RU2123184C1 - Device for diagnostics of biological object condition - Google Patents
Device for diagnostics of biological object condition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123184C1 RU2123184C1 RU96123654A RU96123654A RU2123184C1 RU 2123184 C1 RU2123184 C1 RU 2123184C1 RU 96123654 A RU96123654 A RU 96123654A RU 96123654 A RU96123654 A RU 96123654A RU 2123184 C1 RU2123184 C1 RU 2123184C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- time interval
- probe
- control circuit
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к медицине и может быть использовано для диагностики состояния различных биологических объектов (ткани, органы, биологические жидкости и др.). The invention relates to medicine and can be used to diagnose the state of various biological objects (tissues, organs, biological fluids, etc.).
Известен контактный кондуктометрический преобразователь для регистрации процессов, протекающих на границе электрод-жидкость [1]. Known contact conductivity transducer for recording processes occurring at the electrode-liquid boundary [1].
Однако, этот прибор не позволяет с достаточной достоверностью диагностировать состояние биологического объекта. However, this device does not allow with sufficient reliability to diagnose the state of a biological object.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является устройство для прогнозирования динамики воспалительного процесса [2]. Closest to the proposed device is a device for predicting the dynamics of the inflammatory process [2].
Это устройство содержит электрохимический датчик с двумя плоскопараллельными электродами, источник стабилизированного тока, соединенный первым выходом с общей шиной, вторым выходом - с первым входом ключа, выход которого подключен ко входу первого порогового элемента и через первый участок цепи - к первому электроду датчика, второй электрод датчика через второй участок цепи подключен к общей шине, схему управления, подключенную первым входом к кнопке "Пуск", первым выходом ко второму входу ключа, вторым выходом ко второму входу измерителя временных интервалов, причем выход первого порогового элемента подключен к первому входу измерителя временных интервалов, второй пороговый элемент, вход которого через первый участок цепи подключен к первому электроду зонда, а выход к третьему входу измерителя временных интервалов. This device contains an electrochemical sensor with two plane-parallel electrodes, a stabilized current source connected to the first input of the key, the output of which is connected to the input of the first threshold element and through the first section of the circuit to the first electrode of the sensor, the second electrode the sensor through the second section of the circuit is connected to a common bus, a control circuit connected by the first input to the "Start" button, the first output to the second key input, the second output to the second input of the meter I have time intervals, and the output of the first threshold element is connected to the first input of the time interval meter, the second threshold element, the input of which is connected to the first electrode of the probe through the first section of the circuit, and the output is to the third input of the time interval meter.
Однако, эффективность этого прибора низка, так как при оценке состояния биологического объекта на разных энергетических уровнях необходима перестройка прибора для каждого уровня, что увеличивает погрешность и затягивает процесс во времени. However, the efficiency of this device is low, since when assessing the state of a biological object at different energy levels, it is necessary to rebuild the device for each level, which increases the error and delays the process in time.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является повышение достоверности и эффективности оценки состояния биологического объекта и получение информационной картины за короткий промежуток времени, так как увеличивается число измерений за единицу времени. The problem to which the invention is directed is to increase the reliability and efficiency of assessing the state of a biological object and obtain an information picture in a short period of time, as the number of measurements per unit time increases.
