RU2432900C2

RU2432900C2 - Multifrequency bioimpedance metre

Info

Publication number: RU2432900C2
Application number: RU2009143290/14A
Authority: RU
Inventors: Олег Игоревич Белозеров (RU); Олег Игоревич Белозеров; Виктор Александрович Алексенко (RU); Виктор Александрович Алексенко; Сергей Алексеевич Филист (RU); Сергей Алексеевич Филист; Антон Сергеевич Зубков (RU); Антон Сергеевич Зубков; Александр Алексеевич Кузьмин (RU); Александр Алексеевич Кузьмин; Кабус Дерхим Али Кассим (RU); Кабус Дерхим Али Кассим; Роман Анатольевич Крупчатников (RU); Роман Анатольевич Крупчатников
Priority date: 2010-02-02
Filing date: 2010-02-02
Publication date: 2011-11-10
Also published as: RU2009143290A

Abstract

FIELD: medicine.

SUBSTANCE: invention relates to medical equipment. Device contains successively connected measuring electrodes, instrumental amplifier, unit of detectors, unit of controlled filters, whose second inlet is switched to second outlet of unit of detectors, microcontroller, whose second inlet is connected to second outlet of unit of controlled filters, and third and fourth outlets - to third and fourth inlets of unit of controlled filters, and unit of generators, whose second inlet is connected to second outlet of microcontroller, and whose two outlets are connected with second and third inlets of unit of detectors, as well as unit of connection with PC, connected to fifth outlet of microcontroller, control unit, connected to its third inlet and current electrodes. Additionally introduced are programmed amplifier, whose first inlet is connected with first inlet of unit of generators, and second - with sixth outlet of microcontroller, unit of matching, connected to outlet of programmed amplifier, with its second outlet connected with first current electrode, signal resistor, whose first lead is connected with first outlet of unit of matching, and second - with second current electrode, current-voltage converter, whose two outlets are connected to leads of signal resistor, rectifier, whose inlet is switched to outlet of current-voltage converter, and outlet - to fourth inlet of microcontroller, and two digital-analogue converters, whose inlets are connected to seventh and eighth outlets of microcontroller, and outlets to fourth and fifth inlets of unit of detectors.

EFFECT: application of claimed device makes it possible to increase accuracy of carried out measurements.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для измерения комплексного электрического сопротивления биотканей и биожидкостей, например крови, которое несет в себе важное диагностическое значение.The invention relates to medical equipment and is intended to measure the integrated electrical resistance of biological tissues and biological fluids, such as blood, which carries important diagnostic value.

Известен биоимпедансный анализатор, содержащий генератор переменного тока, первый и второй выходы которого соединены с первым и вторым токовыми входами блока коммутации соответственно, с 1-го по М-й токовые выходы которого соединены с 1-го по М-й токовыми электродами соответственно, с 1-го по N-й потенциальные входы блока коммутации соединены с 1-го по N-й потенциальными электродами соответственно, а первый и второй потенциальные выходы соединены с первым и вторым входами первого детектора соответственно, выход которого через аналого-цифровой преобразователь соединен со входом блока обработки и индикации, первый выход которого соединен с входом управления блока коммутации (Патент РФ №1826864, 29.04.90, A61B 5/05).A known bio-impedance analyzer containing an alternator, the first and second outputs of which are connected to the first and second current inputs of the switching unit, respectively, from the 1st to the Mth current outputs of which are connected from the 1st to the Mth current electrodes, respectively, The 1st through Nth potential inputs of the switching unit are connected from the 1st through Nth potential electrodes, respectively, and the first and second potential outputs are connected with the first and second inputs of the first detector, respectively, the output of which is via analog-digital the oh converter is connected to the input of the processing and display unit, the first output of which is connected to the control input of the switching unit (RF Patent No. 1826864, 04.29.90, A61B 5/05).

