RU2269928C2 - Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points - Google Patents
Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269928C2 RU2269928C2 RU2001116779/14A RU2001116779A RU2269928C2 RU 2269928 C2 RU2269928 C2 RU 2269928C2 RU 2001116779/14 A RU2001116779/14 A RU 2001116779/14A RU 2001116779 A RU2001116779 A RU 2001116779A RU 2269928 C2 RU2269928 C2 RU 2269928C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- measuring
- resistance
- calibrated
- input
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской информационно-измерительной технике, а именно к способам и устройствам для съема информации при диагностических исследованиях по параметрам кожного покрова в точках акупунктуры, используемым для реализации медицинского диагностического метода Р.Фолля, широко представленного в современной медицине.The invention relates to medical information-measuring equipment, and in particular to methods and devices for acquiring information during diagnostic studies on the parameters of the skin at acupuncture points used to implement the medical diagnostic method of R. Voll, widely represented in modern medicine.
Способы и устройства измерения электрокожного сопротивления, используемые для диагностики по методу Р.Фолля, должны обеспечивать контроль энергетического состояния организма, осуществляемый по электрокожному сопротивлению выбранных зон кожной поверхности (диагностических точек акупунктуры), определяемому в значениях условных единиц "проводимости" (Вернер Ф. Основы электроакупунктуры. - М.: ИМЕДИС, 1993. - 184 с.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т.I. - М.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.). При этом энергетическое состояние организма характеризуется по степени нейтрализации измерительного электрического тока, пропускаемого через кожный покров, определяемой по электрическому сопротивлению кожного покрова между электродами прибора при точно дозированном значении измерительного тока.Methods and devices for measuring the electric skin resistance used for diagnostics by the R. Voll method should provide control of the energy state of the body, carried out by the electric skin resistance of selected areas of the skin surface (diagnostic acupuncture points), determined in the values of the conventional units of "conductivity" (Werner F. Basics electro-acupuncture. - M .: IMEDIS, 1993. - 184 p .; Kramer F. Textbook on electro-puncture, t.I. - M .: IMEDIS, 1995. - 189 p.). At the same time, the energy state of the body is characterized by the degree of neutralization of the measuring electric current passed through the skin, determined by the electrical resistance of the skin between the electrodes of the device at a precisely dosed value of the measuring current.
При диагностических исследованиях по методу Р.Фолля могут: использоваться медицинские методы, основанные на определении "проводимости" зон расположения точек акупунктуры, а также выбранных зон отведений, реализация которых должна обеспечиваться используемыми способами и устройствами измерений.In diagnostic studies according to R. Voll’s method, medical methods can be used based on determining the “conductivity” of the acupuncture points location zones, as well as the selected lead zones, the implementation of which should be ensured by the measurement methods and devices used.
Достоверность проводимых диагностических исследований при использовании способов и устройств измерения электрокожного сопротивления в значительной степени определяется точностью получаемых информативных показателей, регистрируемых в условных единицах "проводимости" для заданных значений измерительного тока, при нелинейной зависимости регистрируемой "проводимости" и измерительного тока от значений электрокожного сопротивления, вид нелинейности которых определяется в соответствии с эталонной кривой" Вернера. При этом возможные несоответствия нелинейной функции преобразования электрокожного сопротивления и значений измерительного тока "эталонной кривой" Вернера определяют погрешности способов и устройств измерения электрокожного сопротивления, и как следствие этого, снижение достоверности диагностических исследований.The reliability of the diagnostic studies using methods and devices for measuring the electrical resistance is largely determined by the accuracy of the informative indicators recorded in arbitrary units of "conductivity" for the given values of the measuring current, with a nonlinear dependence of the recorded "conductivity" and the measuring current on the values of the electric skin resistance, type the nonlinearities of which are determined in accordance with the Werner reference curve. Inconsistencies of the nonlinear function of converting the electric skin resistance and the values of the measuring current of the Werner “reference curve” determine the errors of the methods and devices for measuring the electric skin resistance, and as a result, the reliability of diagnostic studies is reduced.
Известен способ измерения электрокожного сопротивления, реализованный в приборе для определения на коже китайских точек (А.с. СССР 228856, МКИ А 61 В 5/05, Кл. 30а 4/01. Прибор для определения на коже китайских точек. / М.К.Гейкин, В.И.Михайлевский. БИ №32, 1968) и в диагностическом и терапевтическом аппарате (Патент США 386660, МПК А 61 В 5/05. Диагностический и терапевтический аппарат. / Rey Iean Paul, 1975), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее индифферентного электрода, пропускание между электродами измерительного тока от источника электропитания через последовательную электрическую цепь, состоящую из резистора с известным сопротивлением и участка кожного покрова, измерение значения измерительного тока и определение электрокожного сопротивления по измеряемым значениям измерительного тока.A known method of measuring electric resistance is implemented in a device for determining Chinese points on the skin (A.S. USSR 228856, MKI A 61 5/05, Cl.
В известном способе измерение электрокожного сопротивления осуществляется по значениям электрического тока, пропорциональным электрической проводимости последовательной цепи, состоящей из электрокожного сопротивления и резистора, которая в свою очередь обратно пропорциональна сумме измеряемого электрокожного сопротивления и резистора, сопротивление которого не нормируется и может изменяться при настройке реализующего способ устройства в зависимости от напряжения источника электропитания В результате этого способ не обеспечивает соответствие измеряемых параметров электрокожного сопротивления параметрам, определяемым в значениях условных единиц "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера, а также при реализации способа не обеспечивается заданное изменение измерительного тока в зависимости от электрокожного сопротивления.In the known method, the measurement of electric skin resistance is carried out according to the values of the electric current proportional to the electrical conductivity of the series circuit consisting of electric skin resistance and a resistor, which in turn is inversely proportional to the sum of the measured electric skin resistance and a resistor whose resistance is not normalized and can change when setting up the device implementing the method depending on the voltage of the power source As a result of this, the method without providing a matching parameters measured electric resistance parameters determined in values arbitrary units "Conductivity" according to the "reference curve" Werner, as well as the method does not provide a predetermined change in the measurement current depending on the electric resistance.
Отмеченное определяет погрешности измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" при использовании настоящего способа-аналога. Кроме того, в способе-аналоге обеспечивается измерение электрокожной проводимости, определяемой суммой электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и индифферентного электродов, что дополнительно определяет погрешности измерений от электрокожного сопротивления индифферентной зоны.The aforementioned determines the measurement errors of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity" when using this analogue method. In addition, in the analogue method, the measurement of the electric skin conductivity is determined, determined by the sum of the electric skin resistances of the zones of the measuring and indifferent electrodes, which additionally determines the measurement errors from the electric skin resistance of the indifferent zone.
Таким образом, способ-аналог не обеспечивает требуемой точности измерения электрокожного сопротивления, что определяет снижение достоверности диагностических исследований.Thus, the analogue method does not provide the required accuracy of measuring the electric resistance, which determines a decrease in the reliability of diagnostic studies.
В определенной мере отмеченные недостатки способа-аналога устранены в способе измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры (Патент России 2132154, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н, 39/02. Способ измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, Н.А.Селезнева. Зарегистрирован 27.06.99 г), включающем наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, подключение калиброванного резистора с известным сопротивлением между измерительным и одним из индифферентных электродов, измерение разности потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключенном и отключенном калиброванном резисторе, изменение сопротивления калиброванного резистора таким образом, чтобы разность потенциалов между измерительным и вторым индифферентным электродами при подключении калиброванного резистора изменялась на заданное постоянное значение, измерение падения напряжения на калиброванном резисторе и вычисление электрокожного сопротивление по результатам измерений.To a certain extent, the noted disadvantages of the analogue method are eliminated in the method for measuring the electric skin resistance of acupuncture points (Russian Patent 2132154, IPC A 61
Настоящий способ-аналог обеспечивает измерение электрокожного сопротивления при исключении влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления индифферентной зоны, что определяет повышение достоверности диагностических исследований. В то же время способ не обеспечивает регистрацию электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости", что определяет значительные сложности использования способа при реализации диагностического метода Р.Фолля.The present analogue method provides measurement of electric skin resistance while excluding the influence on the results of measurements of electric skin resistance of the indifferent zone, which determines an increase in the reliability of diagnostic studies. At the same time, the method does not provide registration of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity", which determines the significant difficulties of using the method when implementing the R. Voll diagnostic method.
