К месту измерения, например, в месте локализации точки акупунктуры, прикладывают измерительный электрод 3 рабочей поверхностью щупа 6 и нажимают на корпус 10. Сразу после возникновения контакта рабочей поверхности щупа 6 с кожей пациента через базовый электрод 1, биоткань и измерительный электрод 3 пропускают ток, стабилизированный по амплитуде и сформированный генератором 2 электрических сигналов. Усилитель 4 электрических сигналов производит усиление и масштабирование биоэлектрического сигнала (напряжения), соответствующего электрическому сопротивлению кожи пациента в месте измерения, и передает его на третий вход блока 5 обработки информации. The base electrode 1 is installed in the indifferent area of the patient’s body. A measuring electrode 3 is applied to the measurement site, for example, at the localization point of the acupuncture point, with the working surface of the probe 6 and pressed onto the housing 10. Immediately after the contact of the working surface of the probe 6 with the patient’s skin occurs through the base electrode 1, the biological tissue and measuring electrode 3 pass current, amplitude-stabilized and generated by the generator of 2 electrical signals. The electric signal amplifier 4 amplifies and scales the bioelectric signal (voltage) corresponding to the electrical resistance of the patient’s skin at the measurement site, and transfers it to the third input of the information processing unit 5.

Разрешение на работу блока 5 обработки информации дает пусковой сигнал, который формируется измерительным электродом 3 при определенной заранее установленной силе прижатия рабочей поверхности щупа 6 к коже пациента. Пусковой сигнал с второго выхода измерительного электрода 3 поступает на первый вход блока 5 обработки информации, который производит обработку и регистрацию биофизического сигнала в размерности электричес- кого сопротивления. The permission for the operation of the information processing unit 5 gives a trigger signal, which is generated by the measuring electrode 3 at a predetermined predetermined pressing force of the working surface of the probe 6 to the patient’s skin. The trigger signal from the second output of the measuring electrode 3 is fed to the first input of the information processing unit 5, which processes and records the biophysical signal in the dimension of electrical resistance.

Измерительный электрод 3 (фиг.2) устанавливают в месте измерения биофизического сигнала перпендикулярно поверх- ности кожи и обеспечивают надежный контакт рабочей поверхности щупа 6 с биотканью. При этом втулка 8 и рабочая поверхность щупа 6 своей общей плоскостью располагаются на поверхности кожи пациента. При надавливании рукой врача на корпус 10 измерительного электрода 3 площадка 7 сжимает пружину 11, за счет чего увеличивается сила давления щупа 6 на кожу пациента. Ограничение силы давления происходит при контакте корпуса 10 с поверхностью кожи пациента. The measuring electrode 3 (Fig. 2) is installed in the place of measurement of the biophysical signal perpendicular to the skin surface and ensures reliable contact of the working surface of the probe 6 with the biological tissue. In this case, the sleeve 8 and the working surface of the probe 6 with its common plane are located on the surface of the skin of the patient. When you press a doctor’s hand on the housing 10 of the measuring electrode 3, the platform 7 compresses the spring 11, thereby increasing the pressure force of the probe 6 on the patient’s skin. The limitation of the pressure force occurs upon contact of the housing 10 with the surface of the skin of the patient.

Предварительно магнит 13, жестко установленный на нерабочем конце щупа 6, приближаясь к магнитоуправляемому контакту 14, своим магнитным полем заставляет его замкнуться и подать пусковой сигнал по проводам 15 пускового сигнала на первый вход блока обработки информации 5. Измеренный биоэлектрический сигнал со щупа 6 через площадку 7 и пружину 11, имеющую надежный электрический контакт с площадкой 7 и шайбой 9, поступает на соединительный провод 12, закрепленный неподвижно в корпусе 10 и имеющий надежный электрический контакт с шайбой 9, и далее на вход усилителя 4 электрических сигналов (фиг.1). Previously, the magnet 13, rigidly mounted on the non-working end of the probe 6, approaching the magnetically controlled pin 14, makes it close by its magnetic field and feed the trigger signal through wires 15 of the trigger signal to the first input of the information processing unit 5. The measured bioelectric signal from the probe 6 through platform 7 and a spring 11 having reliable electrical contact with the pad 7 and the washer 9 enters the connecting wire 12 fixedly mounted in the housing 10 and having reliable electrical contact with the washer 9, and further on stroke amplifier 4, the electrical signals (1).

Предлагаемое конструктивное исполнение устройства для снятия биоэлектрических сигналов позволяет сохранить морфологическую интактность, значительно снизить погрешность измерения электрофизических параметров биоткани за счет устранения нелинейной зависимости электрического сопротивления биоткани от протекающего тока. The proposed design of the device for removing bioelectric signals allows you to save morphological intactness, significantly reduce the measurement error of the electrophysical parameters of biological tissue by eliminating the non-linear dependence of the electrical resistance of biological tissue on the flowing current.

Устранение влияния естественной неравномерности рельефа биоткани на площадь контакта щупа с местом измерения и за счет устранения влияния краевых эффектов на результат измерения повышает точность снятия биоэлектрических сигналов. Elimination of the influence of the natural unevenness of the relief of the biological tissue on the contact area of the probe with the measurement site and by eliminating the influence of edge effects on the measurement result increases the accuracy of the bioelectric signals.

Кроме того, значительно расширяются возможности устройства, это измерения электрического сопротивления кожи в точках акупунктуры ногтевых зон пальцев пациента и мягких тканей. In addition, the device’s capabilities are greatly expanded, these are measurements of the skin’s electrical resistance at the acupuncture points of the nail zones of the patient’s fingers and soft tissues.