Недостатком этого известного устройства является невозможность выделения активной и реактивной составляющих импеданса, что приводит к снижению достоверности анализа.The disadvantage of this known device is the inability to isolate the active and reactive components of the impedance, which leads to a decrease in the reliability of the analysis.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является биоимпедансный анализатор, который содержит генератор переменного тока, блок коммутации, токовые электроды (3-1…3-М), соответственно, потенциальные электроды (4-1…4-N), первый детектор, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки и индикации, второй детектор. Для обеспечения измерения активной и реактивной составляющих импеданса детекторы выполнены синхронными, а генератор переменного тока выполнен с возможностью формирования на своих первом и втором выходах синхронизации периодических импульсных последовательностей, различающихся по фазе на половину периода (Патент РФ №57578, 21.06.06, A61B 5/05).The closest in technical essence to the claimed device is a bio-impedance analyzer, which contains an alternating current generator, a switching unit, current electrodes (3-1 ... 3-M), respectively, potential electrodes (4-1 ... 4-N), the first detector, analog-to-digital converter, processing and indication unit, second detector. To ensure measurement of the active and reactive components of the impedance, the detectors are synchronous, and the alternator is configured to generate periodic pulse sequences at their first and second synchronization outputs that differ in phase by half the period (RF Patent No. 577578, 06/21/06, A61B 5 / 05).

Недостатком этого устройства является низкая чувствительность определения динамической составляющей биоимпеданса, связанная с отсутствием возможности компенсации базовой составляющей комплексного электрического сопротивления. Использование фиксированных частот и набора фильтров низкой частоты с фиксированными параметрами в известном устройстве не позволяет выделить информативное пространство достаточной мерности, позволяющее синтезировать решающие правила для идентификации патологий, вызывающих изменение биохимического состава биологических тканей и жидкостей.The disadvantage of this device is the low sensitivity of determining the dynamic component of bioimpedance, due to the lack of the ability to compensate for the basic component of the integrated electrical resistance. The use of fixed frequencies and a set of low-frequency filters with fixed parameters in the known device does not allow us to allocate informative space of sufficient dimensionality, which allows us to synthesize decision rules for identifying pathologies that cause a change in the biochemical composition of biological tissues and fluids.

Задачей изобретения является обеспечение высокой чувствительности при регистрации динамической составляющей биоимпеданса путем компенсации постоянной (базовой) составляющей, а также обеспечение возможности работы устройства в широком диапазоне частот, что повысит информативность и точность проводимых измерений. Использование перестраиваемых фильтров с управлением от микроконтроллера, а также управление током воздействия на биообъект является отличительными особенностями предлагаемого устройства, которые повышают точность проводимых измерений.The objective of the invention is to provide high sensitivity when registering the dynamic component of bioimpedance by compensating for the constant (base) component, as well as ensuring the possibility of the device in a wide range of frequencies, which will increase the information content and accuracy of the measurements. The use of tunable filters controlled by a microcontroller, as well as controlling the current exposure to a biological object, are distinctive features of the proposed device, which increase the accuracy of measurements.