При реализации настоящего способа значение измерительного тока определяется разностью электрокожных потенциалов точек расположения измерительного и индифферентного электродов и сопротивлением калиброванного резистора, что определяет его несоответствие "эталонной кривой" Вернера как по абсолютным значениям, так и их относительным изменениям в зависимости от измеряемого электрокожного сопротивления. В результате этого настоящий способ-аналог не обеспечивает требуемой точности измерения электрокожного сопротивления.When implementing this method, the value of the measuring current is determined by the difference in the electrodermal potentials of the points of location of the measuring and indifferent electrodes and the resistance of the calibrated resistor, which determines its mismatch between the Werner “reference curve” both in absolute values and their relative changes depending on the measured electric skin resistance. As a result of this, the present analogue method does not provide the required accuracy of measuring the electric resistance.
Таким образом, основным недостатком известных способов-аналогов является низкая точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the main disadvantage of the known analogue methods is the low accuracy of measuring the electrical resistance.
Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является способ измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, реализованный в устройстве для измерения электрокожного сопротивления (Заявка №99109623, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, Н.А.Селезнева, Ю.В.Юров, заявл. 27.04.99 г., положительное решение от 09.01.2001 г.), включающий наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее двух индифферентных электродов, пропускание измерительного тока от управляемого источника напряжения через последовательную электрическую цепь, состоящую из калиброванного резистора с известным сопротивлением и участка кожного покрова между измерительным и индифферентным электродами, определение падения напряжения на калиброванном резисторе, а также на участках кожного покрова между измерительным и каждым из индифферентных электродов, изменение выходного напряжения управляемого источника напряжения в зависимости от значения измерительного тока и вычисление по результатам измерений значения электрокожного сопротивления точки акупунктуры, а также отношения электрокожных сопротивлений между измерительным и каждым из индифферентных электродов.Closest to the invention, the achieved result is a method for measuring the electric skin resistance of acupuncture points, implemented in a device for measuring electric skin resistance (Application No. 99109623, IPC A 61
Названный способ выбран в качестве прототипа заявленного способа как совпадающий с ним по максимальному числу признаков.The named method is selected as a prototype of the claimed method as coinciding with it by the maximum number of features.
В способе-прототипе путем использования калиброванного резистора с заданным сопротивлением и изменения значения выходного напряжения управляемого источника напряжения в зависимости от значения измерительного тока, определяемого по падению напряжения на калиброванном резисторе, обеспечивается измерение электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" при значениях измерительного тока в определенной степени соответствующих "эталонной кривой" Вернера. В то же время достаточная степень соответствия регистрируемых значений "проводимости" и измерительного тока "эталонной кривой" Вернера достигается не во всем диапазоне электрокожных сопротивлений, используемом при диагностических исследованиях по методу Р.Фолля. Кроме того, способ-прототип не обеспечивает исключение влияния на результаты измерений "проводимости" и характер изменения измерительного тока электрокожного сопротивления индифферентной зоны.In the prototype method, by using a calibrated resistor with a given resistance and changing the value of the output voltage of the controlled voltage source depending on the value of the measuring current, determined by the voltage drop across the calibrated resistor, the measurement of the electrical skin resistance in arbitrary units of "conductivity" at the values of the measuring current in a certain degrees corresponding to the Werner “reference curve”. At the same time, a sufficient degree of correspondence between the recorded values of the "conductivity" and the measuring current of the "Werner reference curve" is not achieved in the entire range of electric skin resistances used in diagnostic studies by the R. Voll method. In addition, the prototype method does not provide an exception to the effect on the measurement results of "conductivity" and the nature of the change in the measuring current of the electric skin resistance of the indifferent zone.
Использование при реализации способа двух индифферентных электродов позволяет определять дополнительный измерительный параметр, характеризующий влияние на результаты измерения электрокожного сопротивления индифферентной зоны. При этом измерение электрокожного сопротивления в значениях условных единиц "проводимости" осуществляется при использовании одного индифферентного электрода, что определяет возможность использования для реализации способа одного или двух индифферентных электродов.The use of two indifferent electrodes during the implementation of the method makes it possible to determine an additional measuring parameter characterizing the effect of the indifferent zone on the electric skin resistance measurement results. In this case, the measurement of electric skin resistance in the values of the conventional units of "conductivity" is carried out using one indifferent electrode, which determines the possibility of using one or two indifferent electrodes for the implementation of the method.
Таким образом, недостатки известных способов определяются низкой точностью измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости".Thus, the disadvantages of the known methods are determined by the low accuracy of measuring the electrical resistance in arbitrary units of "conductivity".
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.The aim of the invention is to remedy the noted drawbacks.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения электрокожного сопротивления точек акупунктуры, включающему наложение на точку акупунктуры измерительного и вне ее одного или двух индифферентных электродов, пропускание измерительного тока от источника электропитания через последовательную электрическую цепь, состоящую из калиброванного резистора с известным сопротивлением и участка кожного покрова между измерительным и индифферентным электродами, включение в последовательную цепь прохождения электрического тока второго калиброванного резистора с известным сопротивлением, измерение падения напряжения на первом калиброванном резисторе и разности потенциалов, определяемой падением напряжения на участке электрической цепи, состоящей из первого калиброванного резистора и электрокожного сопротивления точки акупунктуры относительно индифферентного электрода или второго индифферентного электрода при использовании двух индифферентных электродов, и по значениям падения напряжения и разности потенциалов вычисление электрокожного сопротивления точки акупунктуры в выбранных условных единицах N "проводимости".This goal is achieved by the fact that according to the method for measuring the electric skin resistance of acupuncture points, which includes applying one or two indifferent electrodes to the acupuncture point and outside it, passing the measuring current from the power source through a serial electric circuit consisting of a calibrated resistor with known resistance and a skin area the cover between the measuring and indifferent electrodes, the inclusion in the serial circuit of the passage of electrical and a second calibrated resistor with known resistance, measuring the voltage drop across the first calibrated resistor and the potential difference, determined by the voltage drop in the area of the electrical circuit, consisting of the first calibrated resistor and the electrical skin resistance of the acupuncture point relative to the indifferent electrode or the second indifferent electrode using two indifferent electrodes, and according to the values of the voltage drop and the potential difference, the calculation of the electric skin resistance Ia to selected acupoints N arbitrary units "conduction".
При таком выполнении способа измерения электрокожного сопротивления за счет выбора определенных значений сопротивлений калиброванных резисторов и выходного напряжения источника эталонного напряжения, измерения падения напряжения на первом калиброванном резисторе и разности потенциалов, определяемых падением напряжения на участке электрической цепи, состоящей из первого калиброванного резистора и электрокожного сопротивления точки акупунктуры относительно индифферентного электрода, обеспечивается высокая точность измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" при высокой степени соответствия измеряемых параметров и измерительного тока "эталонной кривой" Вернера.With this embodiment of the method of measuring the electrical resistance by selecting specific resistance values of the calibrated resistors and the output voltage of the reference voltage source, measuring the voltage drop across the first calibrated resistor and the potential difference, determined by the voltage drop in the section of the electrical circuit, consisting of the first calibrated resistor and the electrical resistance of the point acupuncture relative to an indifferent electrode, high accuracy of measurement of e ektrokozhnogo resistance in units "conductivity" with a high degree of compliance and the measured parameters of the measuring current "reference curve" Werner.