Конструктивное расположение щупа с площадкой, помещенного у нерабочего торца изолирующей втулки, шайбы, выполненной из токопроводящего материала и жестко установленной в корпусе, пружины, выполненной из токопроводящего материала и размещенной между шайбой и площадкой с возможностью контакта с ними, соединительного провода измерительного электрода и усилителя, прикрепляемого к шайбе, позволило значительно повысить надежность работы устройства за счет увеличения надежности линии передачи измерительного сигнала от щупа к измерительной схеме. The structural arrangement of the probe with a pad placed at the non-working end of the insulating sleeve, a washer made of conductive material and rigidly mounted in the housing, a spring made of conductive material and placed between the washer and the pad with the possibility of contact with them, the connecting wire of the measuring electrode and amplifier, attached to the washer, significantly improved the reliability of the device by increasing the reliability of the transmission line of the measuring signal from the probe to the measuring th circuit.

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СНЯТИЯ БИОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ, содержащее генератор электрических сигналов, усилитель электрических сигналов, блок обработки информации, базовый электрод и измерительный электрод, соединенный с усилителем электрического сигнала и включающий корпус с втулкой и шайбой и подпружиненный металлический щуп, проходящий через втулку и шайбу, отличающееся тем, что шуп во втулке установлен жестко, а втулка с возможностью перемещения вдоль корпуса, при этом контактная поверхность щупа и торцевая поверхность втулки расположены в одной плоскости, а соотношение их диаметров установлено от 0,8 до 0,5, причем генератор электрических сигналов представляет собой генератор стабильного тока, а усилитель электрических сигналов усилитель напряжения. 1. DEVICE FOR REMOVING BIOELECTRIC SIGNALS, comprising an electric signal generator, an electric signal amplifier, an information processing unit, a base electrode and a measuring electrode connected to an electric signal amplifier and including a housing with a sleeve and a washer and a spring-loaded metal probe passing through the sleeve and washer, characterized in that the probe in the sleeve is mounted rigidly, and the sleeve is movable along the housing, while the contact surface of the probe and the end surface of the sleeve are located They are in the same plane, and the ratio of their diameters is set from 0.8 to 0.5, moreover, the electric signal generator is a stable current generator, and the electric signal amplifier is a voltage amplifier. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что щуп имеет площадку, расположенную у нерабочего торца изолирующей втулки, шайба выполнена из токопроводящего материала и установлена в корпусе жестко, а пружина выполнена из токопроводящего материала и расположена между шайбой и площадкой с возможностью контакта с ними, при этом соединительный провод измерительного электрода и усилителя подключен к шайбе. 2. The device according to claim 1, characterized in that the probe has a pad located at the non-working end of the insulating sleeve, the washer is made of conductive material and is rigidly installed in the housing, and the spring is made of conductive material and is located between the washer and the pad with the possibility of contact with them, while the connecting wire of the measuring electrode and amplifier is connected to the washer.
RU9393032844A 1993-07-08 1993-07-08 Apparatus to remove bioelectric signals RU2033749C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393032844A RU2033749C1 (en) 1993-07-08 1993-07-08 Apparatus to remove bioelectric signals

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU9393032844A RU2033749C1 (en) 1993-07-08 1993-07-08 Apparatus to remove bioelectric signals

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2033749C1 true RU2033749C1 (en) 1995-04-30
RU93032844A RU93032844A (en) 1997-04-10

Family

ID=20143843

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU9393032844A RU2033749C1 (en) 1993-07-08 1993-07-08 Apparatus to remove bioelectric signals

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2033749C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторское свидетельство СССР N 1512563, кл. A 61B 5/05, 1987. *
2. Патент США N 4940060, кл. A 61H 39/02, 1990. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4860753A (en) Monitoring apparatus
Hulliger et al. The responses of afferent fibres from the glabrous skin of the hand during voluntary finger movements in man.
JP2510401B2 (en) Acupuncture device using high frequency
US5327902A (en) Apparatus for use in nerve conduction studies
EP0269796B1 (en) Apparatus for detecting bioelectric signals
US5797854A (en) Method and apparatus for testing and measuring current perception threshold and motor nerve junction performance
DE59208512D1 (en) Electrochemical analysis system
KR101345640B1 (en) Bio-impedance measuring sensor comprising multi dry electrode, and sensor module and measuring system comprising the same, and method for measuring bio-impedance
US3460528A (en) Apparatus for locating and removing foreign matter from animal tissue
Kakuda Conduction velocity of low-threshold mechanoreceptive afferent fibers in the glabrous and hairy skin of human hands measured with microneurography and spike-triggered averaging
RU2033749C1 (en) Apparatus to remove bioelectric signals
Zhang et al. Measurement of subcutaneous impedance by four-electrode method at acupoints located with single-power alternative current
EP1053715B1 (en) Method for measuring the electrical conduction of organic tissues
RU96117823A (en) METHOD FOR MONITORING RADIOACTIVE HUMAN RADIATION AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION
JPH09253066A (en) Pressure stable type probe and blood circulation measuring device using the probe
KR200144725Y1 (en) Acupoint measuring device with adjustable pressure
JPS6238163A (en) Probe for measuring skin impedance
RU2785249C2 (en) Device for measurement of electroconductivity of human biologically active points
RU2266100C2 (en) Multielectrode
RU2087128C1 (en) Device for measuring electric properties of corneal layer of epidermis
RU2128942C1 (en) Method of measurement of biological object electrical characteristics and device intended for its realization
EP0122269A1 (en) Transcutaneous electronic nerve stimulation equipment
SU1421299A1 (en) Method of determining skin sensitivity when peripheral nerves are injured
RU2033078C1 (en) Apparatus for monitoring specific electric resistance of biological test objects
RU1787001C (en) Device for finding biologically-active spots and recording their parameters