Это достигается тем, что в устройство для диагностики состояния биологических объектов, содержащее зонд с двумя электродами, источник стабилизированного тока, соединенный первым выходом с общей шиной, вторым выходом с первым входом ключа, выход которого подключен к первому входу первого порогового элемента и через первый участок цепи к первому электроду зонда, второй электрод зонда через второй участок цепи подключен к общей шине, схему управления, подключенную первым входом к кнопке "Пуск", первым выходом ко второму входу ключа, вторым выходом ко второму входу измерителя временных интервалов, причем выход первого порогового элемента подключен к первому входу измерителя временных интервалов, первый вход второго порогового элемента через первый участок цепи к первому электроду зонда, а выход - к третьему входу измерителя временных интервалов, согласно предлагаемому изобретению дополнительно введены: устройство записи и считывания информации, подключенное первым входом к кнопке "Опрос", вторым входом к третьему выходу схемы управления, блок памяти, один вход которого соединен с выходом устройства записи и считывания информации, а информационные шины с информационными выходами-входами измерителя временных интервалов, второй вход схемы управления подключен к третьему входу измерителя временных интервалов, формирователь энергетических уровней, первый выход которого соединен со входом источника стабилизированного тока и со вторыми входами первого и второго пороговых элементов, а второй вход с четвертым выходом схемы управления, токовый корректор, выход которого соединен с первым входом формирователя энергетических уровней. This is achieved by the fact that in the device for diagnosing the state of biological objects containing a probe with two electrodes, a stabilized current source connected to the first output with a common bus, the second output with the first key input, the output of which is connected to the first input of the first threshold element and through the first section circuit to the first electrode of the probe, the second electrode of the probe through the second section of the circuit is connected to a common bus, a control circuit connected by the first input to the Start button, the first output to the second key input, the second to the output to the second input of the time interval meter, the output of the first threshold element connected to the first input of the time interval meter, the first input of the second threshold element through the first section of the circuit to the first electrode of the probe, and the output to the third input of the time interval meter, according to the invention are additionally introduced : a device for recording and reading information connected by the first input to the "Poll" button, the second input to the third output of the control circuit, a memory unit, one input of which dynamin with the output of the device for recording and reading information, and information buses with information outputs-inputs of the time interval meter, the second input of the control circuit connected to the third input of the time interval meter, an energy level shaper, the first output of which is connected to the input of the stabilized current source and to the second inputs the first and second threshold elements, and the second input with the fourth output of the control circuit, a current corrector, the output of which is connected to the first input of the shaper nergeticheskih levels.
Введение новых элементов и связей позволяет сократить время процесса оценки состояния биологического объекта. The introduction of new elements and relationships can reduce the time of the process of assessing the state of a biological object.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 представлен график изменения межэлектродного потенциала на зонде, помещенного в биологический объект. In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device, in FIG. Figure 2 shows a graph of the variation of the interelectrode potential on a probe placed in a biological object.
Устройство (фиг. 1) содержит кнопки "Пуск" и "Опрос", 1 - схему управления, 2 - источник стабилизированного тока, 3 - ключ, 4 - измеритель временных интервалов, 5 - первый пороговый элемент, 6 - второй пороговый элемент, 7 - устройство записи и считывания информации, 8 - блок памяти, 9 - формирователь энергетических уровней, 10 - зонд, содержащий первый и второй электроды, 11 - I-й участок цепи, 12 - II-й участок цепи, 13 - токовый корректор. The device (Fig. 1) contains the Start and Poll buttons, 1 is a control circuit, 2 is a stabilized current source, 3 is a key, 4 is a time interval meter, 5 is a first threshold element, 6 is a second threshold element, 7 - a device for recording and reading information, 8 - a memory block, 9 - a shaper of energy levels, 10 - a probe containing the first and second electrodes, 11 - I-th section of the circuit, 12 - II-th section of the circuit, 13 - current corrector.
При этом источник стабилизированного тока 1 соединен первым выходом с общей шиной, вторым выходом с первым входом ключа 3, выход которого подключен к первому входу первого порогового элемента 5 и через первый участок цепи 11 - к первому электроду зонда 10, второй электрод зонда 10 через второй участок цепи 12 подключен к общей шине, схема управления 1 подключена первым входом к кнопке "Пуск", первым выходом ко второму входу ключа 3, вторым выходом ко второму входу измерителя временных интервалов 4, причем выход первого порогового элемента 5 подключен к первому входу измерителя временных интервалов 4, первый вход второго порогового элемента 6 через первый участок цепи 11 к первому электроду зонда 10, а выход к третьему входу измерителя временных интервалов 4, устройство записи и считывания информации 7 подключено первым входом к кнопке "Опрос", вторым входом к третьему выходу схемы управления 1, блок памяти 8, один вход которого соединен с выходом устройства записи и считывания информации 7, информационные шины блока памяти 8 соединены с информационными выходами-входами измерителя временных интервалов 4, второй вход схемы управления 1 подключен к третьему входу измерителя временных интервалов 4, первый выход формирователя энергетических уровней 9 соединен со входом источника стабилизированного тока 2 и со вторыми входами первого 5 и второго 6 пороговых элементов, а второй вход формирователя энергетических уровней 9 с четвертым выходом схемы управления 1, выход токового корректора 13 соединен с первыми входом формирователя энергетических уровней 9. In this case, the stabilized