Способ заключается в том, что на исследуемый кожный покров в зоне точки акупунктуры накладывают измерительный электрод и вне ее один или два индифферентных электрода и закрепляют их на теле пациента. От источника электропитания через включенные последовательно первый и второй калиброванные резисторы между измерительным и индифферентным электродами пропускают измерительный ток. С помощью милливольтметра с большим входным сопротивлением (100 МОм и более) определяют падение напряжения U1 на первом калиброванном резисторе и разность потенциалов U2, определяемую падением напряжения на участке электрической цепи, состоящей из первого калиброванного резистора и электрокожного сопротивления точки акупунктуры относительно индифферентного или второго индифферентного электрода. После чего вычисляют электрокожное сопротивление в точке акупунктуры в значениях условных единиц N "проводимости" по формуле:The method consists in the fact that a measuring electrode is applied to the studied skin in the area of the acupuncture point and one or two indifferent electrodes are placed outside it and fixed to the patient’s body. A measuring current is passed from a power source through the first and second calibrated resistors connected in series between the measuring and indifferent electrodes. Using a millivoltmeter with a large input resistance (100 MOhm or more), the voltage drop U 1 at the first calibrated resistor and the potential difference U 2 determined by the voltage drop in the section of the electrical circuit consisting of the first calibrated resistor and the skin resistance of the acupuncture point relative to the indifferent or second indifferent electrode. After that, the electric skin resistance is calculated at the acupuncture point in the values of the conventional units of N "conductivity" according to the formula:
где K - коэффициент пропорциональности, определяющий вид измерительной шкалы электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости".where K is the coefficient of proportionality that determines the type of measuring scale of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity".
При использовании способа дня диагностики по методу Р.Фолля сопротивление первого калиброванного резистора выбирают равным 140 кОм, сумму сопротивлений первого и второго калиброванных резисторов равной 330 кОм, коэффициент пропорциональности K=0,191, а в качестве источника электропитания используют источник эталонного напряжения с выходным напряжением, равным 3,9 В.When using the method of the day of diagnosis according to the R. Voll method, the resistance of the first calibrated resistor is chosen equal to 140 kOhm, the sum of the resistances of the first and second calibrated resistors is 330 kOhm, the proportionality coefficient K = 0.191, and a reference voltage source with an output voltage equal to that is used as the power source 3.9 V.
С учетом выбранных параметров при использовании способа для диагностики по методу Р.Фолля вычисление электрокожного сопротивления в точке акупунктуры в значениях условных единиц N "проводимости" осуществляют по формулеGiven the selected parameters when using the method for diagnostics according to the method of R. Voll, the calculation of electric skin resistance at the acupuncture point in the values of arbitrary units N "conductivity" is carried out according to the formula
Известно устройство для измерения электрокожного сопротивления, предназначенное для диагностики по методу Р.Фолля (Voll R. Arbeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - M.L.Verlag, Hamburg, II Teil, 1963. - 102 s.; Крамер Ф. Учебник по электропунктуре, т.I. - M.: ИМЕДИС, 1995. - 189 с.), содержащее индифферентный электрод, подключенный к входу усилителя (сетке лампового триода) и через резистор (R1) соединенный с общей шиной электропитания, измерительный электрод, подключенный к выходу управляемого источника напряжения, вход которого соединен с выходом блока вычитания (образованы резистором R2 и источником электропитания за счет противофазного по напряжениям подключения резистора R1), входы которого раздельно соединены с источником эталонного напряжения (выходное напряжение которого формируется на резисторе R3) и выходом усилителя, и регистратор, подключенный к выходу усилителя.A device for measuring electrical resistance is known, intended for diagnosis by the method of R. Voll (Voll R. Arbeitsrichtlinien fur die Elektroakupunktur. - MLVerlag, Hamburg, II Teil, 1963. - 102 s .; Kramer F. Textbook on electropuncture, T.I. - M .: IMEDIS, 1995. - 189 p.), Containing an indifferent electrode connected to the input of the amplifier (tube of a lamp triode) and through a resistor (R 1 ) connected to a common power bus, a measuring electrode connected to the output of a controlled voltage source, the input of which is connected to the output of the subtraction unit (formed by a resistor R 2 and the power source due to the antiphase voltage connection of the resistor R 1 ), the inputs of which are separately connected to the reference voltage source (the output voltage of which is formed on the resistor R 3 ) and the amplifier output, and a recorder connected to the amplifier output.
В известном устройстве обеспечивается преобразование электрокожного сопротивления, подключаемого к цепи между измерительным и индифферентным электродами для заданного измерительного тока в регистрируемые с помощью регистратора выходные значения параметров, определяемые в условных единицах "проводимости" в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. При этом за счет включения резистора R1 последовательно с электрокожным сопротивлением, изменения значения напряжения, подаваемого в измерительную цепь, и выбора рабочей точки усилителя на нелинейном участке амплитудной характеристики (лампового триода) обеспечивается формирование заданной нелинейной функции преобразования электрокожного сопротивления в значения условных единиц "проводимости" и заданного изменения измерительного тока в зависимости от измеряемого электрокожного сопротивления в соответствии с "эталонной кривой" Вернера.The known device provides the conversion of electric skin resistance connected to the circuit between the measuring and indifferent electrodes for a given measuring current into parameter output values recorded by the recorder, determined in arbitrary units of "conductivity" in accordance with the Werner "reference curve". In this case, by turning on the resistor R 1 in series with the electric skin resistance, changing the voltage value supplied to the measuring circuit, and selecting the operating point of the amplifier in the non-linear section of the amplitude characteristic (tube triode), a predetermined non-linear function is created for converting the electric skin resistance into values of conventional conductivity "and a given change in the measuring current depending on the measured electric skin resistance in accordance with the" reference curve "Be inequality.
Использование нелинейного участка характеристики лампового триода, вид нелинейности которой для разных экземпляров ламп может быть различным, является причиной возникновения погрешностей формирования заданной нелинейной функции преобразований и заданного изменения измерительного тока, что определяет снижение точности измерения электрокожного сопротивления при использовании устройства-аналога. При этом в устройстве-аналоге в процессе настройки прибора требуется выбор рабочей точки лампового триода на нелинейном участке характеристики, что определяет сложности регулировки прибора, а также в определенной степени является причиной дополнительного снижения точности измерительных преобразований.The use of a nonlinear portion of the characteristic of a tube triode, the kind of nonlinearity of which for different lamp instances can be different, is the cause of errors in the formation of a given nonlinear conversion function and a given change in the measuring current, which determines a decrease in the accuracy of measurement of electric skin resistance when using an analog device. At the same time, in the device-analogue, in the process of setting up the device, it is necessary to select the operating point of the lamp triode in the non-linear section of the characteristic, which determines the complexity of the adjustment of the device, and also to a certain extent causes an additional decrease in the accuracy of the measurement transformations.
Кроме вышеотмеченного в устройстве-аналоге обеспечивается преобразование в выходные регистрируемые значения "проводимости" электрокожного сопротивления между измерительным и индифферентным электродами, равного сумме электрокожных сопротивлений под измерительным и индифферентным электродами. В результате этого при диагностических исследованиях по параметрам точек акупунктуры на регистрируемые значения "проводимости" будет оказывать влияние электрокожное сопротивление зоны расположения индифферентного электрода, что дополнительно является причиной появления погрешностей регастрируемых значений "проводимости" исследуемых диагностических точек акупунктуры.In addition to the above, in the analog device, conversion of the electrical conductivity of the electrical skin resistance between the measuring and indifferent electrodes to the output recorded values is equal to the sum of the electrical skin resistances under the measuring and indifferent electrodes. As a result of this, during diagnostic studies on the parameters of acupuncture points, the recorded “conductivity” values will be affected by the electric skin resistance of the zone of location of the indifferent electrode, which additionally causes errors in the recorded values of “conductivity” of the studied diagnostic acupuncture points.
Таким образом, устройство-аналог не обеспечивает высокой точности измерительных преобразований, что определяет снижение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля.Thus, the analog device does not provide high accuracy of measuring transformations, which determines a decrease in the reliability of diagnostic studies by the method of R. Voll.