Для достижения поставленной цели в многочастотный измеритель биоимпеданса, содержащий последовательно соединенные измерительные электроды, инструментальный усилитель, блок детекторов, блок управляемых фильтров, второй вход которого подключен ко второму выходу блока детекторов, микроконтроллер, второй вход которого подключен ко второму выходу блока управляемых фильтров, а третий и четвертый выходы микроконтроллера - к третьему и четвертому входам блока управляемых фильтров, и блок генераторов, второй вход которого подключен к второму выходу микроконтроллера, а два выхода соединены соответственно со вторым и третьим входами блока детекторов, а также блок связи с ПЭВМ, подключенный к пятому выходу микроконтроллера, блок управления, подключенный к третьему его входу, и токовые электроды, дополнительно введены последовательно соединенные программируемый усилитель, первый вход которого соединен с первым выходом блока генераторов, а второй - с шестым выходом микроконтроллера, блок согласования, вторым выходом соединенный с первым токовым электродом, сигнальный резистор, выводы которого соединены с соответствующими входами преобразователя ток-напряжение, второй вход которого соединен со вторым токовым электродом, и выпрямитель, выход которого подключен к четвертому входу микроконтроллера; два цифроаналоговых преобразователя, входы которых подключены к седьмому и восьмому выходам микроконтроллера, а выходы - к четвертому и пятому входам блока детекторов, причем блок детекторов включает два арифметических блока, выполняющих по две арифметические операции: умножение и сложение, при этом сигналы с цифроаналоговых преобразователей подаются на блоки сложения, на вторые входы которых подаются произведения сигналов, поступающих с инструментального усилителя и блока генераторов, а блок генераторов выполнен в виде двух генераторов с программируемой амплитудой, частотой и фазой, синхронизируемых и управляемых от микроконтроллера.To achieve this goal, a multi-frequency bio-impedance meter, containing series-connected measuring electrodes, an instrument amplifier, a detector unit, a controlled filter unit, the second input of which is connected to the second output of the detector unit, has a microcontroller, the second input of which is connected to the second output of the controlled filter unit, and the third and the fourth outputs of the microcontroller - to the third and fourth inputs of the block of controlled filters, and the block of generators, the second input of which is connected to the second at the output of the microcontroller, and two outputs are connected respectively to the second and third inputs of the detector unit, as well as a PC communication unit connected to the fifth output of the microcontroller, a control unit connected to its third input, and current electrodes, a programmable amplifier connected in series in addition, the first input of which is connected to the first output of the generator block, and the second to the sixth output of the microcontroller, the matching unit, the second output connected to the first current electrode, a signal resistor , Terminals of which are connected to corresponding inputs of the current-voltage converter, a second input coupled to a second current electrode, and a rectifier, the output of which is connected to a fourth input of the microcontroller; two digital-to-analog converters, the inputs of which are connected to the seventh and eighth outputs of the microcontroller, and the outputs to the fourth and fifth inputs of the detector block, and the detector block includes two arithmetic blocks that perform two arithmetic operations: multiplication and addition, while the signals from the digital-analog converters are supplied the addition blocks, the second inputs of which are the products of the signals coming from the instrumental amplifier and the generator block, and the generator block is made in the form of two generators ditch with programmable amplitude, frequency and phase, synchronized and controlled from the microcontroller.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.Figure 1 presents the structural diagram of the proposed device.

На фиг.2 представлена структурная схема блока детекторов.Figure 2 presents a structural diagram of a block of detectors.

На фиг.3 представлена структурная схема блока фильтров.Figure 3 presents the structural diagram of the filter block.

На фиг.4 представлена схема алгоритма работы устройства.Figure 4 presents a diagram of the algorithm of the device.