Работа осуществляется следующим образом. Токовый корректор 13 переключателем устанавливают в режим соответствующего биологического объекта (ткань, органы, биологические жидкости и др.). При этом токовый корректор 13 выдает сигнал в виде опорного напряжения на вход формирователя энергетических уровней 9. Зонд 10 вводят в исследуемый биологический объект. При нажатии кнопки "Пуск" схема управления 1 обнуляет показания измерителя временных интервалов 4 и вырабатывает команду для формирователя энергетических уровней 9, который в свою очередь формирует на выходе 1, с учетом установки токового корректора 13, напряжение, соответствующее первому энергетическому уровню. Это напряжение подается на регулирующий вход управляемого напряжением источника стабилизированного тока 2 и на входы, формирующие нижний и верхний уровни срабатывания в пороговых элементах 5 и 6. Со схемы управления 1 включается ключ 3, ток с источника стабилизированного тока 2 поступает через ключ 3 на первый участок цепи 11, зонд 10, второй участок цепи 12 и общую шину. При подаче тока на электроды начинается процесс заряда двойного электрического слоя до уровня напряжения, определяемого межэлектродным сопротивлением зонда 10, после чего начинается фарадеевский процесс и скорость изменения напряжения резко снижается. При достижении на зонде 10 напряжения нижнего уровня срабатывает первый пороговый элемент 5, который запускает измеритель временных интервалов 4. При достижении значения напряжения на зонде 10, равного верхнему уровню, срабатывает второй пороговый элемент 6, прекращается отсчет времени измерителем временных интервалов 4. Информация о времени остается на табло измерителя временных интервалов. Выходной сигнал со второго порогового элемента 6 поступает на схему управления 1. В схеме управления 1 формируется импульс, поступающий на устройство записи и считывания информации 7, в котором формируется адресная команда в блок памяти 8, после чего информация, соответствующая времени изменения напряжения от нижнего до верхнего уровня на первом энергетическом уровне, с измерителя временных интервалов 4 переписывается в блок памяти 8. Далее схема управления 1 подает сигнал на обнуление измерителя временных интервалов 4 и на формирователь энергетических уровней 9, который формирует на выходе 1, с учетом установки токового корректора 13, напряжение, соответствующее следующему энергетическому уровню. Это напряжение подается на регулирующий вход управляемого по напряжению источника стабилизированного тока 2 и на входы, формирующие нижний и верхний уровни срабатывания в пороговых элементах 5 и 6. Далее работа аналогична описанной выше. The work is as follows. The current corrector 13 is set with a switch to the mode of the corresponding biological object (tissue, organs, biological fluids, etc.). In this case, the current corrector 13 provides a signal in the form of a reference voltage to the input of the shaper of energy levels 9. The probe 10 is introduced into the biological object under study. When the "Start" button is pressed, the
После окончания измерений в блоке памяти 8 находится информация о времени измерения на каждом из энергетических уровней. Опрос информации с блока памяти 8 осуществляет устройство записи и считывания информации 7. После нажатия кнопки "Опрос" на табло измерителя временных интервалов 4 высвечивается значение времени изменения напряжения от нижнего до верхнего уровня на первом энергетическом уровне. При n-ом нажатии кнопки "Опрос" высвечивается показание для n-го энергетического уровня. After the measurement is completed, the memory unit 8 contains information about the measurement time at each of the energy levels. The information from the memory unit 8 is interrogated by an information recording and reading device 7. After pressing the "Interrogate" button, the time interval 4 displays the voltage change time from the lower to the upper level at the first energy level. When the nth button is pressed, the "Poll" indication is displayed for the n-th energy level.
На фиг. 2 представлена характеристика изменения напряжения, снимаемого с зонда на разных энергетических уровнях. In FIG. Figure 2 shows the characteristic change in voltage taken from the probe at different energy levels.
С помощью токового корректора 13 для исследуемого объекта устанавливается ток I
При заданных нижних U
Отсчет времени начинается с момента t
В результате с учетом выражения (1) можно определить работу, затрачиваемую на диссоциацию молекул биологического объекта, заключенного в межэлектродном пространстве на разных энергетических уровнях (8-10 уровней) по формуле:
An = In*tn*U
где
n - номер энергетического уровня;
In - ток на соответствующем энергетическом уровне;
tn - значение времени изменения напряжения от нижнего до верхнего уровня на n-ом энергетическом уровне;
U
For given lower U
The countdown starts at time t
As a result, taking into account expression (1), it is possible to determine the work spent on the dissociation of the molecules of a biological object enclosed in the interelectrode space at different energy levels (8-10 levels) using the formula:
A n = I n * t n * U
Where
n is the number of the energy level;
I n - current at the corresponding energy level;
t n is the value of the time the voltage changes from the lower to the upper level at the n-th energy level;
U
Значения токов и напряжений для каждого из энергетических уровней с учетом коррекции определены конструктивно, относительно первого энергетического уровня и могут быть вычислены по формулам:
где
K - коэффициент коррекции тока;
I
U
U
Where
K is the current correction factor;
I
U
При подстановке (3) в (2) и с учетом (1) после упрощения получаем:
An = K*n2*I
I
A n = K * n 2 * I
Предлагаемое устройство позволяет получить наглядную картину состояния биологического объекта за короткий промежуток времени и позволяет получить спектральную характеристику концентрации ионообменных молекул с разными уровнями диссоциации. The proposed device allows you to get a visual picture of the state of a biological object in a short period of time and allows you to obtain a spectral characteristic of the concentration of ion-exchange molecules with different levels of dissociation.
Литература. Literature.
1. БМЭ (30 т.) АМН СССР, гл.ред. Б.В. Петровский, изд-во З.М. Советская энциклопедия, 1979, т. II, ст. 297-298. 1. BME (30 tons) of the Academy of Medical Sciences of the USSR, Ch.ed. B.V. Petrovsky, publishing house Z.M. Soviet Encyclopedia, 1979, vol. II, Art. 297-298.
2. Патент РФ N 2033606, кл. G 01 N 33/48, бюл. N 11, 20.04.95. 2. RF patent N 2033606, class. G 01 N 33/48, bull. N 11, 04/20/95.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123654A RU2123184C1 (en) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Device for diagnostics of biological object condition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96123654A RU2123184C1 (en) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Device for diagnostics of biological object condition |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2123184C1 true RU2123184C1 (en) | 1998-12-10 |
RU96123654A RU96123654A (en) | 1999-01-20 |
Family
ID=20188175
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96123654A RU2123184C1 (en) | 1996-12-14 | 1996-12-14 | Device for diagnostics of biological object condition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2123184C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498299C1 (en) * | 2012-09-14 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Diagnostic unit for biological object state |
-
1996
- 1996-12-14 RU RU96123654A patent/RU2123184C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БМЭ (в 30 т.) АМН СССР Под ред. Б.В.Петровского, изд. 3. - М.: Советская энциклопедия, 1979, т.II, стр.297-298. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498299C1 (en) * | 2012-09-14 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пензенский государственный университет" (ФГБОУ ВПО "Пензенский государственный университет") | Diagnostic unit for biological object state |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4056445A (en) | Determination of corrosion rates by an electrochemical method | |
KR20070121003A (en) | Method and apparatus for providing stable voltage to analytical system | |
US11619607B2 (en) | Diagnostic waveform generator for a sensor | |
RU2123184C1 (en) | Device for diagnostics of biological object condition | |
KR850008718A (en) | Electric moisture measuring device and how to measure and display moisture | |
RU2338461C2 (en) | Device for diagnostics of condition of biological objects | |
RU2498299C1 (en) | Diagnostic unit for biological object state | |
RU2135987C1 (en) | Coulometric plant with controlled potential | |
Creason et al. | Evaluation of a computerized sampling technique for digital data acquisition of high-speed transient waveforms. Application to cyclic voltammetry | |
Williams et al. | Hand-held instrumentation for environmental monitoring | |
RU2217049C2 (en) | Method and device for predicting inflammation process dynamics | |
Kondratiev et al. | Application of embedded electrochemical impedance spectroscopy for on-board battery diagnostics | |
Aleksanyan et al. | Software of information-measuring system for electric impedance tomography of biological objects | |
JPH0715490B2 (en) | Conductivity meter circuit | |
RU2112965C1 (en) | Electrochemical analyzer of physico-chemical properties of materials | |
SU462062A1 (en) | Device for measuring the thickness of electroplated coatings | |
SU769424A1 (en) | Device for measuring electrode potentials under non-standard conditions of electrolysis | |
JP2911069B2 (en) | Film deterioration diagnosis | |
SU1756812A1 (en) | Device for measuring corrosion activity of soil | |
RU2144313C1 (en) | Device for electropuncture diagnostics, formation and generation of stimulating effects | |
SU945830A1 (en) | Electronic unit tester output assembly | |
JPS57151872A (en) | Device for diagnosing insulation | |
Jadreško | Simulation of Alternative Differential Multi-pulse Voltammetry. Evaluation of the Electrochemical Reversibility by the Voltammogram Symmetry | |
Cooke Jr et al. | Differential Thermal Analysis of Electrode Reactions | |
JPH022953A (en) | Ic testing apparatus |