В определенной мере отмеченные недостатки устройства-аналога устранены в устройстве для поиска точек акупунктуры (патент России 2108086, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для поиска точек акупунктуры / А.Т.Селезнев, 1998 г.), которое можно использовать для диагностики по методу Р.Фолля, выбранном в качестве второго устройства-аналога заявляемого устройства. Устройство содержит измерительный и два индифферентных электрода, дифференциальный усилитель, регистратор и управляемый источник напряжения, первый выход которого соединен с измерительным электродом, а второй выход - с первым входом дифференциального усилителя и общей шиной электропитания, вычитающее устройство, выход которого соединен со входом управляемого источника напряжения, первый вход соединен с источником эталонного напряжения, а второй вход - с регистратором и через амплитудный детектор - с выходом преобразователя "ток - напряжение", входы которого соединены соответственно с первым индифферентным электродом и выходом дифференциального усилителя, второй вход дифференциального усилителя подключен ко второму индифферентному электроду.To a certain extent, the noted disadvantages of the analog device were eliminated in the device for searching acupuncture points (Russian patent 2108086, IPC A 61
В настоящем устройстве-аналоге обеспечивается формирование нелинейной функции измерительных преобразований электрокожного сопротивления в выходное напряжение, регистрируемое регистратором. При этом выбором параметров используемых в устройстве элементов может быть в определенной мере обеспечено соответствие функции преобразований устройства "эталонной кривой" Вернера. Кроме того, в устройстве обеспечивается преобразование электрокожного сопротивления зоны расположения измерительного электрода при исключении влияния на результаты измерений электрокожного сопротивления зоны расположения индифферентного электрода. В результате этого при использовании устройства для диагностики по параметрам точек акупунктуры исключаются погрешности от влияния электрокожного сопротивления индифферентной зоны. Отсутствие в устройстве нелинейных преобразующих элементов значительно упрощает настройку и регулировку прибора, а также обеспечивает высокую степень повторяемости заданных нелинейных характеристик преобразования электрокожного сопротивления устройства.This analog device provides the formation of a nonlinear function of measuring transformations of electric skin resistance into the output voltage recorded by the recorder. In this case, by choosing the parameters of the elements used in the device, the correspondence of the conversion function of the device to the Werner “reference curve” can be ensured to a certain extent. In addition, the device provides the conversion of the skin resistance of the measuring electrode location zone while eliminating the influence on the measurement results of the skin resistance of the location zone of the indifferent electrode. As a result of this, when using the device for diagnostics according to the parameters of acupuncture points, errors from the influence of the electric skin resistance of the indifferent zone are eliminated. The absence of nonlinear converting elements in the device greatly simplifies the adjustment and adjustment of the device, and also provides a high degree of repeatability of the specified nonlinear conversion characteristics of the electric resistance of the device.
В то же время в устройстве не обеспечивается требуемое соответствие начальных и конечных участков характеристики преобразования электрокожного сопротивления "эталонной кривой" Вернера как по виду нелинейности преобразования электрокожного сопротивления, так и по заданным значениям измерительного тока, что является причиной появления погрешностей измерений при использовании устройства-аналога, определяющих снижение достоверности диагностических исследований.At the same time, the device does not provide the required correspondence between the initial and final sections of the electrical resistance transformation characteristic of the Werner “reference curve” both in terms of the nonlinearity of the electrical resistance transformation and in the given values of the measuring current, which causes measurement errors when using an analog device determining the decrease in the reliability of diagnostic studies.
Таким образом, основными недостатками известных устройств-аналогов является недостаточная точность измерительных преобразований электрокожного сопротивления в значения электрокожной "проводимости" для заданных нормированных значений измерительного тока, определяющая снижение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля.Thus, the main disadvantages of the known analog devices is the insufficient accuracy of the measurement conversions of the electric skin resistance into the values of the electric skin "conductivity" for the specified normalized values of the measuring current, which determines the decrease in the reliability of diagnostic studies by the R. Voll method.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является устройство для измерения эдектрокожного сопротивления по патенту России на изобретение (Заявка №99109623, МПК А 61 В 5/05, А 61 Н 39/02. Устройство для измерения электрокожного сопротивления. / А.Т.Селезнев, Н.А.Селезнева, Ю.В.Юров, заявл. 27.04.99 г., положительное решение от 09.01.2001 г.), предназначенное для диагностики по методу Р.Фолля, содержащее два усилителя, коммутатор, первый вход которого подключен к первому входу первого блока памяти, второй и третий входы раздельно подключены к первому и второму индифферентным электродам, а выход - к первому входу первого усилителя, второй вход которого подключен к измерительному электроду, управляемый делитель напряжения, первый вход которого подключен к выходу первого блока памяти, а выход - к объединенным первым входам компаратора и второго блока памяти, второй вход компаратора подключен к выходу эталонного источника напряжения, а выход - ко второму входу первого блока памяти, блок вычитания, мультивибратор, два регистратора, резистор, управляемый источник напряжения, первый выход которого подключен к измерительному электроду и второму входу первого усилителя, второй выход - к общей шине электропитания, а вход подключен к выходу блока вычитания, первый вход которого подключен к выходу эталонного источника напряжения и второму входу компаратора, а второй вход подключен к выходу второго усилителя и второму регистратору, первый вход второго усилителя подключен ко второму входу коммутатора, первому индифферентному электроду и через резистор соединен с общей шиной электропитания, а второй вход подключен к общей шине электропитания, первый выход мультивибратора подключен к объединенным первым входам коммутатора и первого блока памяти, второй выход мультивибратора подключен ко второму входу второго блока памяти, выход которого подключен к первому регистратору, выход первого усилителя подключен ко второму входу управляемого делителя напряжения.The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is a device for measuring electrical skin resistance according to the Russian patent for invention (Application No. 99109623, IPC A 61
Названное устройство выбрано в качестве прототипа заявляемых устройств как совпадающее с ними по максимальному числу признаков.The named device is selected as a prototype of the claimed devices as coinciding with them in the maximum number of signs.
В устройстве-прототипе с помощью регистратора по выходному напряжению второго усилителя обеспечивается измерительное преобразование электрокожного сопротивления в выходные сигналы, регистрируемые в условных единицах "проводимости" по линейной измерительной шкале в значительной степени, соответствующей "эталонной кривой" Вернера, формируется при использовании линейных преобразующих элементов устройства, что определяет повышение точности измерительных преобразований, а следовательно, и повышение достоверности диагностических исследований по методу Р.Фолля. Кроме того, определение с помощью первого регистратора соотношения электрокожных сопротивлений в зонах расположения измерительного и индифферентного электродов позволяет дополнительно повысить достоверность диагностических показателей.In the prototype device, using the recorder for the output voltage of the second amplifier, a measurement conversion of electric skin resistance into output signals recorded in arbitrary units of "conductivity" on a linear measuring scale to a large extent, corresponding to the Werner "reference curve", is formed using linear converting elements of the device , which determines an increase in the accuracy of measuring transformations, and, consequently, an increase in the reliability of diagnostic tests studies by the method of R. Voll. In addition, the determination using the first recorder of the ratio of electrical skin resistances in the areas of the measuring and indifferent electrodes can further increase the reliability of diagnostic indicators.
В то же время требуемая степень соответствия функции преобразования электрокожного сопротивления, а также заданное изменение значений измерительного тока в устройстве-прототипе достигается не во всем диапазоне измеряемых значений электрокожного сопротивления. Как отмечают авторы, практически полное соответствие измерительной шкалы электрокожного сопротивления "эталонной кривой" Вернера может быть достигнуто лишь при использовании дополнительно нелинейных элементов (например, полупроводниковых диодов - в цепи второго регистратора) или нелинейного участка амплитудной характеристики второго усилителя, выбираемого при настройке устройства.At the same time, the required degree of correspondence of the conversion function of the electric skin resistance, as well as the specified change in the values of the measuring current in the prototype device, is not achieved in the entire range of measured values of the electric skin resistance. As the authors note, the almost complete correspondence of the measuring scale of the electric skin resistance to the Werner “reference curve” can be achieved only by using additional non-linear elements (for example, semiconductor diodes in the circuit of the second recorder) or a non-linear section of the amplitude characteristic of the second amplifier selected when setting up the device.
