RU2470580C1 - Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser - Google Patents

Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser Download PDF

Info

Publication number
RU2470580C1
RU2470580C1 RU2011123186/14A RU2011123186A RU2470580C1 RU 2470580 C1 RU2470580 C1 RU 2470580C1 RU 2011123186/14 A RU2011123186/14 A RU 2011123186/14A RU 2011123186 A RU2011123186 A RU 2011123186A RU 2470580 C1 RU2470580 C1 RU 2470580C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
resistance
value
measuring
demultiplexer
Prior art date
Application number
RU2011123186/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Викторович Шаповалов
Владимир Васильевич Саввин
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные программные системы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)", Общество с ограниченной ответственностью "Интеллектуальные программные системы" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет "ЛЭТИ" им. В.И. Ульянова (Ленина)"
Priority to RU2011123186/14A priority Critical patent/RU2470580C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2470580C1 publication Critical patent/RU2470580C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: group of inventions relates to medicine. Method of determining electric resistance of internal tissues of body section is characterised by increased accuracy of determining values of said resistance. Effect of accuracy increase is achieved by application of electric manipulation of electrode area in classical bipolar circuit of their installation with further computational processing of results of intermediate measurements. Registered rheogram is formed in form of sequence of quantum values of examined section resistance. Result of determining tissue section resistance does not depend on values of transitional resistances of applied on skin electrodes, which does not require application of electrode pastes and allows the possibility of registering rheogram in conditions of patient's motor activity.
EFFECT: claimed is rheoanalyser which realises a new method of rheographic examination in automatic mode.
3 cl, 3 dwg

Description

Группа изобретений относится к медицинскому приборостроению. Более конкретной областью применения объектов группы являются средства реографии или импедансометрии.The group of inventions relates to medical instrumentation. A more specific area of application for group objects is the means of reography or impedanometry.

Реография или биоимпедансометрия - метод исследования органов, основанный на регистрации электрического сопротивления (проводимости) биологических тканей. Чаще всего объектом регистрации является не только абсолютная величина сопротивления этих тканей, но ее изменения по пространству и во времени. В первом случае задачей регистрации является обнаружение областей и участков тела с аномальными значениями их электрического сопротивления, а во втором - изменения сопротивления участков тела в связи с меняющимся кровенаполнением. Чем больше приток крови к тканям, тем меньше их сопротивление. Для получения реограммы через участок тела пациента пропускают электрический ток малой силы и регистрируют величину возникающего напряжения, пропорционального электрическому сопротивлению этого участка тела. В неинвазивной реографии (биоимпедансометрии) пропускание тока через тело осуществляют с использованием накладываемых на кожу электродов. В зависимости от конкретной клинической задачи меняется зона исследования и, соответственно, место наложения электродов. Поэтому различают реографию легких, сосудов мозга (реоэнцефалография), сосудов конечностей (реовазография), импедансную маммографию и др. Географические исследования производят с использованием специальных приборов - реографов. В настоящее время известно и выпускается промышленностью большое число моделей этих приборов: РГ1-01, РГ2-02, 4РГ-1М, 4РГ-2М, РПГ2-02, РА5-01, РПГ2-03 (см. http://dic.academic.ru/dic.nsf/encmedicine/26624). Известны и другие более современные промышленные модели реографов: http://www.diamant.spb.ru/pr_diamr.htm, http://www.davincicenter.ru/directions/mammography.php. Все известные реографы используют только два метода измерения электрического сопротивления биологических тканей. Первый из них называется биполярным, а второй - тетраполярным.Rheography or bioimpedansometry is an organ research method based on recording the electrical resistance (conductivity) of biological tissues. Most often, the object of registration is not only the absolute value of the resistance of these tissues, but its changes in space and time. In the first case, the registration task is to detect areas and areas of the body with abnormal values of their electrical resistance, and in the second case, changes in the resistance of areas of the body due to changing blood supply. The greater the blood flow to the tissues, the less their resistance. To obtain a rheogram, an electric current of low strength is passed through a portion of the patient’s body and the magnitude of the voltage that is generated is proportional to the electrical resistance of this portion of the body. In non-invasive rheography (bioimpedanceometry), current is transmitted through the body using electrodes applied to the skin. Depending on the specific clinical task, the study area and, accordingly, the place of application of the electrodes changes. Therefore, rheography of the lungs, blood vessels of the brain (rheoencephalography), limb vessels (rheovasography), impedance mammography, etc. are distinguished. Geographic studies are performed using special devices - rheographs. At present, a large number of models of these devices are known and produced by industry: RG1-01, RG2-02, 4RG-1M, 4RG-2M, RPG2-02, RA5-01, RPG2-03 (see http: //dic.academic .ru / dic.nsf / encmedicine / 26624). Other more modern industrial models of rheographs are also known: http://www.diamant.spb.ru/pr_diamr.htm, http://www.davincicenter.ru/directions/mammography.php. All known rheographs use only two methods of measuring the electrical resistance of biological tissues. The first of them is called bipolar, and the second is tetrapolar.

Согласно биполярному способу к исследуемому участку тела прикладывают два электрода, через которые пропускают стабилизированный по величине электрический ток. Во время пропускания тока измеряют возникающее между электродами падение напряжения, после чего расчетным путем на основе использования классического закона Ома определяют величину межэлектродного электрического сопротивления. Биполярный способ оценки электрического сопротивления биологической ткани не обеспечивает высокой точности определения этого сопротивления. Указанный недостаток определяется тем, что установленное таким образом сопротивление складывается из двух составляющих: искомого электрического сопротивления участка биологической ткани и сопротивления переходов электрод-кожа. Последнее, как правило, много больше электрического сопротивления биологической ткани. В результате искомая полезная информация о величине электрического сопротивления биологической ткани оказывается замаскированной влиянием значительных по величине и непостоянных по уровню значений переходных сопротивлений электродов. Паразитное влияние переходных сопротивлений стремятся уменьшить использованием электродов с большой площадью, использованием специальных электродных паст, подкладыванием под электроды смоченных проводящими растворами фланелевых салфеток и другими средствами, в том числе проведением измерений в условиях полной неподвижности (с задержкой дыхания) пациента. Из-за сравнительно низкой точности получаемых значений импеданса биологической ткани биполярный способ измерений имеет весьма ограниченное применение.According to the bipolar method, two electrodes are applied to the body part to be studied, through which a stabilized electric current is passed. During the current transmission, the voltage drop that occurs between the electrodes is measured, after which the value of the interelectrode electrical resistance is determined by using Ohm's classical law. The bipolar method for assessing the electrical resistance of biological tissue does not provide high accuracy in determining this resistance. This drawback is determined by the fact that the resistance thus established is composed of two components: the desired electrical resistance of the biological tissue site and the resistance of the electrode-skin transitions. The latter, as a rule, is much greater than the electrical resistance of biological tissue. As a result, the sought-after useful information about the electrical resistance of biological tissue is masked by the influence of significant in magnitude and variable level transient resistances of the electrodes. They seek to reduce the parasitic effect of transition resistances by using electrodes with a large area, using special electrode pastes, placing flannel wipes moistened with conductive solutions under the electrodes, and other means, including taking measurements under conditions of complete immobility (holding the breath) of the patient. Due to the relatively low accuracy of the obtained biological tissue impedance values, the bipolar method of measurement has very limited application.