Устройство для многочастотного измерения импеданса, структурная схема которого представлена на фигуре 1, содержит измерительные электроды 1, первый и второй выходы которых подключены к первому и второму входам инструментального усилителя 2, выход которого подключен к первому входу блока детекторов 3, выходы которого подключены к первому и второму входам блока управляемых фильтров 4, выходы которого соответственно соединены с входами 1 и 2 микроконтроллера 5, выходы 1 и 2 которого соединены с первым и вторым входами блока генераторов 6, первый выход которого соединен с первым входом программируемого усилителя 7, а также с входом 2 блока детекторов 3, вход 3 которого соединен со вторым выходом блока генераторов 6. Выход 6 микроконтроллера 5 соединен со вторым входом программируемого усилителя 7, выход которого соединен с входом блока согласования 8, первый выход которого соединен с первым выводом сигнального резистора 9, а также с первым входом преобразователя ток-напряжение 10, второй вход которого соединен со вторым выводом сигнального резистора 9, а также со вторым входом блока токовых электродов 11, первый вход которого соединен со вторым выходом блока согласования 8. Выход блока преобразователя ток-напряжение 10 соединен с входом блока выпрямителя 12, выход которого соединен с четвертым входом микроконтроллера 5, третий вход которого соединен с блоком управления 13, причем выход 3 микроконтроллера 5 соединен с входом 3 блока управляемых фильтров 4, вход 4 которого соединен с выходом 4 микроконтроллера 5, выход 7 которого соединен с входом блока первого цифроаналогового преобразователя 14, выход которого соединен с входом 4 блока детекторов 3, вход 5 которого соединен с выходом блока второго цифроаналогового преобразователя 15, вход которого соединен с выходом 8 микроконтроллера 5, выход 5 которого соединен с блоком связи с ПЭВМ 16.A device for multi-frequency impedance measurement, the structural diagram of which is shown in figure 1, contains measuring electrodes 1, the first and second outputs of which are connected to the first and second inputs of the instrument amplifier 2, the output of which is connected to the first input of the detector block 3, the outputs of which are connected to the first and the second inputs of the block of controlled filters 4, the outputs of which are respectively connected to the inputs 1 and 2 of the microcontroller 5, the outputs 1 and 2 of which are connected to the first and second inputs of the block of generators 6, the first the output of which is connected to the first input of the programmable amplifier 7, as well as to the input 2 of the detector unit 3, the input 3 of which is connected to the second output of the generator unit 6. The output 6 of the microcontroller 5 is connected to the second input of the programmable amplifier 7, the output of which is connected to the input of the matching unit 8 the first output of which is connected to the first output of the signal resistor 9, as well as to the first input of the current-voltage converter 10, the second input of which is connected to the second output of the signal resistor 9, as well as to the second input of the current block new electrodes 11, the first input of which is connected to the second output of the matching unit 8. The output of the current-voltage converter unit 10 is connected to the input of the rectifier unit 12, the output of which is connected to the fourth input of the microcontroller 5, the third input of which is connected to the control unit 13, and output 3 the microcontroller 5 is connected to the input 3 of the block of controlled filters 4, the input 4 of which is connected to the output 4 of the microcontroller 5, the output 7 of which is connected to the input of the block of the first digital-to-analog converter 14, the output of which is connected to the input 4 the detector unit 3, the input 5 of which is connected to the output of the second digital-to-analog converter 15, the input of which is connected to the output 8 of the microcontroller 5, the output 5 of which is connected to the communication unit with the PC 16.

Блок детекторов, представленный на фигуре 2, состоит из двух арифметических блоков, например AD633 фирмы Analog Devices, выполняющих по две арифметические операции: умножение и сложение, при этом сигналы с цифроаналоговых преобразователей подаются на блоки сложения (выв. Z1 и Z2), на вторые входы которых подаются произведения сигналов, поступающих с инструментального усилителя (выв. X1) и блока генераторов (выв. Y1 и Y2). При этом значение сигнала на выходах блока (выв. W1 и W2) вычисляется по следующей формуле:The detector block shown in Figure 2 consists of two arithmetic blocks, for example, AD633 from Analog Devices, which perform two arithmetic operations: multiplication and addition, while the signals from the digital-to-analog converters are fed to the addition blocks (pin Z1 and Z2), to the second whose inputs are the products of the signals coming from the instrumental amplifier (pin X1) and the block of generators (pin Y1 and Y2). In this case, the signal value at the block outputs (pin W1 and W2) is calculated by the following formula:

,

Выходы арифметических блоков подключены к первому и второму входам блока управляемых фильтров, структурная схема которого представлена на фигуре 3.The outputs of the arithmetic blocks are connected to the first and second inputs of the block of controlled filters, the structural diagram of which is presented in figure 3.

Блок управляемых фильтров состоит из двух управляемых фильтров, например MAX 291 фирмы MAXIM, причем частота среза пропорционально зависит от частоты сигнала, подаваемого на управляющий тактовый вход. Таким образом, изменяя частоту управляющего сигнала, можно изменить частоту среза фильтра в пределах от 0.1 Гц до 25 кГц. Входы 1 и 2 соединены с выходом 1 и 2 блока детекторов 3 соответственно. Входы 3 и 4 являются входами управления и соединены с выходами 3 и 4 микроконтроллера 5 соответственно. Выходы 1 и 2 блока фильтров соединены с входами 1 и 2 микроконтроллера 5, которые являются входами встроенных в микроконтроллер 5 аналого-цифровых преобразователей, достаточной разрядности для обеспечения необходимой точности оцифровки.The block of controlled filters consists of two controlled filters, for example, MAXIM manufactured by MAXIM, and the cutoff frequency is proportionally dependent on the frequency of the signal supplied to the control clock input. Thus, by changing the frequency of the control signal, you can change the cutoff frequency of the filter in the range from 0.1 Hz to 25 kHz. Inputs 1 and 2 are connected to output 1 and 2 of the detector unit 3, respectively. Inputs 3 and 4 are control inputs and are connected to outputs 3 and 4 of microcontroller 5, respectively. The outputs 1 and 2 of the filter unit are connected to the inputs 1 and 2 of the microcontroller 5, which are the inputs of the analog-to-digital converters built into the microcontroller 5, of sufficient capacity to provide the necessary digitization accuracy.

В состав блока генераторов 6 (фиг.1) входят два управляемых генератора синусоидальных сигналов. В данном устройстве могут быть использованы генераторы AD9833 фирмы Analog Devices, которые имеют цифровой интерфейс управления (первый и второй входы блока генераторов 6) и частота задается 28-битной последовательностью, причем:The structure of the block of generators 6 (figure 1) includes two controlled generators of sinusoidal signals. In this device, Analog Devices AD9833 generators can be used, which have a digital control interface (first and second inputs of generator block 6) and the frequency is set by a 28-bit sequence, moreover:

f=ΔPhase×Fmclk/2²⁸,f = ΔPhase × Fmclk / 2 ²⁸ ,

где 0<ΔPhase<2²⁸ - 1, Fmclk - тактовая частота генератора.where 0 <ΔPhase <2 ²⁸ - 1, Fmclk is the clock frequency of the generator.

Таким образом, блок генераторов 6 может обеспечить минимальный шаг изменения частоты 0.1 Гц, причем сдвиг фазы между сигналом с первого генератора (первый выход блока генераторов 6) и сигналом со второго генератора блока 6 (второй выход блока генераторов 6) составляет 90°, необходимый для выделения с помощью блока детекторов 3 активной и реактивной составляющих биоимпеданса.Thus, the generator unit 6 can provide a minimum frequency step of 0.1 Hz, and the phase shift between the signal from the first generator (first output of the generator unit 6) and the signal from the second generator of the unit 6 (second output of the generator unit 6) is 90 °, which is necessary selection using the block of detectors 3 active and reactive components of bioimpedance.

Функционирование устройства определяется последовательностью действий, запрограммированных в микроконтроллере 5 (фиг.1). Схема алгоритма, согласно которому работает микроконтроллер 5, представлена на фиг.4. После включения питания с помощью блока управления 13 (фиг.1) микроконтроллер 5 переходит в режим ожиданий команд с ПЭВМ (блок «Команда управления с ПЭВМ» фиг.4). С помощью специального программного обеспечения, установленного на ПЭВМ, задаются начальная и конечная частоты работы генераторов, шаг частоты и величина зондирующего тока, время измерения. Эти данные по команде оператора передаются в устройство с помощью блока связи с ПЭВМ 16 (фиг.1). После прихода команды управления от ПЭВМ микроконтроллер 5 задает начальные значения частоты и фазы блока генераторов 6, которые были переданы с командой управления от ПЭВМ, также устанавливаются параметры таймеров микроконтроллера, контролирующих общее время измерения, периоды измерения на каждой рабочей частоте, частота управляющего сигнала для блока управляемых фильтров 4, которая задает частоту среза, а также устанавливается минимальный коэффициент усиления для программируемого усилителя 7 для установки тока, воздействующего на биообъект (блок «Задание рабочих параметров устройства», фиг.4). После этого проверяется значение тока в цепи биообъекта с помощью сигнального резистора 9, преобразователя ток-напряжение 10 и выпрямителя 12 (фиг.1). В случае если измеренное значение тока не достигло заданного значения, то коэффициент усиления программируемого усилителя 7 (фиг.1) корректируется (блок «Ток в цепи БО достиг заданного значения?», фиг.4). Далее, после детектирования сигнала, поступающего с инструментально усилителя 2 (фиг.1), с помощью блока детекторов 3 и фильтрации с помощью блока управляемых фильтров 4 (фиг.1) квадратурные сигналы оцифровываются с помощью встроенных в микроконтроллер 5 аналого-цифровых преобразователей и записываются во внутренний буфер, после накопления которого вычисляются средние значения мнимой и действительной части комплексного сопротивления, затем исходя из величины этих значений генерируются компенсационные сигналы с помощью цифроаналоговых преобразователей (блоки 14 и 15 фиг.1), которые поступают на компенсационные входы блока детекторов 3 (блок «Измерение и корректировка постоянной составляющей», фиг.4). При этом микроконтроллер 5 (фиг.1) записывает измеренные значения биоимпеданса, компенсационных уровней и значение частоты блока генераторов 6, на которой производились измерения, во внутренний буфер (блок «Запись данных в буфер», фиг.4), по достижению максимального размера которого (блок «Накоплен буфер для передачи данных», фиг.4) значение измеренного импеданса передается в ПЭВМ (блок «Передача данных в ПЭВМ», фиг.4). При этом производятся замеры импеданса на каждой частоте, начиная с минимальной и заканчивая максимальной, с шагом, заранее установленным оператором в специальном программном обеспечении. Для этого повторяются действия, начиная с блока «Выполнено заданное количество итераций?» и заканчивая блоком «Накоплен буфер для передачи данных» (фиг.4). По достижении заданного режимом работы количества повторов (блок «Выполнено заданное количество итераций?», фиг.4) устройство сообщает об окончании работы (блок «Сигнал об окончании работы», фиг.4) и переходит в режим ожидания команд. С помощью блока управления 13 можно повторить цикл измерений или выключить устройство (блок «Выключить устройство», фиг.4). Полученные от устройства данные анализируются с помощью ПЭВМ и выводятся на дисплей или сохраняются в файл для дальнейшего анализа.The functioning of the device is determined by the sequence of actions programmed in the microcontroller 5 (figure 1). The algorithm diagram, according to which the microcontroller 5 is operated, is shown in FIG. 4. After turning on the power using the control unit 13 (Fig. 1), the microcontroller 5 goes into standby mode of commands from the personal computer (block "Command from the personal computer" of Fig. 4). Using special software installed on a PC, the initial and final frequencies of the generators, the frequency step and the value of the probing current, and the measurement time are set. These data at the command of the operator are transmitted to the device using the communication unit with the PC 16 (figure 1). After the control command from the PC, the microcontroller 5 sets the initial frequency and phase values of the block of generators 6, which were transmitted with the control command from the PC, also sets the parameters of the microcontroller timers that control the total measurement time, measurement periods at each operating frequency, the frequency of the control signal for the block controlled filters 4, which sets the cutoff frequency, and also sets the minimum gain for the programmable amplifier 7 to set the current acting on b oobekt (block "to set the working parameters of the device", Figure 4). After that, the current value in the circuit of the biological object is checked using a signal resistor 9, a current-voltage converter 10 and a rectifier 12 (Fig. 1). If the measured current value does not reach the set value, the gain of the programmable amplifier 7 (Fig. 1) is corrected (block "Current in the BO circuit has reached the set value?", Fig. 4). Further, after detecting the signal from the instrumental amplifier 2 (Fig. 1), using the block of detectors 3 and filtering using the block of controlled filters 4 (Fig. 1), the quadrature signals are digitized using the analog-to-digital converters built into the microcontroller 5 and recorded into the internal buffer, after the accumulation of which the average values of the imaginary and real parts of the complex resistance are calculated, then based on the values of these values, compensation signals are generated using digital-analog converters (blocks 14 and 15 of FIG. 1), which are fed to the compensation inputs of the block of detectors 3 (block "Measurement and correction of the constant component", figure 4). At the same time, the microcontroller 5 (Fig. 1) records the measured values of bioimpedance, compensation levels, and the frequency of the block of generators 6 at which the measurements were made into the internal buffer (block "Writing data to the buffer", Fig. 4), upon reaching the maximum size of which (block "Accumulated buffer for data transmission", figure 4) the value of the measured impedance is transmitted to the PC (block "Data transfer to PC", figure 4). At the same time, impedance is measured at each frequency, starting from the minimum and ending with the maximum, with a step previously set by the operator in special software. For this, the steps are repeated, starting with the block “Is the given number of iterations completed?” And ending with the block “The buffer for data transmission has been accumulated” (Fig. 4). Upon reaching the number of repetitions specified by the operating mode (the block “Is the specified number of iterations completed?”, FIG. 4), the device reports the end of operation (the “End of work signal” block, FIG. 4) and switches to standby mode. Using the control unit 13, you can repeat the measurement cycle or turn off the device (block "Turn off the device", figure 4). The data received from the device are analyzed using a PC and displayed or saved to a file for further analysis.

Предлагаемое устройство позволяет неинвазивно измерять комплексное сопротивление биожидкости, например крови, которое несет в себе важное диагностическое значение: возможность выделить информационное пространство, позволяющее синтезировать решающее правило для идентификации патологий, вызывающих изменение биохимического состава биологических тканей и жидкостей, что может найти применение в медицинской практике. Данное устройство обладает лучшей в сравнении с аналогами чувствительностью измерения динамической составляющей импеданса за счет компенсации базовой составляющей, а также имеет возможность работать в многочастотном режиме измерения, что позволяет охватить большее информационное признаковое пространство и облегчает принятие решения в выборе или отсутствии патологии.The proposed device allows non-invasively measuring the complex resistance of a biofluid, for example, blood, which carries an important diagnostic value: the ability to isolate an information space that allows you to synthesize a crucial rule for identifying pathologies that cause a change in the biochemical composition of biological tissues and fluids, which can be used in medical practice. This device has a better sensitivity of measuring the dynamic component of the impedance compared to analogs due to compensation of the base component, and also has the ability to work in a multi-frequency measurement mode, which allows you to cover a larger information attribute space and facilitates decision making in the choice or absence of pathology.

Claims

1. A multi-frequency bioimpedance meter containing series-connected measuring electrodes, an instrument amplifier, a detector unit, a controlled filter unit, the second input of which is connected to the second output of the detector unit, a microcontroller, the second input of which is connected to the second output of the controlled filter unit, and the third and fourth outputs - to the third and fourth inputs of the block of controlled filters, and the block of generators, the second input of which is connected to the second output of the microcontroller, and its two outputs are connected s with the second and third inputs of the detector block, as well as a PC communication unit connected to the fifth output of the microcontroller, a control unit designed to control the operation of the microcontroller and connected to its third input, and current electrodes designed to enter the probing current into the object under study characterized in that in order to stabilize the probe current in a wide frequency range, a programmable amplifier is additionally introduced into it, the first input of which is connected to the first output of the generator block, and the second d - with the sixth output of the microcontroller, the matching unit connected to the output of the programmable amplifier, the second output connected to the first current electrode, a signal resistor, the first output of which is connected to the first output of the matching unit, and the second - to the second current electrode, current-voltage converter, two inputs of which are connected to the terminals of the signal resistor, a rectifier, the input of which is connected to the output of the current / voltage converter, and the output to the fourth input of the microcontroller, and two digital-to-analog converters azovatelya whose inputs are connected to the seventh and eighth outputs of the microcontroller and outputs - to the fourth and fifth inputs of the detector unit.

2. The device according to claim 1, characterized in that the detector block includes two arithmetic blocks that perform two arithmetic operations: multiplication and addition, while the signals from the digital-to-analog converters are fed to the addition blocks, the second inputs of which are the products of the signals, coming from the instrumental amplifier and generator block.

3. The device according to claim 1, characterized in that the generator unit is made in the form of two generators with programmable amplitude, frequency and phase, synchronized and controlled from the microcontroller.

4. The device according to claim 1, characterized in that the block of controlled filters is made in the form of two low-pass filters with a cutoff frequency controlled by a sequence of pulses generated at the third and fourth outputs of the microcontroller connected to the third and fourth inputs of the block of controlled filters.