Кроме того, в устройстве-прототипе обеспечивается преобразование в выходные значения "проводимости" суммы электрокожных сопротивлений зон расположения измерительного и первого индифферентного электродов, что определяет возможности появления погрешностей при диагностических исследованиях по параметрам точек акупунктуры за счет изменения электрокожного сопротивления индифферентной зоны.In addition, in the prototype device, the sum of the electric skin resistances of the measuring zones and the first indifferent electrodes is converted to the output “conductivity” values, which determines the possibility of errors during diagnostic studies according to the parameters of acupuncture points due to changes in the electric skin resistance of the indifferent zone.
Отмеченное снижает точность измерительных преобразований и является причиной снижения достоверности диагностических исследований при использовании устройства-прототипа для реализации диагностического медицинского метода Р.Фолля.The aforementioned reduces the accuracy of the measurement transformations and is the reason for the decrease in the reliability of diagnostic studies when using the prototype device for the implementation of the R. Voll diagnostic medical method.
Таким образом, недостатки известных устройств определяются недостаточной точностью измерения электрокожного сопротивления в значениях, регистрируемых в условных единицах "проводимости", и соответствия измерительного тока нормированным значениям, определяемым "эталонной кривой" Вернера.Thus, the disadvantages of the known devices are determined by the insufficient accuracy of measuring the electrical resistance in the values recorded in arbitrary units of "conductivity", and the correspondence of the measuring current to the normalized values determined by the "reference curve" Werner.
Целью изобретения является устранение отмеченных недостатков.The aim of the invention is to remedy the noted drawbacks.
Поставленная цель в первом варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный и два индифферентных электрода, первый усилитель, входы которого раздельно подключены к выводам калиброванного резистора, а выход - ко входу блока вычитания, коммутатор, входы которого раздельно подключены к индифферентным электродам, а выход - ко входу второго усилителя, источник эталонного напряжения и регистратор, введен третий усилитель, вход которого подключен к первым входам первого усилителя и блока деления и объединенным первым выводам первого и второго калиброванных резисторов, а выход подключен ко второму входу блока вычитания, выход которого подключен ко второму входу блока деления, второй вывод первого калиброванного резистора подключен к измерительному электроду, а второго калиброванного резистора - к первому выходу источника эталонного напряжения, второй выход источника эталонного напряжения и второй вход второго усилителя подключены к общей шине электропитания, выход второго усилителя подключен ко второму индифферентному электроду, а выход блока деления подключен к регистратору.The goal in the first embodiment of the device is achieved by the fact that in the device for measuring electric resistance, containing a measuring and two indifferent electrodes, the first amplifier, the inputs of which are separately connected to the terminals of the calibrated resistor, and the output is to the input of the subtraction unit, a switch, the inputs of which are separately connected to the indifferent electrodes, and the output to the input of the second amplifier, a reference voltage source and a recorder, a third amplifier is introduced, the input of which is connected to the first inputs of the first about the amplifier and the division unit and the combined first conclusions of the first and second calibrated resistors, and the output is connected to the second input of the subtraction unit, the output of which is connected to the second input of the division unit, the second output of the first calibrated resistor is connected to the measuring electrode, and the second calibrated resistor to the first the output of the reference voltage source, the second output of the reference voltage source and the second input of the second amplifier are connected to a common power bus, the output of the second amplifier is connected to w rum indifferent electrode, and an output divider connected to the logger.
Поставленная цель во втором варианте устройства достигается тем, что в устройство для измерения электрокожного сопротивления, содержащее измерительный и два индифферентных электрода, первый усилитель, входы которого раздельно подключены к выводам калиброванного резистора, коммутатор, входы которого раздельно подключены к индифферентным электродам, а выход - ко входу второго усилителя, блок вычитания, источник эталонного напряжения и регистратор, введен делитель напряжения, вход которого подключен к первому выходу источника эталонного напряжения и через второй калиброванный резистор соединен с первым входом блока деления и первым выводом первого калиброванного резистора, второй вывод которого подключен к измерительному электроду, выход делителя напряжения подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу блока деления, а выход - к регистратору, второй вход блока деления подключен к выходу первого усилителя, второй выход источника эталонного напряжения и второй вход второго усилителя подключены к общей шине электропитания, а выход второго усилителя подключен ко второму индифферентному электроду.The goal in the second embodiment of the device is achieved by the fact that in the device for measuring the electrical resistance, containing a measuring and two indifferent electrodes, the first amplifier, the inputs of which are separately connected to the terminals of the calibrated resistor, the switch, the inputs of which are separately connected to the indifferent electrodes, and the output to the input of the second amplifier, a subtraction unit, a reference voltage source and a registrar, a voltage divider is introduced, the input of which is connected to the first output of the source voltage and through a second calibrated resistor is connected to the first input of the division unit and the first output of the first calibrated resistor, the second output of which is connected to the measuring electrode, the output of the voltage divider is connected to the first input of the subtraction unit, the second input of which is connected to the output of the division unit, and the output is to the recorder, the second input of the division unit is connected to the output of the first amplifier, the second output of the reference voltage source and the second input of the second amplifier are connected to a common power bus, and the output torogo amplifier connected to the second indifferent electrode.
При таком выполнении устройств для измерения электрокожного сопротивления за счет введения второго калиброванного резистора, третьего усилителя и блока деления в первом варианте устройства и за счет введения второго калиброванного резистора, делителя напряжения и блока деления во втором варианте устройства обеспечивается возможность получения высокой степени соответствия заданной шкалы измерения электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" и нормированных значений измерительного тока "эталонной кривой" Вернера, а следовательно, и высокая точность измерения при реализации режимов диагностики по параметрам точек акупунктуры н параметрам зон отведений, что определяет высокую достоверность диагностических показателей при реализации медицинского диагностического метода Р.Фолля.With this embodiment, devices for measuring electrical resistance by introducing a second calibrated resistor, a third amplifier and a dividing unit in the first embodiment of the device and by introducing a second calibrated resistor, a voltage divider and a dividing unit in the second embodiment of the device, it is possible to obtain a high degree of compliance with a given measurement scale electrical skin resistance in arbitrary units of "conductivity" and normalized values of the measuring current "reference curve" Werner , And hence high measurement accuracy in the realization of diagnostic modes in the parameters of acupuncture points n parameters leads zones, which determines the high accuracy of diagnostic performance when implementing medical diagnostic method R.Foll.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображена функциональная схема варианта устройства, поясняющего осуществление предлагаемого способа; на фиг.2 и 3 - функциональные схемы первого и второго вариантов предлагаемого устройства.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a functional diagram of a variant of the device explaining the implementation of the proposed method; figure 2 and 3 are functional diagrams of the first and second variants of the proposed device.
Согласно предлагаемому способу и устройству схема замещения объекта исследований (участка кожного покрова) представлена в виде узла 1; на чертежах схематично показаны измерительный электрод 2, первый 3 и второй 4 индифферентные электроды, коммутатор 5, второй коммутатор 6, первый калиброванный резистор 7, милливольтметр 8 постоянного тока, второй калиброванный резистор 9, источник 10 эталонного напряжения, первый усилитель 11, второй усилитель 12, третий усилитель 13, блок 14 вычитания, блок 15 деления, регистратор 16 и делитель 17 напряжения.According to the proposed method and device, the equivalent circuit of the research object (area of the skin) is presented in the form of a
Схема 1 замещения кожного покрова представлена в виде модели Филлипсона без учета сопротивления подкожных тканей (см. Macs Phillippe. Изучение импеданса кожи человека для низкочастотных токов. - These, dat. Ing, Univ Nancy, 1973. - 96 p.), где Rx, R1, R2 - электрокожные сопротивления в точках расположения измерительного электрода 2 и индифферентных электродов 3, 4 соответственно.The
Измерительный электрод 2 выполнен в виде латунного электрода со сферической контактной поверхностью диаметром 3 мм. Первый индифферентный электрод 3 выполнен в виде латунного электрода небольшой площади (порядка 2÷10 см2) с фиксирующим приспособлением. Второй индифферентный электрод 4 представляет собой отрезок лагунной трубы диаметром 20 мм и длиной 110 мм.The measuring
Коммутатор 5 предназначен для подключения выходной цепи к первому 3 или второму 4 индифферентному электроду при реализации режимом измерений с трехточечным (при использовании двух индифферентных электродов 3, 4) и с двухточечным (при использовании одного индифферентного электрода 4) подключением к кожному покрову. В качестве коммутатора 3 может быть использован переключатель, например, типа П2К.