От указанного недостатка свободен тетраполярный способ определения электрического сопротивления биологических тканей. Согласно этому способу на исследуемый участок тела накладывают четыре электрода. Через два из них, которые называют токовыми или инжекторными, пропускают стабилизированный по величине электрический ток. А для измерения возникающего на исследуемом участке тела падения напряжения, пропорционального электрическому сопротивлению этого участка, используют два других электрода, которые также прикладывают к телу биообъекта. Такие электроды называют измерительными или потенциальными. Чаще всего потенциальные электроды размещают на исследуемом участке тела внутри площади, ограниченной снаружи токовыми электродами. Подобное размещение можно назвать «классическим». Типичным примером подобной реализации тетраполярного способа определения электрического сопротивления тканей тела является так называемая интегральная реография, когда как токовые, так и потенциальные электроды размещаются на верхних и нижних конечностях человека и исследуемым объектом является все его тело. Однако при необходимости оценки электрического сопротивления вполне определенного и достаточно ограниченного участка тела точность измерений, выполненных «классическим» тетраполярным способом, оказывается недостаточной. Причиной снижения точности в этом случае являются так называемые ошибки нелокальности, поскольку при достаточно большом пространственном разнесении токовых и потенциальных электродов создается большая неоднозначность при отнесении полученных результатов измерения электрического сопротивления к тому или иному ограниченному участку тела.The tetrapolar method for determining the electrical resistance of biological tissues is free from this drawback. According to this method, four electrodes are applied to the body area under investigation. Through two of them, which are called current or injection, a stabilized electric current is passed through them. And to measure the voltage drop occurring in the studied area of the body, proportional to the electrical resistance of this area, two other electrodes are used, which are also applied to the body of the bioobject. Such electrodes are called measuring or potential. Most often, potential electrodes are placed on the studied area of the body inside the area bounded externally by current electrodes. Such placement can be called "classic." A typical example of such an implementation of the tetrapolar method for determining the electrical resistance of body tissues is the so-called integral rheography, when both current and potential electrodes are placed on the upper and lower extremities of a person and the whole body is the object under study. However, if it is necessary to evaluate the electrical resistance of a well-defined and rather limited part of the body, the accuracy of the measurements performed by the "classical" tetrapolar method is insufficient. The reason for the decrease in accuracy in this case is the so-called nonlocality errors, since with a sufficiently large spatial separation of current and potential electrodes, a big ambiguity is created when the obtained results of measuring electrical resistance are attributed to one or another limited part of the body.

Известны модификации тетраполярного способа биоимпедансных измерений, которые предложены в патентах РФ №2094013 и №2204938. Согласно предложенным в упомянутых патентах способам один из потенциальных электродов устанавливают на теле биообъекта вне зоны протекания измерительного тока. При этом места установки этого потенциального электрода выбирают так, чтобы упомянутый электрод можно было рассматривать как подключенный к исследуемому участку тела через своеобразный проводящий «щуп», образованный теми участками тела биообъекта, через которые измерительный ток не протекает. В этом случае потенциал, регистрируемый таким удаленным электродом, принимают в качестве элемента разности потенциалов, т.е. падения напряжения на исследуемом участке тела из-за протекания через него измерительного тока. На основе этой разности потенциалов и измерительного тока определяют сопротивление исследуемого участка. В вариантах реализации упомянутых способов используют несколько дополнительных потенциальных электродов, а сопротивление исследуемого участка тела определяют с использованием расчетов разностей падений напряжений на исследуемом участке тела и на других участках, через которые протекает измерительный ток. Используют также дополнительные токовые электроды, через которые пропускают дополнительный измерительный ток, Тем самым на отдельных участках тела создают падения напряжения противоположной полярности. Это облегчает условия определения сопротивления на том или ином выделенном участке за счет использования процедуры вычитания падений напряжения на «неинтересных» участках тела. Однако, несмотря на все подобные весьма остроумные приемы модификации известного тетраполярного способа определения сопротивления биологической ткани, ошибки нелокальности продолжают оставаться весьма значительными, а точность измерения региональных сопротивлений биологической ткани недостаточной.Modifications of the tetrapolar method of bio-impedance measurements are known, which are proposed in RF patents No. 2094013 and No. 2204938. According to the methods proposed in the mentioned patents, one of the potential electrodes is mounted on the body of the biological object outside the measuring current flow zone. In this case, the installation sites of this potential electrode are chosen so that the said electrode can be considered as connected to the studied part of the body through a kind of conductive "probe" formed by those parts of the body of the biological object through which the measuring current does not flow. In this case, the potential recorded by such a remote electrode is taken as an element of the potential difference, i.e. voltage drops in the studied area of the body due to the flow of a measuring current through it. Based on this potential difference and the measuring current, the resistance of the test area is determined. In embodiments of the above methods, several additional potential electrodes are used, and the resistance of the investigated body section is determined using calculations of the differences in voltage drops in the studied body section and in other areas through which the measuring current flows. Additional current electrodes are also used, through which an additional measuring current is passed. Thus, voltage drops of opposite polarity are created in separate parts of the body. This facilitates the conditions for determining the resistance in a particular selected area through the use of the procedure for subtracting voltage drops in "uninteresting" parts of the body. However, despite all such very ingenious methods of modifying the known tetrapolar method for determining the resistance of biological tissue, non-locality errors continue to be very significant, and the accuracy of measuring the regional resistances of biological tissue is insufficient.

Известен способ определения электрического сопротивления биологической ткани, свободный от ошибок нелокальности и от шибок, обусловленных влиянием переходных сопротивлений электрод-кожа. Этот способ предложен в а.с. СССР №1204182. Упомянутый способ наиболее близок заявляемому и принят в качестве его прототипа. Способ, описанный в изобретении СССР №1204182, фактически является модификацией классического биполярного способа, когда одни и те же электроды используются как токовые и как потенциальные и которые устанавливаются на границах того участка тела, сопротивление которого исследуется.A known method for determining the electrical resistance of biological tissue, free from non-locality errors and from errors due to the influence of transient resistance electrode-skin. This method is proposed in A.S. USSR No. 1204182. The above method is closest to the claimed and adopted as its prototype. The method described in the invention of the USSR No. 1204182, in fact, is a modification of the classical bipolar method, when the same electrodes are used as current and as potential and which are installed at the borders of that part of the body whose resistance is being studied.

Согласно упомянутому известному способу процедура определения электрического сопротивления производится в несколько последовательных этапов. На первом этапе через установленные на теле биообъекта электроды пропускают измерительный ток, измеряют напряжение между электродами и определяют первое значение сопротивления так, как это обычно делают в «классическом» биполярном способе. На втором этапе изменяют (например, увеличивают) площадь электродов, одновременно пропорционально изменяя (например, увеличивая) величину измерительного тока, и вновь измеряют напряжение между электродами и определяют второе значение сопротивления. На третьем этапе, используя полученные первое и второе значения сопротивления, вычисляют значение электрического сопротивления участка биологической ткани между электродами по установленной расчетной формуле. При этом полученное значение сопротивления оказывается соответствующим только данному локальному участку биологической ткани без влияния переходных сопротивлений электрод-кожа. Дополнительным условием получения подобного результата является сохранение неизменными внешних габаритов обоих электродов при выполнении второго этапа определения сопротивления. Необходимость указанного условия определяется требованием сохранения неизменным того объема биологической ткани, через который протекает измерительный ток. При выполнении указанного условия рассматриваемый известный способ гарантирует получение такой высокой точности измерений, который не может быть обеспечен никаким другим из известных способов.According to the aforementioned known method, the procedure for determining electrical resistance is carried out in several successive steps. At the first stage, a measuring current is passed through the electrodes installed on the body of the biological object, the voltage between the electrodes is measured, and the first resistance value is determined as is usually done in the “classical” bipolar method. At the second stage, the area of the electrodes is changed (for example, increased), while proportionally changing (for example, increasing) the value of the measuring current, and again the voltage between the electrodes is measured and the second resistance value is determined. At the third stage, using the obtained first and second resistance values, the electric resistance value of the biological tissue site between the electrodes is calculated according to the established calculation formula. In this case, the obtained resistance value turns out to correspond only to a given local area of biological tissue without the influence of transition resistances of the electrode-skin. An additional condition for obtaining such a result is to maintain the external dimensions of both electrodes unchanged when performing the second stage of determining the resistance. The necessity of this condition is determined by the requirement to maintain unchanged the volume of biological tissue through which the measuring current flows. When fulfilling the specified condition, the known method under consideration guarantees obtaining such a high accuracy of measurements that cannot be provided by any other of the known methods.

Недостатком рассматриваемого известного способа является то, что для его реализации необходимо использование электродов сложной конструкции, которая обеспечивала бы возможность изменения площади электрода при сохранении неизменными его внешних габаритных размеров.The disadvantage of this known method is that its implementation requires the use of electrodes of complex design, which would provide the ability to change the area of the electrode while keeping its external dimensions unchanged.

Выше уже упоминалось, что существует большое число самых разнообразных типов реографов, выпускаемых промышленностью, которые используют как биполярный, так и тетраполярный способ определения сопротивления. Большинство этих приборов являются аналоговыми, но в последние годы появились цифровые реографы. Например, предложенный в заявке РФ №94006943/14 реоанализатор или предложенный в патентах РФ №2127075, №2153285, патенте на полезную модель №66932 импедансный маммограф. В таких реографах определение значений сопротивления производится с преобразованием аналоговых измерительных сигналов в цифровую форму, а для вычисления выходных значений контролируемых параметров, например скорости изменений значений сопротивления, используются микропроцессоры. Заявляемое измерительное устройство наиболее близко соответствует реоанализатору по заявке РФ №94006943/14, который принят в качестве его прототипа.It has already been mentioned above that there are a large number of the most diverse types of rheographs produced by industry that use both the bipolar and tetrapolar methods for determining resistance. Most of these instruments are analog, but digital rheographs have appeared in recent years. For example, the reanalyzer proposed in the RF application No. 94006943/14 or the impedance mammograph proposed in the RF patent No. 2127075, No. 2153285, utility model patent No. 66932. In such rheographs, the determination of resistance values is carried out with the conversion of analog measuring signals into digital form, and microprocessors are used to calculate the output values of the controlled parameters, for example, the rate of change of resistance values. The inventive measuring device most closely corresponds to the reanalyzer according to the application of the Russian Federation No. 94006943/14, which is adopted as its prototype.

Реоанализатор-прототип представляет собой многоканальный реограф, в составе которого присутствует блок электродов, генератор измерительного тока, электронный коммутатор, АЦП и управляющий микропроцессор. Кроме того, в состав реонализатора входит ЭВМ, которая производит программную обработку данных реографических измерений. Реоанализатор имеет в своем составе токовые и потенциальные электроды, т.е. обеспечивает выполнение реографических измерений с использованием тетраполярного способа. В связи с этим известный реоанализатор обладает и известным упоминавшимся выше недостатком - недостаточной точностью определения электрического сопротивления участка биологической ткани из-за ошибок нелокальности.The prototype re-analyzer is a multi-channel rheograph, which includes an electrode block, a measuring current generator, an electronic switch, an ADC and a control microprocessor. In addition, the composition of the re-analyzer includes a computer that performs software processing of rheographic measurement data. The reanalyzer incorporates current and potential electrodes, i.e. provides rheographic measurements using the tetrapolar method. In this regard, the well-known re-analyzer also has the well-known drawback mentioned above - insufficient accuracy in determining the electrical resistance of a biological tissue site due to non-locality errors.

Технической задачей заявляемой группы изобретений является повышение точности определения значения электрического сопротивления участка биологической ткани при одновременном упрощении конструкции используемых измерительных средств.The technical task of the claimed group of inventions is to increase the accuracy of determining the value of electrical resistance of a portion of biological tissue while simplifying the design of the used measuring tools.

Сущность первого объекта группы изобретений - способа определения значения электрического сопротивления участка тела биологического объекта заключается в том, что на поверхность тела накладывают две пары электродов на расстоянии, определяемом размером исследуемого участка. Электроды в каждой паре расположены максимально близко друг к другу и имеют одинаковую площадь. Далее пропускают измерительный ток установленной величины поочередно сначала в первом и втором измерительных циклах через первый электрод первой пары и каждый из электродов второй пары, затем в третьем и четвертом измерительных циклах через второй электрод первой пары и каждый из электродов второй пары. В каждом измерительном цикле определяют соответствующее значение сопротивления Z1, Z2, Z3 и Z4. По результатам четырех измерений определяют среднее значение сопротивления Zcp. Далее увеличивают величину измерительного тока в 2 раза и в пятом измерительном цикле пропускают его через электрически соединенные между собой электроды в каждой паре. При этом измеряют значение напряжения между электродами. Далее определяют значение электрического сопротивления Zби и величину электрического сопротивления внутренних тканей исследуемого участка биообъекта ZТ по формуле: ZТ=2Zби-Zcp.The essence of the first object of the group of inventions - a method for determining the electrical resistance of a body part of a biological object is that two pairs of electrodes are applied to the surface of the body at a distance determined by the size of the studied area. The electrodes in each pair are located as close as possible to each other and have the same area. Next, the measuring current of the set value is passed alternately first in the first and second measuring cycles through the first electrode of the first pair and each of the electrodes of the second pair, then in the third and fourth measuring cycles through the second electrode of the first pair and each of the electrodes of the second pair. In each measuring cycle, the corresponding resistance value Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 is determined. The results of four measurements determine the average resistance value Z cp . Then, the magnitude of the measuring current is increased by a factor of 2, and in the fifth measuring cycle, it is passed through the electrodes electrically connected to each other in each pair. In this case, the voltage value between the electrodes is measured. Next, determine the value of the electrical resistance Z bi and the value of the electrical resistance of the internal tissues of the investigated area of the biological object Z T according to the formula: Z T = 2Z bi -Z cp .

Полученное благодаря всем перечисленным признакам значение оказывается соответствующим сопротивлению того участка биологической ткани, который находится между установленными на теле парами электродов, и оно не зависит от величины сопротивлений электрод-кожа ни одного из электродов. Тем самым обеспечивается достижение поставленной технической задачи: повышение точности определения значения электрического сопротивления участка биологической ткани.The value obtained thanks to all of the listed characteristics turns out to be corresponding to the resistance of that portion of biological tissue that lies between the pairs of electrodes mounted on the body, and it does not depend on the value of the electrode-skin resistances of any of the electrodes. This ensures the achievement of the technical task: improving the accuracy of determining the value of the electrical resistance of a portion of biological tissue.

Сущность второго объекта группы изобретений - реоанализатора заключается в том, что реоанализатор содержит два блока изолированных друг от друга близкорасположенных электродов с одинаковой площадью, управляемый демультиплексор, управляемый генератор измерительного тока, измеритель напряжения, АЦП и микропроцессор. Каждый из электродов каждого блока электродов связан с демультиплексором, генератор измерительного тока связан со входом демультиплексора, который через измеритель напряжения и АЦП связан с сигнальным входом микропроцессора, выходы управляющих сигналов микропроцессора связаны с входами сигналов управления генератора измерительного тока и демультиплексора, а выход микропроцессора связан с выходным прибором.The essence of the second object of the group of inventions - re-analyzer is that the re-analyzer contains two blocks of closely spaced electrodes isolated from each other with the same area, a controlled demultiplexer, a controlled measuring current generator, voltage meter, ADC and microprocessor. Each of the electrodes of each electrode block is connected to a demultiplexer, the measuring current generator is connected to the input of the demultiplexer, which is connected to the signal input of the microprocessor through the voltage meter and ADC, the outputs of the microprocessor control signals are connected to the inputs of the control signals of the measuring current generator and demultiplexer, and the output of the microprocessor is connected to output device.

Благодаря перечисленным признакам предложенный реоанализатор позволяет реализовать в автоматическом режиме все предусмотренные заявленным способом процедуры определения электрического сопротивления участка биологической ткани.Thanks to the listed features, the proposed reanalyzer allows to realize automatically all the procedures for determining the electrical resistance of a biological tissue site provided by the claimed method.

В частном случае реализации выходной прибор выполнен в виде персонального компьютера с установленной в нем программой обработки результатов определения электрического сопротивления участка биологической ткани.In the particular case of implementation, the output device is made in the form of a personal computer with the program for processing the results of determining the electrical resistance of a biological tissue site installed in it.

Благодаря указанной форме выполнения реонализатор может быть использован для решения самых разнообразных задач медицинской диагностики.Thanks to this form of execution, the re-analyzer can be used to solve a wide variety of medical diagnostic tasks.

Сущность изобретения поясняется фиг.1-3.The invention is illustrated figure 1-3.

На фиг.1 показана структурная схема реоанализатора.Figure 1 shows the structural diagram of a reanalyzer.

На фиг.2 приведена временная диаграмма измерительного тока, протекающего через электроды реоанализатора.Figure 2 shows the timing diagram of the measuring current flowing through the electrodes of the reanalyzer.

На фиг.3 показан пример огибающей измеренных значений электрической проводимости (пульсовой волны) участка биологической ткани.Figure 3 shows an example of an envelope of the measured values of the electrical conductivity (pulse wave) of a portion of biological tissue.

Пример практической реализации заявленного способа определения электрического сопротивления внутренних тканей исследуемого участка тела биологического объекта удобно рассмотреть совместно с примером реализации заявленного реоанализатора.An example of the practical implementation of the claimed method for determining the electrical resistance of the internal tissues of the investigated body portion of a biological object is convenient to consider together with an example of the implementation of the claimed reanalysis.

Реоанализатор содержит четыре плоских металлических электрода 1, 2, 3 и 4. Площадь каждого из электродов 1, 2, 3 и 4 составляет (15÷30) мм2. Электроды 1 и 2 (3 и 4) могут иметь одинаковую или различную геометрическую форму, но одинаковую площадь. Могут быть использованы малогабаритные многоразовые стандартные ЭКГ электроды. Электроды 1 и 2 конструктивно объединены в одну электродную сборку 5, а электроды 3 и 4 - в электродную сборку 6. В каждой из сборок 5 и 6 электроды 1 и 2, а также электроды 3 и 4 соответственно электрически изолированы друг от друга и установлены на расстоянии 1-2 мм между собой. Каждый из электродов 1 и 2, так же как и каждый из электродов 3 и 4, снабжен отдельным электрическим выводом из сборки 5 и сборки 6 соответственно. Выводы электродов 1, 2, 3 и 4 подключены к выходам двухканального управляемого демультиплексора 7 таким образом, что выводы электродов 1 и 2 подключены к выходам одного канала демультиплексора 7, а выводы электродов 3 и 4 - к выходам другого канала демультиплексора 7. Сигнальный вход демультиплексора 7 подключен к выходу управляемого генератора 8 измерительного тока, а вход сигнала управления подключен к выходу микропроцессора 9. К этому же выходу микропроцессора 9 подключен и вход сигнала управления генератора 8 измерительного тока. К входу демультиплексора 7 подключены также последовательно соединенные измеритель 10 напряжения и аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 11. Выход последнего подключен к сигнальному входу микропроцессора 9, а выход микропроцессора 9 связан с оконечным выходным прибором 12, в качестве которого наиболее целесообразно использовать персональный компьютер.The reanalyzer contains four flat metal electrodes 1, 2, 3 and 4. The area of each of the electrodes 1, 2, 3 and 4 is (15 ÷ 30) mm 2 . Electrodes 1 and 2 (3 and 4) can have the same or different geometric shape, but the same area. Small-sized reusable standard ECG electrodes can be used. The electrodes 1 and 2 are structurally combined into one electrode assembly 5, and the electrodes 3 and 4 into the electrode assembly 6. In each of the assemblies 5 and 6, the electrodes 1 and 2, as well as the electrodes 3 and 4, respectively, are electrically isolated from each other and mounted on a distance of 1-2 mm between each other. Each of the electrodes 1 and 2, as well as each of the electrodes 3 and 4, is equipped with a separate electrical terminal from assembly 5 and assembly 6, respectively. The conclusions of the electrodes 1, 2, 3 and 4 are connected to the outputs of the two-channel controlled demultiplexer 7 in such a way that the conclusions of the electrodes 1 and 2 are connected to the outputs of one channel of the demultiplexer 7, and the conclusions of the electrodes 3 and 4 are connected to the outputs of the other channel of the demultiplexer 7. Signal input of the demultiplexer 7 is connected to the output of the controlled generator 8 of the measuring current, and the input of the control signal is connected to the output of the microprocessor 9. To the same output of the microprocessor 9 is connected and the input of the control signal of the generator 8 of the measuring current. A voltage meter 10 and an analog-to-digital converter (ADC) 11 are also connected to the input of the demultiplexer 7. The output of the latter is connected to the signal input of the microprocessor 9, and the output of the microprocessor 9 is connected to the terminal output device 12, which is most suitable to use a personal computer.

Определение электрического сопротивления участка биологической ткани начинается с установки на этом участке электродов 1, 2, 3 и 4. Для этого на двух противоположных границах какого-либо участка тела, например на границах проекции на поверхность тела того или иного внутреннего органа, устанавливают и закрепляют электродные сборки 5 и 6. Предназначенные для контактирования с кожей биообъекта поверхности электродов 1, 2, 3 и 4 предварительно обезжиривают. Применения электродных паст или иных средств снижения переходных сопротивлений электродов не требуется. Необходимо, чтобы кожа под электродами и на всей длине подлежащего обследованию участка тела между электродными сборками 5 и 6 была сухой и чистой.The determination of the electrical resistance of a biological tissue site begins with the installation of electrodes 1, 2, 3, and 4 on this site. For this purpose, electrode electrodes are installed and fixed on two opposite boundaries of a body part, for example, on the projection borders of the body surface of one or another internal organ. assemblies 5 and 6. The surfaces of the electrodes 1, 2, 3, and 4 intended for contacting with the skin of a bioobject are degreased beforehand. The use of electrode pastes or other means of reducing the transient resistance of the electrodes is not required. It is necessary that the skin under the electrodes and along the entire length of the body section to be examined between the electrode assemblies 5 and 6 is dry and clean.

Весь процесс определения электрического сопротивления участка биологической ткани выполняется автоматически в соответствии с зафиксированной в памяти микропроцессора 9 программой работы реоанализатора. Программа включает в себя шесть последовательных этапов, пять из которых связаны с выполнением измерительных процедур (временные диаграммы этих процедур показаны на фиг.2), а один является чисто вычислительной процедурой. На первом этапе измерительный ток установленной величины и частоты (например, 100 мкА на частоте 10 кГц), создаваемый генератором 8, в соответствии с кодовым сигналом команды микропроцессора 9, подается на вход демультиплексора 7. Одновременно соответствующий кодовый сигнал поступает на управляющий вход демультиплексора 7, который коммутирует поступивший на его вход измерительный ток таким образом, что он проходит по последовательной цепи через электрод 1, участок тела биообъекта и электрод 3 (см. позиция 13 на временной диаграмме фиг.2). Возникающее между указанными электродами падение напряжения измеряется измерителем 10 и после его преобразования АЦП 11 в цифровом виде поступает на сигнальный вход микропроцессора 9, который производит расчет первого значения сопротивления Z1. Это значение фиксируется в оперативной памяти микропроцессора 9. Через установленный интервал времени, например через 10 мс, на входы управляющих сигналов генератора 8 и демультиплексора 7 подается новый кодовый сигнал команды управления. В соответствии с этим командным сигналом генератор 8 тока продолжает формировать измерительный сигнал установленной величины, а демультиплексор 7 производит переключение подключенных к его выходам электродов таким образом, что теперь измерительный ток проходит по последовательной цепи через электрод 1, участок тела биообъекта и электрод 4 (см. позиция 14 на фиг.2). Возникающее между указанными электродами падение напряжения опять измеряется измерителем 10 и после его преобразования АЦП 11 в цифровом виде поступает на сигнальный вход микропроцессора 9, который производит расчет второго значения сопротивления Z2. Это значение также фиксируется в оперативной памяти микропроцессора 9. Снова через установленный интервал времени на входы управляющих сигналов генератора 8 и демультиплексора 7 подается следующий кодовый сигнал команды управления. В соответствии с этим командным сигналом генератор 8 тока продолжает формировать измерительный сигнал установленной величины, а демультиплексор 7 производит переключение подключенных к его выходам электродов таким образом, что теперь измерительный ток проходит по последовательной цепи через электрод 2, участок тела биообъекта и электрод 3 (см. позиция 15 на фиг.2). Возникающее между указанными электродами падение напряжения опять измеряется измерителем 10 и после его преобразования АЦП 11 в цифровом виде поступает на сигнальный вход микропроцессора 9, который производит расчет третьего значения сопротивления Z3. Это значение также фиксируется в оперативной памяти микропроцессора 9. Опять через установленный интервал времени на входы управляющих сигналов генератора 8 и демультиплексора 7 подается следующий кодовый сигнал команды управления. В соответствии с этим командным сигналом генератор 8 тока продолжает формировать измерительный сигнал установленной величины, а демультиплексор 7 производит переключение подключенных к его выходам электродов таким образом, что теперь измерительный ток проходит по последовательной цепи через электрод 2, участок тела биообъекта и электрод 4 (см. позиция 16 на фиг.2). Возникающее между указанными электродами падение напряжения опять измеряется измерителем 10 и после его преобразования АЦП 11 в цифровом виде поступает на сигнальный вход микропроцессора 9, который производит расчет четвертого значения сопротивления Z4. Это значение также фиксируется в оперативной памяти микропроцессора 9. Наконец, через установленный интервал времени на входы управляющих сигналов генератора 8 и демультиплексора 7 подается следующий кодовый сигнал команды управления. В соответствии с этим командным сигналом генератор 8 тока формирует измерительный сигнал удвоенной величины, а демультиплексор 7 производит переключение подключенных к его выходам электродов таким образом, что теперь измерительный ток проходит через участок тела биообъекта и все электроды 1, 2, 3 и 4 (см. позиция 17 на фиг.2). При таком подключении электроды 1 и 2, а также соответственно электроды 3 и 4 соединяются параллельно, т.е. результирующая площадь контакта каждой пары названных электродов с поверхностью тела биообъекта увеличивается в два раза. Поскольку величина создаваемого генератором 8 измерительного тока также увеличена в два раза, то величина тока, протекающего через каждый отдельный электрод 1, 2, 3 и 4 и, следовательно, плотность тока на электродах остаются неизменными. В такой ситуации величина переходных сопротивлений параллельно соединенных электродов 1 и 2, а также 3 и 4 изменяется обратно пропорционально изменению их площади, т.е. уменьшается в два раза. Возникающее между параллельной парой электродов 1 и 2 и параллельной парой электродов 3 и 4 падение напряжения измеряется измерителем 10 и после его преобразования АЦП 11 в цифровом виде поступает на сигнальный вход микропроцессора 9, который производит расчет значения сопротивления Zби. Это значение Zби фиксируется в оперативной памяти микропроцессора 9.The whole process of determining the electrical resistance of a biological tissue site is performed automatically in accordance with the re-analyzer work program recorded in the memory of microprocessor 9. The program includes six consecutive steps, five of which are associated with the implementation of measurement procedures (timing diagrams of these procedures are shown in figure 2), and one is a purely computational procedure. At the first stage, a measuring current of a set value and frequency (for example, 100 μA at a frequency of 10 kHz) created by the generator 8, in accordance with the code signal of the microprocessor 9 command, is supplied to the input of the demultiplexer 7. At the same time, the corresponding code signal is fed to the control input of the demultiplexer 7, which commutes the measuring current received at its input in such a way that it passes through the serial circuit through the electrode 1, the body part of the bio-object and the electrode 3 (see position 13 on the time diagram of figure 2). The voltage drop between the indicated electrodes is measured by the meter 10 and after its conversion, the ADC 11 is digitally fed to the signal input of the microprocessor 9, which calculates the first resistance value Z 1 . This value is fixed in the RAM of the microprocessor 9. After a set time interval, for example, after 10 ms, a new control command code signal is supplied to the control signal inputs of the generator 8 and demultiplexer 7. In accordance with this command signal, the current generator 8 continues to generate a measuring signal of a predetermined value, and the demultiplexer 7 switches the electrodes connected to its outputs in such a way that now the measuring current passes through the serial circuit through electrode 1, a portion of the body of the biological object and electrode 4 (see position 14 in figure 2). The voltage drop between the indicated electrodes is again measured by the meter 10 and after its conversion, the ADC 11 is digitally fed to the signal input of the microprocessor 9, which calculates the second value of the resistance Z 2 . This value is also recorded in the RAM of the microprocessor 9. Again, after a set time interval, the following code signal of the control command is supplied to the inputs of the control signals of the generator 8 and demultiplexer 7. In accordance with this command signal, the current generator 8 continues to generate a measuring signal of a predetermined value, and the demultiplexer 7 switches the electrodes connected to its outputs in such a way that now the measuring current passes through the serial circuit through the electrode 2, the body portion of the biological object and the electrode 3 (see position 15 in figure 2). The voltage drop between the indicated electrodes is again measured by the meter 10 and after its conversion, the ADC 11 is digitally fed to the signal input of the microprocessor 9, which calculates the third value of the resistance Z 3 . This value is also recorded in the RAM of the microprocessor 9. Again, after a set time interval, the following code signal of the control command is supplied to the inputs of the control signals of the generator 8 and demultiplexer 7. In accordance with this command signal, the current generator 8 continues to generate a measuring signal of a predetermined value, and the demultiplexer 7 switches the electrodes connected to its outputs in such a way that now the measuring current passes through the serial circuit through electrode 2, a portion of the body of the biological object and electrode 4 (see position 16 in figure 2). The voltage drop between the indicated electrodes is again measured by the meter 10 and after its conversion, the ADC 11 is digitally fed to the signal input of the microprocessor 9, which calculates the fourth resistance value Z 4 . This value is also recorded in the RAM of the microprocessor 9. Finally, after a set period of time, the following control command code signal is supplied to the inputs of the control signals of the generator 8 and the demultiplexer 7. In accordance with this command signal, the current generator 8 generates a double measurement signal, and the demultiplexer 7 switches the electrodes connected to its outputs in such a way that now the measuring current passes through a portion of the body of the biological object and all electrodes 1, 2, 3, and 4 (see position 17 in figure 2). With this connection, electrodes 1 and 2, as well as electrodes 3 and 4, respectively, are connected in parallel, i.e. the resulting contact area of each pair of these electrodes with the surface of the body of the bioobject doubles. Since the magnitude of the measuring current generated by the generator 8 is also doubled, the magnitude of the current flowing through each individual electrode 1, 2, 3, and 4 and, therefore, the current density at the electrodes remain unchanged. In such a situation, the magnitude of the transient resistances of the parallel connected electrodes 1 and 2, as well as 3 and 4, changes inversely with the change in their area, i.e. halved. The voltage drop that occurs between a parallel pair of electrodes 1 and 2 and a parallel pair of electrodes 3 and 4 is measured by a meter 10 and, after its conversion, the ADC 11 is digitally fed to the signal input of the microprocessor 9, which calculates the resistance value Z bi . This value of Z bi is fixed in the RAM of the microprocessor 9.

После выполнения всех пяти перечисленных выше измерительных процедур производится автоматический расчет искомого значения сопротивления исследуемого участка биологической ткани (длительность расчетного этапа на временной диаграмме фиг.2 не показана). Для этого сначала микропроцессор 9 рассчитывает среднее значение Zcp четырех полученных ранее и зафиксированных в оперативной памяти значений сопротивлений: Z1, Z2, Z3 и Z4. Искомое среднее значение Zcp будет равно: Zcp=(ZЭ+ZТ), где ZЭ - суммарное значение переходных сопротивлений в последовательной цепи электроды - ткань тела биообъекта, a ZТ - искомое значение сопротивления участка тела биообъекта. Затем микропроцессор 9 производит вычисление ZТ в соответствии с алгоритмом: ZТ=2Zби-Zcp=(2ZЭ/2+2ZТ)-(ZЭ+ZТ). Поскольку определенное значение Zби по указанным выше причинам равно Zби=ZЭ/2+ZТ, то полученное значение разности будет равно только значению электрического сопротивления участка тела биообъекта.After performing all five of the above measurement procedures, an automatic calculation of the desired resistance value of the studied area of biological tissue is performed (the duration of the calculation stage in the timing diagram of figure 2 is not shown). To do this, first, the microprocessor 9 calculates the average value of Z cp four previously obtained and recorded in RAM memory resistance values: Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 . The desired average value of Z cp will be equal to: Z cp = (Z Э + Z Т ), where Z Э is the total value of the transition resistances in the serial chain of electrodes is the tissue of the body of the biological object, and Z T is the desired value of the resistance of the area of the body of the biological object. Then the microprocessor 9 performs the calculation of Z T in accordance with the algorithm: Z T = 2Z bi -Z cp = (2Z E / 2 + 2Z T ) - (Z E + Z T ). Since a certain value of Z bi for the above reasons is equal to Z bi = Z E / 2 + Z T , the resulting value of the difference will be equal only to the value of the electrical resistance of the body part of the biological object.

Таким образом, независимость определяемой величины электрического сопротивления участка биологической ткани от величины переходных сопротивлений установленных на границах этого участка электродов формально объясняется тем, что последние взаимно вычитаются при вычислении ZТ по приведенной выше формуле. Сама же формула получена при условии, что при определении Zби сопротивление переходов электрод-кожа изменилось в два раза, при том что сопротивление исследуемого участка биологической ткани осталось неизменным. Корректность выполнения этого условия обеспечивается тем, что изменения сопротивления переходов электрод-кожа в два раза достигают увеличением в два раза площади электродов с одновременным изменением в это же число раз протекающего через электроды измерительного тока, т.е. при сохранении неизменной величины плотности тока на электродах. Последним, согласно физике приэлектродных процессов, гарантируется, что изменение переходных сопротивлений электродов будет происходить только за счет изменения их площади, а влияние всех других причин изменений переходных сопротивлений электродов будет исключено.Thus, the independence of the determined value of the electrical resistance of the biological tissue site from the value of the transient resistances of the electrodes installed at the boundaries of this site is formally explained by the fact that the latter are mutually subtracted when calculating Z T according to the above formula. The formula itself was obtained provided that, when determining Z bi, the resistance of the electrode-skin transitions changed twofold, while the resistance of the studied area of biological tissue remained unchanged. The correctness of this condition is ensured by the fact that changes in the resistance of the electrode-skin transitions by a factor of two reach a double increase in the area of the electrodes with a simultaneous change in the same number of times the measuring current flowing through the electrodes, i.e. while maintaining a constant current density at the electrodes. The latter, according to the physics of near-electrode processes, is guaranteed that a change in the transition resistance of the electrodes will occur only due to a change in their area, and the influence of all other causes of changes in the transition resistance of the electrodes will be excluded.

Изменение площади электродов приведет хотя и к незначительным, но возможным ошибкам нелокальности в определении электрического сопротивления участка биологической ткани. Для их минимизации перед измерением с увеличенной площадью электродов проводят четыре измерения при использовании одиночных электродов из состава каждой пары. При этом в разных измерениях используют различные сочетания электродов. Тем самым создаются условия, при которых измерительный ток проходит через различные участки того объема биологической ткани, который охватывается линиями измерительного тока при выполнении измерения с увеличенной площадью электродов. Полученные в результате четырех измерений результаты усредняют, а полученное среднее значение принимают как сопротивление, образованное суммой переходных сопротивлений электродов и сопротивления исследуемого участка биологической ткани. Как результат выполнения всех указанных операций составляется система из двух уравнений с двумя неизвестными: значением сопротивления участка биологической ткани ZТ и значением переходного сопротивления электродов ZЭ. Решением упомянутой системы относительно искомого неизвестного ZТ и является используемый микропроцессором 9 расчетный алгоритм определения значения сопротивления исследуемого участка биологической ткани. Тем самым в заявленном реоанализаторе реализуется заявленный способ определения электрического сопротивления участка ткани биологического объекта.Changing the area of the electrodes will lead, albeit to insignificant, but possible errors of non-locality in determining the electrical resistance of a portion of biological tissue. To minimize them, four measurements are taken before measurement with an increased electrode area using single electrodes from each pair. At the same time, different combinations of electrodes are used in different measurements. This creates the conditions under which the measuring current passes through various sections of the volume of biological tissue, which is covered by the lines of the measuring current when performing measurements with an increased area of the electrodes. The results obtained from four measurements are averaged, and the obtained average value is taken as the resistance formed by the sum of the transition resistance of the electrodes and the resistance of the studied area of biological tissue. As a result of all these operations, a system of two equations with two unknowns is compiled: the resistance value of the biological tissue site Z T and the value of the transition resistance of the electrodes Z E. The solution of the mentioned system with respect to the unknown unknown Z T is the calculation algorithm used by the microprocessor 9 to determine the resistance value of the studied area of biological tissue. Thus, the claimed re-analyzer implements the claimed method for determining the electrical resistance of a tissue site of a biological object.

Кодированный сигнал, соответствующий полученному значению сопротивления исследуемого участка биологической ткани, с выхода микропроцессора 9 поступает далее на выходной прибор 12.The encoded signal corresponding to the obtained value of the resistance of the studied area of biological tissue, from the output of the microprocessor 9 is then sent to the output device 12.

После этого в соответствии с задаваемой микропроцессором 9 программой работы реоанализатора весь рассмотренный выше цикл работы реоанализатора повторяется. В результате на вход выходного прибора 12 поступает набор последовательных квантованных кодированных значений электрического сопротивления исследуемого участка биологической ткани. Период квантования значений сопротивления в таком наборе определяется суммарным временем выполнения всех перечисленных выше шести процедур. В рассматриваемом примере период квантования составляет 60 мс (длительность этапа вычислительной обработки принята равной 10 мс). Огибающая полученных квантованных значений сопротивления соответствует изменению во времени электрического сопротивления исследуемого участка биологической ткани (см. фиг.3).After that, in accordance with the re-analyzer work program set by microprocessor 9, the entire re-analyzer operation cycle discussed above is repeated. As a result, the input of the output device 12 receives a set of sequential quantized encoded values of the electrical resistance of the studied area of biological tissue. The quantization period of the resistance values in such a set is determined by the total execution time of all six of the above procedures. In this example, the quantization period is 60 ms (the duration of the stage of computational processing is assumed to be 10 ms). The envelope of the obtained quantized resistance values corresponds to the change in time of the electrical resistance of the studied area of biological tissue (see figure 3).

В общем случае в качестве выходного прибора в составе реанализатора могут использоваться самые разнообразные устройства, начиная с простейшего самописца, снабженного декодирующим устройством. Однако предпочтительной формой выполнения выходного прибора является персональный компьютер. В этом случае в компьютере производится установка пакета программ вычислительной обработки данных реографических измерений для получения данных специальных медицинских исследований, например, таких как программа определения ударного объема сердца, программа определения мест расположения стеноза кровеносных сосудов, программа определения внутричерепного давления и многих других.In the general case, a wide variety of devices can be used as an output device in the reanalyzer, starting with the simplest recorder equipped with a decoding device. However, a preferred embodiment of the output device is a personal computer. In this case, a software package for computing processing of rheographic measurements is installed on the computer to obtain special medical research data, for example, such as a program for determining the stroke volume of a heart, a program for determining the locations of stenosis of blood vessels, a program for determining intracranial pressure, and many others.

Таким образом, заявленный реанализатор, реализующий заявленный способ определения электрического сопротивления исследуемого участка внутренних тканей биологического объекта, может выполнять функции самых разнообразных приборов медицинской диагностики. Оба объекта настоящего изобретения легко воспроизводимы в промышленном производстве.Thus, the claimed reanalyzer that implements the claimed method for determining the electrical resistance of the investigated area of the internal tissues of a biological object can perform the functions of a wide variety of medical diagnostic devices. Both objects of the present invention are easily reproducible in industrial production.

Claims (3)

1. Способ определения электрического сопротивления внутренних тканей участка тела биологического объекта, заключающийся в том, что на поверхность тела накладывают две пары электродов на расстоянии, определяемом размером исследуемого участка, при этом электроды в каждой паре расположены максимально близко друг к другу и имеют одинаковую площадь, пропускают измерительный ток установленной величины поочередно сначала в первом и втором измерительных циклах через первый электрод первой пары и каждый из электродов второй пары, затем в третьем и четвертом измерительных циклах через второй электрод первой пары и каждый из электродов второй пары, в каждом измерительном цикле определяют соответствующее значение сопротивления Z1, Z2, Z3 и Z4, по результатам четырех измерений определяют среднее значение сопротивления Zcp, увеличивают величину измерительного тока в 2 раза и в пятом измерительном цикле пропускают его через электрически соединенные между собой электроды в каждой паре, при этом измеряют значение напряжения между электродами, определяют значение электрического сопротивления Zби и величину электрического сопротивления внутренних тканей исследуемого участка биообъекта ZТ по формуле:
ZТ=2Zби-Zср.1. The method of determining the electrical resistance of the internal tissues of a body site of a biological object, which consists in the fact that two pairs of electrodes are applied to the body surface at a distance determined by the size of the investigated area, while the electrodes in each pair are located as close as possible to each other and have the same area, the measuring current of the set value is passed alternately first in the first and second measuring cycles through the first electrode of the first pair and each of the electrodes of the second pair, then into the third the second and the fourth measuring cycles through the second electrode of the first pair and each of the electrodes of the second pair, in each measuring cycle determine the corresponding resistance value Z 1 , Z 2 , Z 3 and Z 4 , according to the results of four measurements determine the average value of the resistance Z cp , increase the value measuring current 2 times and in the fifth measuring cycle, it is passed through electrodes interconnected between each other in each pair, while the voltage value between the electrodes is measured, the value of the electric rotivleniya Z orientation and magnitude of the electrical resistance of the internal tissue sample portion bioobject Z T by the formula:
Z T = 2Z bi- Z cf. 2. Реоанализатор, содержащий два блока изолированных друг от друга близкорасположенных электродов одинаковой площади, управляемый демультиплексор, управляемый генератор измерительного тока, измеритель напряжения, АЦП и микропроцессор, при этом каждый из электродов каждого блока электродов связан с демультиплексором, генератор измерительного тока связан со входом демультиплексора, а вход демультиплексора дополнительно через измеритель напряжения и АЦП связан с сигнальным входом микропроцессора, выходы управляющих сигналов микропроцессора связаны с входами сигналов управления генератора измерительного тока и демультиплексора, а выход микропроцессора связан с выходным прибором.2. A reanalyzer containing two blocks of isolated electrodes of the same area isolated from each other, a controlled demultiplexer, a controlled measuring current generator, a voltage meter, an ADC and a microprocessor, each of the electrodes of each electrode block being connected to a demultiplexer, the measuring current generator is connected to the input of the demultiplexer and the input of the demultiplexer is additionally connected through the voltage meter and the ADC to the signal input of the microprocessor, the outputs of the micropro control signals the processor are connected to the control signal inputs of the measuring current generator and the demultiplexer, and the microprocessor output is connected to the output device. 3. Реоанализатор по п.2, отличающийся тем, что выходной прибор выполнен в виде персонального компьютера с установленной в нем программой обработки результатов определения электрического сопротивления участка биологической ткани. 3. The reanalyzer according to claim 2, characterized in that the output device is made in the form of a personal computer with the program for processing the results of determining the electrical resistance of a biological tissue site installed therein.
RU2011123186/14A 2011-06-08 2011-06-08 Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser RU2470580C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123186/14A RU2470580C1 (en) 2011-06-08 2011-06-08 Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011123186/14A RU2470580C1 (en) 2011-06-08 2011-06-08 Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2470580C1 true RU2470580C1 (en) 2012-12-27

Family

ID=49257355

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011123186/14A RU2470580C1 (en) 2011-06-08 2011-06-08 Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2470580C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685683C1 (en) * 2018-05-17 2019-04-22 Сергей Арутюнович Будагян Method for cardiovascular system screensing

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1204182A1 (en) * 1982-08-02 1986-01-15 Особое Конструкторское Бюро Биологической И Медицинской Кибернетики Ленинградского Ордена Ленина Электротехнического Института Им.В.И.Ульянова (Ленина) Method of two-electrode measuring of electric resistance of bioobjects
RU94006943A (en) * 1994-02-25 1996-07-27 С.М. Захаров Rheoanalyzer
WO1998023204A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-04 Computing Devices Canada Ltd. Electrical impedance tomography method and electrode arrangement for use therein
RU2229839C2 (en) * 2002-07-29 2004-06-10 Парушин Евгений Борисович Rheotomograph device
RU2252692C2 (en) * 2003-07-25 2005-05-27 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ФИРМА "Медиком МТД" Method and device for studying functional state of brain and method for measuring subelectrode resistance

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1204182A1 (en) * 1982-08-02 1986-01-15 Особое Конструкторское Бюро Биологической И Медицинской Кибернетики Ленинградского Ордена Ленина Электротехнического Института Им.В.И.Ульянова (Ленина) Method of two-electrode measuring of electric resistance of bioobjects
RU94006943A (en) * 1994-02-25 1996-07-27 С.М. Захаров Rheoanalyzer
WO1998023204A1 (en) * 1996-11-26 1998-06-04 Computing Devices Canada Ltd. Electrical impedance tomography method and electrode arrangement for use therein
RU2229839C2 (en) * 2002-07-29 2004-06-10 Парушин Евгений Борисович Rheotomograph device
RU2252692C2 (en) * 2003-07-25 2005-05-27 ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННО-КОНСТРУКТОРСКАЯ ФИРМА "Медиком МТД" Method and device for studying functional state of brain and method for measuring subelectrode resistance

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685683C1 (en) * 2018-05-17 2019-04-22 Сергей Арутюнович Будагян Method for cardiovascular system screensing

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8099250B2 (en) Impedance parameter values
US20080287823A1 (en) Index Determination
KR101345640B1 (en) Bio-impedance measuring sensor comprising multi dry electrode, and sensor module and measuring system comprising the same, and method for measuring bio-impedance
JP3947379B2 (en) Electrical property measuring device
US9594104B2 (en) Simultaneous impedance testing method and apparatus
JPH1014899A (en) Method and device for presumption of body composition
EP2502557B1 (en) System and method for soft-field tomography data acquisition
Bonmassar et al. On the measurement of electrical impedance spectroscopy (EIS) of the human head
RU2470580C1 (en) Method of determining electric resistance of internal tissues of part of biological object body and rheoanalyser
JPH09220209A (en) Living body electric impedance measuring instrument
RU109394U1 (en) ELECTRIC IMPEDANCE TOMOGRAPH
Penney et al. The impedance plethysmographic sampling field in the human calf
Menolotto et al. Towards the development of a wearable electrical impedance tomography system: A study about the suitability of a low power bioimpedance front-end
CN107714039A (en) A kind of method and system based on electronic scale detection human body artery vascular sclerosis
RU2664633C2 (en) Device for measuring electrical impedance in parts of body
Piuzzi et al. Comparison among low-cost portable systems for thoracic impedance plethysmography
CN105982660A (en) Electrocardio sensing system
JP2005131434A (en) Body condition estimating device
KR101504841B1 (en) Apparatus and method for estimating biomarker using bio-electricity
EP1832228A1 (en) Method of evaluating and controlling the degree of vascularisation in parts of the human body and device for implementing same
KR20020091488A (en) Bioelectrical impedance analyzer
KR20020091489A (en) Pulse counter based on bioelectrical impedance analysis
Broeders Jack of all trades in impedance measurement
Piuzzi et al. A DAQ-based virtual instrument for trans-thoracic impedance investigations
JP2001228012A (en) Weight display device

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130609

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140420

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170609