Второй коммутатор 6 предназначен для подключения первого входа милливольтметра 8 к измерительному электроду 2 (при измерении падения напряжения U1 на первом калиброванном резисторе 7) и к выходу коммутатора 5 (при измерении разности потенциалов U2 на электрической цепи, состоящей из первого калиброванного резистора 7 и электрокожного сопротивления Rx или Rx+R2 в зависимости от вида подключения к кожному покрову). Второй коммутатор 6 выполнен аналогично коммутатору 5.The second switch 6 is designed to connect the first input of the millivoltmeter 8 to the measuring electrode 2 (when measuring the voltage drop U 1 on the first calibrated resistor 7) and to the output of the switch 5 (when measuring the potential difference U 2 on the electric circuit, consisting of the first calibrated
Первый калиброванный резистор 7 предназначен для формирования падения напряжения U1 от измерительного тока и обеспечения заданных зависимостей "проводимости" и измерительного тока в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. В качестве первого калиброванного резистора 7 для реализации метода Р.Фолля использован точный постоянный резистор с сопротивлением 140±1 кОм.The first calibrated
Милливольтметр 8 предназначен для измерения падения напряжения U1 на первом калиброванном резисторе 7 и разности потенциалов U2 между объединенными выводами первого 7 и второго 9 калиброванных резисторов и соответствующим подключаемым с помощью коммутатора 5 индифферентным электродом. В качестве милливольтметра 8 может быть использован милливольтметр постоянного тока, имеющий высокое входное сопротивление (порядка 100 МОм).The millivoltmeter 8 is designed to measure the voltage drop U 1 on the first calibrated
Второй калиброванный резистор 9 предназначен для формирования заданного значения измерительного тока в соответствии с "эталонной кривой" Вернера. В качестве второго калиброванного резистора 9 может быть использован точный постоянный резистор, аналогичный первому калиброванному резистору 7 с сопротивлением для реализации метода Р.Фолля, равным 190±1 кОм, чтобы сумма сопротивлений первого 7 и второго 9 калиброванных резисторов составляла 330±1 кОм.The second calibrated
Источник 10 эталонного напряжения предназначен для формирования измерительного тока, протекающего через измеряемое электрокожное сопротивление. В качестве источника 10 эталонного напряжения можно использовать стабилизированный источник электропитания, выходное напряжение которого для реализации метода Р.Фолля должно быть равно U0=3,9±0,01 В.The
Первый усилитель 11 представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением (порядка 100 МОм и более) и предназначен для передачи в выходную цепь напряжения, пропорционального падению напряжения на первом калиброванном резисторе 7. Усилитель может быть выполнен на микросхемах К140УД12 и К 154УД1 в виде масштабного дифференциального усилителя.The
Второй усилитель 12 представляет собой дифференциальный усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением и предназначен для формирования потенциала общей точки соединения электрокожных сопротивлений Rx, R1, R2, равного потенциалу общей шины электропитания при реализации режима преобразований с трехточечным подключением за счет подключения второго индифферентного электрода 4 к выходу второго усилителя 12, а первого индифферентного электрода 3 к первому (инвертирующему) входу второго усилителя 12 и подаче потенциала общей шины электропитания на его второй (инвертирующий) вход. Второй усилитель 12 выполнен аналогично первому усилителю 11.The
Третий усилитель 13 представляет собой усилитель постоянного тока с большим входным сопротивлением и предназначен для передачи входного напряжения, равного напряжению U2 в выходную цепь с коэффициентом передачи, определяемым способом измерения и равным при реализации метода Р.Фолля: К2=0,191.The
Блок 14 вычитания предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального разности входных напряжений. Блок 14 вычитания может быть выполнен на микросхеме К154УД1 в виде масштабного вычитающего усилителя.The
Блок 15 деления предназначен для формирования выходного напряжения, пропорционального частному от деления входных напряжений. Блок 15 деления можно выполнить на микросхеме MRY-100 фирмы Burr-Brown или AD534 фирмы Analog Devices.
Регистратор 16 предназначен для регистрации выходного измеряемого параметра в условных единицах N "проводимости" по выходному напряжению, подаваемому на регистратор 16. В качестве регистратора может быть использован стрелочный микроамперметр типа М42103.The
Делитель 17 напряжения предназначен для формирования входного напряжения блока 14 вычитания путем деления выходного напряжения U0 источника 10 эталонного напряжения.The
Способ измерения электрокожного сопротивления в точках акупунктуры осуществляется следующим образом.The method of measuring skin resistance at acupuncture points is as follows.
Индифферентные электроды 3, 4 размещают в выбранной индифферентной зоне кожного покрова, а измерительный электрод 2 контактной поверхностью прижимают в зоне точки акупунктуры. В зависимости от режима измерения при необходимости использования трех- или двухточечного подключения к кожному покрову коммутатор 5 переключают в состояние, при котором его выход подключается к первому 3 или второму 4 индифферентному электроду соответственно (при использовании двухточечного подключения первый индифферентный электрод 3 может не использоваться).The
Затем от источника электропитания (в качестве которого при реализации метода Р.Фолля для обеспечения нормированного значения измерительного тока используется источник 10 эталонного напряжения) через последовательно включенные первый 7 и второй 9 калиброванные резисторы к цепи между измерительным 2 и вторым индифферентным 4 электродами прикладывается измерительное напряжение U0. Под действием этого напряжения в последовательной измерительной цепи, состоящей из второго 9, первого 7 калиброванных резисторов и электрокожных сопротивлений Rx, R2, начинает протекать измерительный ток I, значение которого на основании закона Ома для участка однородной цепи можно представитьThen, from the power supply (which, when implementing the R. Voll method, the
где R01 и R02 сопротивления первого 7 и второго 9 калиброванных резисторов соответственно.where R 01 and R 02 the resistance of the first 7 and second 9 calibrated resistors, respectively.
В соответствии с выражением (1) измерительный ток I будет зависеть от электрокожного сопротивления R2 зоны расположения второго индифферентного электрода, что может привести к погрешностям измерений. Однако выбором в соответствии с предлагаемым способом относительно большого значения (330 кОм) суммы сопротивлений первого 7 и второго 9 калиброванных резисторов практически сводятся к минимуму возможные погрешности (при реальном максимальном изменении значения электрокожного сопротивления индифферентной зоны в диапазоне (0-10) кОм относительная погрешность изменения измерительного тока не будет превышать ±1,5%).In accordance with expression (1), the measuring current I will depend on the electric skin resistance R 2 of the location zone of the second indifferent electrode, which may lead to measurement errors. However, by choosing, in accordance with the proposed method, a relatively large value (330 kΩ) of the sum of the resistances of the first 7 and second 9 calibrated resistors, the possible errors are practically minimized (with a real maximum change in the value of the electric skin resistance of the indifferent zone in the range (0-10) kOhm, the relative error of the change measuring current will not exceed ± 1.5%).
Подключая с помощью второго коммутатора 6 вход милливольтметра 8 к измерительному 2 или соответствующему индифферентному электроду 3 или 4 осуществляют измерение падения напряжения U1 на первом калиброванном резисторе 7 и разности потенциалов U2, определяемой падением напряжения на участке цепи, состоящей из первого калиброванного резистора 7 и электрокожного сопротивления Rx1, которые можно представит в виде:Connecting the input of a millivoltmeter 8 to the measuring 2 or the corresponding
где Rx1 - электрокожное сопротивление, которое при двухточечном подключении равно сумме электрокожных сопротивлений зоны точки акупунктуры и индифферентной зоны: Rx1=Rx+R2, а при трехточечном подключении при высоком входном сопротивлении милливольтметра (при условии, что электрический ток через цепь первого индифферентного электрода 3 не протекает) равно электрокожному сопротивлению точки акупунктуры Rx1=Rx.where R x1 is the electrical skin resistance, which at a point-to-point connection is equal to the sum of the electrical skin resistances of the acupuncture point zone and the indifferent zone: R x1 = R x + R 2 , and with a three-point connection with a high input resistance of a millivoltmeter (provided that the electric current through the circuit of the first the
После измерения падения напряжения U1 и разности потенциалов U2 искомое электрокожное сопротивление в условных единицах проводимости определяют по формулеAfter measuring the voltage drop U 1 and the potential difference U 2, the desired electrical skin resistance in arbitrary units of conductivity is determined by the formula
Подставляя в выражение (4) рассчитанное оптимальное значение коэффициента пропорциональности К=0,191, обеспечивающего максимальное соответствие измеряемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" "эталонной кривой" Вернера. получим выражение для вычисления соответствующих значений N при реализации метода Р.ФолляSubstituting the calculated optimal value of the proportionality coefficient K = 0.191 into expression (4), which ensures the maximum correspondence of the measured values of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity" to the "Werner reference curve". we obtain an expression for calculating the corresponding values of N when implementing the R. Voll method
При осуществлении способа измерения значение измерительного тока определяется выражением (1), которое для рассчитанных оптимальных значений сопротивлений калиброванных резисторов и напряжения источника 10 эталонного напряжения R01=140 кОм; R02=190 кОм; U0=3,9 В можно определить из выраженияWhen implementing the measuring method, the value of the measuring current is determined by the expression (1), which for the calculated optimal values of the resistances of the calibrated resistors and the voltage of the
где I - измерительный ток, мкА; Rx1 - соответствующее измеряемое электрокожное сопротивление, кОм.where I is the measuring current, µA; R x1 is the corresponding measured electrical skin resistance, kOhm.
Подставляя в выражение (5) выражения (2), (3) и преобразовывая с учетом рассчитанных параметров, получим:Substituting expressions (2), (3) into expression (5) and transforming taking into account the calculated parameters, we obtain:
Выражения (6) и (8) позволяют вычислить значения измерительного тока I и выходного параметра N для нормированных значений электрокожного сопротивления, получаемых при реализации предложенного способа.Expressions (6) and (8) allow us to calculate the values of the measuring current I and the output parameter N for the normalized values of electric skin resistance obtained by implementing the proposed method.
Результаты проведенных вычислений и сопоставлений полученных значений с соответствующими значениями, определяемыми "эталонной кривой" Вернера, приведены в табл.1 и 2.The results of the calculations and comparisons of the obtained values with the corresponding values determined by the Werner “reference curve” are shown in Tables 1 and 2.
Здесь же для сравнения приведены значения измерительного тока I0 и проводимости" N0, определяемые "эталонной кривой" Вернера, а также абсолютных ΔI, ΔN и относительных δI, δN погрешностей значений измерительного тока I и измеряемого параметра N "проводимости" для нормированных значений электрокожного сопротивления Rx1.Here, for comparison, the values of the measuring current I 0 and the conductivity "N 0 determined by the Werner" reference curve "are given, as well as the absolute Δ I , Δ N and relative δ I , δ N errors of the values of the measuring current I and the measured parameter N" conductivity " for normalized values of electric skin resistance R x1 .
Как видно из приведенных таблиц, предлагаемый способ обеспечивает высокое соответствие значений измерительного тока I и измеряемых параметров N "проводимости" соответствующим значениям I0, N0 "эталонной кривой" Вернера: относительная погрешность значений измерительного тока в пределах измерительного диапазона электрокожных сопротивлений не превышает 4,5%, а при исключении участка диапазона (при Rx1=45 кОм) составляет не более 2%; относительная погрешность измерения электрокожного сопротивления в условных в днищах "проводимости" в пределах измерительного диапазона электрокожных сопротивлений не превышает 3,8%.As can be seen from the above tables, the proposed method provides a high correspondence between the values of the measuring current I and the measured parameters N of the "conductivity" corresponding to the values of I 0 , N 0 of the "Werner reference curve": the relative error of the values of the measuring current within the measuring range of electric skin resistances does not exceed 4, 5%, and with the exclusion of a portion of the range (at R x1 = 45 kOhm) is not more than 2%; the relative error in the measurement of electric skin resistance in conditional "conductivity" bottoms within the measuring range of electric skin resistance does not exceed 3.8%.
Оптимальное осуществление предлагаемого способа может быть проведено с помощью предлагаемых двух вариантов устройства для измерения электрокожного сопротивления.The optimal implementation of the proposed method can be carried out using the proposed two variants of the device for measuring electric resistance.
Устройства для измерения электрокожного сопротивления работают следующим образом. Перед использованием устройств предварительно с помощью второго коммутатора 5 необходимо выбрать режим работы.Devices for measuring electrical resistance are as follows. Before using the devices, using the
При соединении с помощью коммутатора 5 первого (инвертирующего) входа второго усилителя 12 с первым индифферентным электродом 3 устройства будут работать с трехточечным подключением к кожному покрову, обеспечивающим исключение влияния на выходные параметры электрокожных сопротивлений R1, R2 индифферентных зон. Настоящий режим рекомендуется при использовании устройств для диагностики параметров точек акупунктуры, а также может быть с успехом использован для диагностики по параметрам зон отведений. В этом случае при условии высокого входного сопротивления усилителя 12 ток в цепи первого индифферентного электрода 3 практически будет равен нулю, а следовательно, потенциал точки соединения электрокожных сопротивлений Rx, R1, R2 будет равен потенциалу первого входа второго усилителя 12, который в свою очередь равен потенциалу второго входа второго усилителя 12, определяемому потенциалом общей шины электропитания, выбираемым равным нулю. В результате этого значение измерительного тока и падения напряжений на электрокожном сопротивлении Rx и калиброванных резисторах 7, 9 не будут зависеть от электрокожных сопротивлений R1, R2 индифферентных зон, что будет определять независимость регистрируемых устройствами измеряемых параметров от электрокожного сопротивления индифферентных зон.When connecting the first amplifier (inverting) input of the
При соединении с помощью коммутатора 5 первого входа усилителя 12 со вторым индифферентным электродом 4 устройство будет работать с использованием двухточечного подключения к кожному покрову, рекомендуемому при проведении диагностики по параметрам зон отведений. В этом случае второй усилитель 12 будет выполнять функцию повторителя напряжения, в результате чего потенциал второго индифферентного электрода 4 будет определяться потенциалом общей шины электропитания, и в качестве информативных параметров будет рассматриваться сумма электрокожных сопротивлений R01=Rx+R2 зон расположения измерительного 2 и второго индифферентного 4 электродов. При этом первый индифферентный электрод 3 не используется. Настоящий режим используется в известных устройствах для диагностики по методу Р.Фолля.When connected via a
При включении источника 10 эталонного напряжения в последовательной измерительной цепи, включающей первый 7 и второй 9 калиброванные резисторы и электрокожные сопротивления Rx, R2, будет протекать измерительный ток I, замыкаемый через выходную цепь усилителя 12 на общую шину электропитанияWhen you turn on the
значение которого при выборе R01+R02=330 кОм будет изменяться в соответствии с "эталонной кривой" Вернера в зависимости от электрокожного сопротивления Rx1.the value of which, when choosing R 01 + R 02 = 330 kOhm, will change in accordance with the Werner “reference curve” depending on the skin resistance R x1 .
От измерительного тока I на электрокожных сопротивлениях и калиброванных резисторах создадутся падения напряжений, в результате чего на выходе первого усилителя 11 сформируется напряжениеFrom the measuring current I, voltage drops will be generated at the electric skin resistances and calibrated resistors, as a result of which a voltage is generated at the output of the
где K1 - коэффициент передачи первого усилителя 11, а потенциал общей точки соединения выводов первого 7 и второго 9 калиброванных резисторов U4 относительно общей шины электропитания будет равенwhere K 1 is the transfer coefficient of the
В первом варианте устройства выходное напряжение U5 блока 14 вычитания будет определяться выражениемIn the first embodiment of the device, the output voltage U 5 of the
где К2 - коэффициент передачи третьего усилителя 13; К3 - коэффициент передачи блока 14 вычитания.where K 2 is the transfer coefficient of the
И на выходе блока 15 деления сформируется напряжение U6, пропорциональное с коэффициентом пропорциональности K4 частному от деления напряжения U5 на напряжение U4 And at the output of the
Пропорционально напряжению U6 первом варианте устройства с помощью регистратора 16 будет осуществляться определение значений регистрируемого электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости".In proportion to the voltage U 6 of the first embodiment of the device, using the
Сравнивая выражения (7) и (12), можно показать, что они будут эквивалентны при условии выбора коэффициентов передачи K1 - первого усилителя 11, К2 - третьего усилителя 13, К3 - блока 14 вычитания и K4 - блока 15 деления со следующими значениями: K1=1; K2=0,191; К3К4=123,6.Comparing expressions (7) and (12), it can be shown that they will be equivalent if the transmission coefficients are selected K 1 - the
Таким образом, первый вариант устройства обеспечивает реализацию предложенного способа измерения, а следовательно, и необходимую точность измерения электрокожного сопротивления и соответствия параметров "эталонной кривой" Вернера.Thus, the first version of the device provides the implementation of the proposed method of measurement, and therefore the necessary accuracy of measuring the electric resistance and compliance with the parameters of the "reference curve" Werner.
Во втором варианте устройства с помощью блока 15 деления обеспечивается формирование выходного напряжения U7, пропорционального частному от деления напряжений U4 и U3, определяемых выражениями (11) и (10):In the second variant of the device, using the
где - соответствующие коэффициенты передачи первого усилителя 11 и блока 15 деления для второго варианта устройства.Where - the respective transmission coefficients of the
С помощью блока 14 вычитания во втором варианте устройства формируется выходное напряжение U8, пропорциональное с коэффициентом пропорциональности разности напряжения U7 и выходного напряжения U9 делителя 17 напряжения, определяющее измеряемые значения электрокожного сопротивления, регистрируемые с помощью регистратора 16Using the
где K5 - коэффициент передачи делителя 17 напряжения; U0 - выходное напряжение источника 10 эталонного напряжения.where K 5 - gear ratio of the
Преобразовывая выражение (13), получимTransforming the expression (13), we obtain
Сравнивая выражения (7) и (14), можно показать, что они будут полностью эквивалентны при выборе следующих значений коэффициентов передачи второго варианта устройства: К5U0=0,191; Comparing expressions (7) and (14), we can show that they will be completely equivalent when choosing the following values of the transmission coefficients second variant of the device: K 5 U 0 = 0.191;
Таким образом, предлагаемые два варианта устройств при выборе соответствующих значений параметров элементов обеспечивают соответствие функций передачи измеряемых значений электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" предложенному способу и "эталонной кривой" Вернера, что определяет высокую точность измерения электрокожного сопротивления.Thus, the proposed two device options, when choosing the appropriate values of the element parameters, ensure that the transmission functions of the measured values of electrical resistance in arbitrary units of "conductivity" to the proposed method and the "reference curve" of Werner, which determines the high accuracy of measurement of electrical resistance.
При этом значение измерительного тока при использовании предложенных устройств (при выборе сопротивления R02 второго калиброванного резистора 9 так, чтобы сумма сопротивлений R01 первого 7 и R02 второго 9 калиброванных резисторов соответствовала требованиям предлагаемого способа R01+R02=330 кОм; R02=190 кОм) также будет соответствовать "эталонной кривой" Вернера.The value of the measuring current when using the proposed devices (when choosing the resistance R 02 of the second calibrated
В зависимости от выбранного режима работы предлагаемых вариантов устройств, определяемого с помощью коммутатора 5, обеспечивается возможность проводить измерения как с использованием традиционного двухточечного подключения к кожному покрову, так и трехточечного подключения, позволяющего исключить влияние на результаты измерений электрокожных сопротивлений индифферентных зон.Depending on the selected operating mode of the proposed device options, determined with the help of
Таким образом, предлагаемый способ и варианты устройств для измерения электрокожного сопротивления обеспечивают точное измерение электрокожного сопротивления в условных единицах "проводимости" при высокой степени соответствия значений измерительного тока и независимости результатов измерений от электрокожного сопротивления индифферентных зон, что обеспечивает высокую достоверность диагностических исследований и является основой для эффективного их использования.Thus, the proposed method and variants of devices for measuring electric skin resistance provide accurate measurement of electric skin resistance in arbitrary units of "conductivity" with a high degree of correspondence of the measured current values and the independence of the measurement results from the electric skin resistance of indifferent zones, which ensures high reliability of diagnostic studies and is the basis for their effective use.
Кроме того, выполнение вариантов устройств на элементах с линейными передаточными характеристиками определяет высокую повторяемость метрологических характеристик приборов при их серийном производстве, а также минимальную сложность их настройки и регулировки.In addition, the implementation of device variants on elements with linear transfer characteristics determines the high repeatability of the metrological characteristics of devices in their mass production, as well as the minimum complexity of their setup and adjustment.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116779/14A RU2269928C2 (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001116779/14A RU2269928C2 (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001116779A RU2001116779A (en) | 2003-03-20 |
RU2269928C2 true RU2269928C2 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=36051140
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001116779/14A RU2269928C2 (en) | 2001-06-15 | 2001-06-15 | Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269928C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ306789B6 (en) * | 2016-05-05 | 2017-07-07 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Connection of a stimulation circuit quality indicator |
-
2001
- 2001-06-15 RU RU2001116779/14A patent/RU2269928C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ306789B6 (en) * | 2016-05-05 | 2017-07-07 | Vysoká Škola Báňská-Technická Univerzita Ostrava | Connection of a stimulation circuit quality indicator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Henderson et al. | An impedance camera for spatially specific measurements of the thorax | |
JP3907353B2 (en) | Bioimpedance measurement device | |
Grimnes | Impedance measurement of individual skin surface electrodes | |
US3508540A (en) | Apparatus for direct measurement of skin conductance | |
US3784908A (en) | Electrical conductivity measurement method and apparatus | |
Rao et al. | An analog front end ASIC for cardiac electrical impedance tomography | |
US9594104B2 (en) | Simultaneous impedance testing method and apparatus | |
TW201545718A (en) | Signal process system and method for the same and bioimpedance detection device and element | |
Eilebrecht et al. | Impedance measurement system for determination of capacitive electrode coupling | |
RU2269928C2 (en) | Method and device for measuring electric skin resistance in acupuncture points | |
US4331160A (en) | Method for detecting and recording physiological changes accompanying emotional stresses | |
KR100201765B1 (en) | Apparatus for identifying acupuncture spots, diagnosis and therapy | |
JPH06277191A (en) | Method for measuring bio-impedance | |
RU2207806C2 (en) | Device for setting diagnosis after folle approach | |
RU2175213C1 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
RU2195864C1 (en) | Device for diagnosis by the r foll method | |
RU2195867C1 (en) | Device for measurement of electrodermal resistance | |
RU2207807C2 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
Crandall et al. | Characterization of the Analog Device Inc (ADI) MAX30009 Bioimpedance Analog Front End Chip | |
Healey et al. | Circuit architecture for electrical impedance spectroscopy instrumentation to address electrode impedance mismatch in clinical devices | |
RU2173537C2 (en) | Device for measuring electric skin resistance | |
RU2262296C2 (en) | Device for setting diagnosis using r. voll's method | |
Potdar et al. | Monitoring breathing rate using bio-impedance technique | |
RU2121336C1 (en) | Method of measuring of electrodermal resistance | |
Holani | A bioimpedance simulator for impedance cardiography |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |