SU1397024A1 - Method and apparatus for determining components of impedance of biological object - Google Patents

Method and apparatus for determining components of impedance of biological object Download PDF

Info

Publication number
SU1397024A1
SU1397024A1 SU864093075A SU4093075A SU1397024A1 SU 1397024 A1 SU1397024 A1 SU 1397024A1 SU 864093075 A SU864093075 A SU 864093075A SU 4093075 A SU4093075 A SU 4093075A SU 1397024 A1 SU1397024 A1 SU 1397024A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
input
output
trigger
pulse
voltage
Prior art date
Application number
SU864093075A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иосиф Филиппович Брацлавский
Андрей Викторович Галиновский
Василий Захарович Кузьменко
Марк Яковлевич Фенстер
Original Assignee
Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР
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 Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР filed Critical Особое конструкторско-технологическое бюро Физико-технического института низких температур АН УССР
Priority to SU864093075A priority Critical patent/SU1397024A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1397024A1 publication Critical patent/SU1397024A1/en

Links

Abstract

Изобретеш е состоит в определении активной и реактивной составл ющих , импеданса по напр жению, измер емому на биообъекте. С целью повышени  точности измерений их проводит в моменты перехода сетевого напр жени  через нулевое значение и после второго измерени  подают на биообъект импульс тока противоположной пол рности , равный по длительности первому импульсу. Устройство дл  реализации способа содержит генератор 1 импульсов, элементы 2, 33 задержки, триггеры 3, 10, 15, 26, 31, блоки 4, 23 Индикации, управл емьй источник 5 тока, электроды, блок 6 фиксации нулевого уровн , элементы И 7, 11, 14, 16,.27, счетчик с дешифратором 8, формирователи 9, 13, 18, 20, 24, 25, 28 импульсов, реверсивньй счетчик 12, регистры 17, 22, элементы РИШ 19, 29, аналого-цифровой преобразователь 21, блок 30 начального сброса, коммутатор 32, задатчик 34 кода, элемент 35 выборки-хранени . 2 с.п. ф-лы, 3 ил. i слThe invention consists in determining the active and reactive components, the impedance of the voltage measured on a bioobject. In order to improve the accuracy of measurements, they are conducted at the moments when the mains voltage passes through a zero value and, after the second measurement, a current pulse of opposite polarity equal in duration to the first pulse is applied to the bioobject. A device for implementing the method comprises a pulse generator 1, delay elements 2, 33, triggers 3, 10, 15, 26, 31, Display units 4, 23, control current source 5, electrodes, zero-level fixing unit 6, And 7 elements, 11, 14, 16, .27, a counter with a decoder 8, shapers 9, 13, 18, 20, 24, 25, 28 pulses, reversible counter 12, registers 17, 22, elements of RISh 19, 29, analog-to-digital converter 21 , initial reset unit 30, switch 32, code setter 34, sample-storage element 35. 2 sec. f-ly, 3 ill. i cl

Description

соwith

CD CD

ОABOUT

4four

asufoi J  asufoi j

Фи.1Phi.1

11391139

Изобретение относитс  к медицинской технике, а именно к способам и устройствам дл  исследовани  импе- дансных свойств биологических объек- тов.The invention relates to medical technology, in particular to methods and devices for studying the impedance properties of biological objects.

Цель изобретени  - повышение точности .The purpose of the invention is to increase accuracy.

На фиг, 1 представлена структурна  электрическа  схема устройства; на фиг. 2 и 3 - эпюры сигналов, по сн ющие работу устройства.Fig. 1 shows a structural electrical circuit of the device; in fig. 2 and 3 are signal plots explaining the operation of the device.

Способ определени  составл ющих импеданса биологического объекта заключаетс  в подаче на биообъект им- пульса стабилизированного тока, из- меренрш напр жени  на биообъекте в фиксированные два момента времени после начала импульса тока, и определении активной и реактивной составл  ющих импеданса биообъекта по измеренным значени м напр жени , причем измерени  напр жени  на биообъекте провод т в моменты перехода сетевого напр жени  через нулевое значе ше, и после второго измерени  подают на биообъект импульс тока противоположной пол рности, равный по длительности первому импульсу.The method of determining the impedance components of a biological object consists in applying a constant current pulse to a biological object, measuring the voltage on a biological object at two fixed times after the current pulse begins, and determining the active and reactive components of the biological object impedance using the measured voltage values , moreover, voltage measurements on a bioobject are carried out at the moments when the mains voltage passes through zero, and after the second measurement, a current pulse of the opposite p is applied to the bioobject l polarity equal in duration to the first pulse.

Устройство дл  определени  состав- л ющих импеданса биологического объекта содержит (фиг. 1) генератор 1 им пульсов, первый элемент 2 задержки, . первьй триггер 3, первый блок 4 индикации и управл емый источник 5 то- ка, выход которого подключен к шине электродов, последовательно соединенные блок 6 фиксации нулевого уровн , вход которого подключен к шине сетевого напр жени , первый элемент И 7, счетчик с дешифратором ,первый формирователь 9 импульсов, второй триггер 10, второй элемент И 11, второй вход которого соединен с выходом генератора 1 импульсов, реверсивный счетчик 12, второй формирователь 13 импульсов, третий элемент И 14, третий триггер 15, четвертый элемент И 16 и первый регистр 17, выход которого подключен к входу первого блока 4 индикации и к первой выходной шине устройства, последовательно соединенные третий формирователь 18 импуль сов, первый элемент ИЛИ 1-9, четвертый формирователь 20 импульсов, ана лого-цифровой преобразователь (АИД)A device for determining the components of the impedance of a biological object contains (Fig. 1) a pulse generator 1, a first delay element 2,. The first trigger 3, the first display unit 4 and the controlled source 5 of the current, the output of which is connected to the electrode bus, are connected in series to the zero-level fixing unit 6, the input of which is connected to the mains voltage bus, the first element 7, the counter with the decoder, the first pulse shaper 9, the second trigger 10, the second element 11, the second input of which is connected to the output of the pulse generator 1, a reversible counter 12, the second pulse generator 13 pulses the third element 14, the third trigger 15, the fourth element 16 and the first register 17 you the stroke of which is connected to the input of the first display unit 4 and to the first output bus of the device, the third pulse generator 18, the first element OR 1-9, the fourth pulse driver 20, the analog-to-digital converter (AID)

21, второй регистр 22 и второй блок 23 индикации, вход которого подключен к второй выходной шине устройстна , последовательно соединенные п тый формирователь 24 импульсов, шестой формирователь 25 импульсов, четвертый триггер 26 и п тьй элемент И 27, выход которого подключен к второму входу второго регистра 22, а второй вход - к второму входу четвертого элемента И 16 к второму вы-; -- ходу АЦП 21, первый выход которого соединен с вторым входом первого регистра 17, последовательно соединенные седьмой формирователь 28 импульсов и второй элемент ИЛИ 29, второй вход которого подключен к входу шестого формировател  25 импульсов и к второму входу первого элемента ИЛИ 19, а выход - к второму входу реверсивного счетчика 12, третий вход которого соединен с вторым входом третьего элемента И 14 и с входом первого формировател  9 импульсов, последовательно соедд ненные блок 30 начального сброса, вход которого подклю чен к шине питани , .и п тый триггер 315 вькод которого соединен с вторым21, the second register 22 and the second display unit 23, whose input is connected to a second output bus device, are connected in series to a fifth pulse shaper 24, a sixth pulse shaper 25, a fourth trigger 26, and a fifth And element 27 whose output is connected to the second input of the second register 22, and the second input - to the second input of the fourth element And 16 to the second you-; - to the ADC 21, the first output of which is connected to the second input of the first register 17, the seventh pulse generator 28 and the second element OR 29, serially connected, the second input of which is connected to the input of the sixth pulse generator 25 and to the second input of the first element OR 19, and the output - to the second input of the reversible counter 12, the third input of which is connected to the second input of the third element 14 and to the input of the first shaper 9 pulses, sequentially connected initial reset unit 30, the input of which is connected to the power bus,. and fifth trigger 315, the code of which is connected to the second

5 0 55 0 5

30 с .. 30 seconds

ШSh

5five

5five

входом первого элемента И 7, второй вход - с первыми входами первого эле- мента И 7 и первого триггера 3, тре тий вход - с выходом первого триггера 3 и с входом седьмого формировател  28 импульсов, а четвертьй вход - с вторыми входами первого триггера 3 и счетчика с дешифратором 8, второй выход которого подключен к входу третьего формировател  18 импульсов, третий выход -.к входу п того формировател  24 импульсов, а четвертый выход - к входу первого элемента 2 задержки , выход которого соединен с вторым входом второго триггера 10, третий вход которого подключен к первому входу третьего триггера 15, коммутатор 32, первый вход которого подключен к вькоду третьего триггера 15, второй вход - к выходу четвертого триггера 26, третий вход - к первой шине опорного напр жени , четвертый вход - к второй шине опорного напр жени , а выход - к входу управл емого источника 5 тока, второй элемент . 33 задержки, вход и выход которого соединены соответственно с п тым выходом и вторым входом счетчика с дешифратором 8, третий вход котгоро- го подключен к первому входу п того триггера 31, к третьему входу первого триггера 3 и к второму входу АЦП 21s задатчик 34 кода, подключенньйthe input of the first element I 7, the second input with the first inputs of the first element I 7 and the first trigger 3, the third input with the output of the first trigger 3 and with the input of the seventh imager 28 pulses, and the quarter input with the second inputs of the first trigger 3 and a counter with a decoder 8, the second output of which is connected to the input of the third pulse generator 18, the third output — to the input of the fifth pulse former 24, and the fourth output - to the input of the first delay element 2, the output of which is connected to the second input of the second trigger 10, the third entrance is n Connected to the first input of the third trigger 15, switch 32, the first input of which is connected to the code of the third trigger 15, the second input to the output of the fourth trigger 26, the third input to the first reference voltage bus, the fourth input to the second reference voltage bus, and the output is to the input of the controlled current source 5, the second element. 33 delays, the input and output of which are connected respectively to the fifth output and the second input of the counter with the decoder 8, the third input of the computer is connected to the first input of the fifth trigger 31, to the third input of the first trigger 3 and to the second input of the ADC 21s unit 34 of the code , connected

к четвертому входу реверсивного счетчика 12, второй выход которого соединен с четвертым входом второго триггера 10 и с вторым входом четвер- . того триггера 26, первый вход которого соединен с вторым входом третьего триггера 15, и элемент 35 выборки и хранени , первый вход которого подключен к входу четвертого формирова- Q теп  20 импульсов, второй вход - к выходу управл емого источника 5 тока, а выход - к третьему входу АЦП 2I.to the fourth input of the reversible counter 12, the second output of which is connected to the fourth input of the second trigger 10 and to the second input to the fourth. the trigger 26, the first input of which is connected to the second input of the third trigger 15, and the sample and storage element 35, the first input of which is connected to the input of the fourth form Q heat pulse 20, the second input to the output of the controlled current source 5, and to the third input of the ADC 2I.

Способ осуществл ют следующим образом .J5The method is carried out as follows. J5

На биообъект подаетс  через электроды импульс стабилизированного тока определенной пол рности (например, положительной) и амплитудой I,, .Вследствие емкостного характера реактив- 20 ной составл ющей импеданса биообъекта происходит переходной процесс нарастани  напр жени  на биообъекте, которое измер етс  в фиксированньш два момента времени t, и t . после на-25 чала импульса тока, получа  соответственно значени  напр жени  U и U. Измерение в момент времени t производитс , когда емкость тканей биообъекта зар жена полностью и переходной процесс закончилс .A bioobject is fed through electrodes by a pulse of stabilized current of a certain polarity (for example, positive) and amplitude I. The transient process of increasing the voltage on the bioobject occurs at the fixed two time points due to the capacitive nature of the reactive component of the impedance of the bioobject. t, and t. after the start of the current pulse, obtaining, respectively, the values of the voltage U and U. The measurement at time t is performed when the capacity of the biological object tissues is fully charged and the transient process is completed.

С целью устранени  вли ни  сетевой помехи измерени  напр жени  на биообъекте провод тс  в моменты перехода сетевого напр жени  через ну- левой уровень (рт отрицательного значени  к положительному),.Дл  зто- го импульс тока подаетс  на биообъект за интервал времени t до момента перехода сетевого напр жени  через ноль, равньй, например, 1 мс, а величина устанавливаетс  равной периоду сетевого напр жени , например, 20 мс (при частоте сети 50 Гц). Величина стабилизированного тока 1 выбираетс  такой, чтобы за врем  действи  импульса тока произошел полный зар д емкости тканей биообъекта. Тогда напр жение на биообъекте пропорционально величине активной составл ющей импеданса биообъекта.In order to eliminate the influence of network interference, the measurement of the voltage on a bioobject is carried out at the moments when the network voltage passes through the zero level (pt negative value to positive). For this, a current pulse is applied to the bioobject during the time interval t until the transition the network voltage is zero, equal, for example, 1 ms, and the value is set equal to the period of the network voltage, for example, 20 ms (at a network frequency of 50 Hz). The magnitude of the stabilized current 1 is chosen such that during the time of action of the current pulse a full charge of the capacity of the tissue of the bio-object occurs. Then the voltage on the bioobject is proportional to the magnitude of the active component of the impedance of the bioobject.

Активное сопротивление R биообъекта определ етс  по формуле (при параллельной схеме замещени  биообъекта)The active resistance R of a bioobject is determined by the formula (with a parallel bioobject replacement scheme)

30thirty

3535

4040

4545

5050

и R- and R-

- 17 . . .- 17. . .

напр жение на биообъекте в момент времени t /j.voltage on a bioobject at time t / j.

. Q . Q

J5J5

0 5 0 5

00

5five

00

5five

00

5five

Эквивалентна  емкость С тканей био- объекта вычисл етс  с помощью выражени The equivalent capacitance C of the tissues of the bio-object is calculated using

f - - l)t f - - l) t

о; . about; .

где Ц - напр жение на биообъекте в момент времени t,.where C is the voltage on the bioobject at the moment of time t ,.

При этом предполагаетс , что отсчет времени ведетс  от переднего фронта импульса тока 1.In this case, it is assumed that the time is counted from the leading edge of the current pulse 1.

После второго измерени  напр же- . ни  в момент времени t формируетс  задний фронт импульса тока, и на биообъект подаетс  второй импульс тока противоположной (например, отрицатель- ньй) пол рности, равный по длительности первому импульсу, что позвол ет устранить вли ние пол ризации тканей биообъекта на результат определени  величин R и С в следующем цикле измерени .After the second measurement, eg. neither at the time t, the back front of the current pulse is formed, and a second current pulse of the opposite (for example, negative) polarity equal to the first pulse is applied to the bioobject, which eliminates the influence of the polarization of the biological object tissues and C in the next measurement cycle.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При включении напр жени  питани  +Е устройства блок 30 начального сброса формирует импульс (фиг, 2а) ,который производит сброс первого триггера 3 (триггера начала работы))(фиг.2г), п того триггера 31 (триггера синхронизации с сетевым напр жением), счетчика с дещифратором 8 (фиг. 2е) и АЦП 21. Блок 6 фиксации нулевого уровн  по поступающему на его вход сетевому напр жению (фиг. 2б) формирует импульсы (фиго 2в) в моменты перехода сетевым напр жением нулевого уровн  (от отрицательных значений к поло- .жительным значени м напр жени  сети). Первый импульс с выхода блока 6 фиксации нулевого уровн  переводит в едиьшчное состо ние первый триггер 3 (фкг. 2т и п тый триггер 31, что обеспечивает прохождение импульсов через первый элемент И 7 на первый (тактовый) вход счетчика с дешифратором 8 (фиг. 2д).When the power supply voltage + E of the device is turned on, the initial reset unit 30 generates a pulse (FIG. 2a) that resets the first trigger 3 (the start trigger)) (FIG. 2d), the fifth trigger 31 (synchronization trigger with the network voltage) , a counter with a decipheror 8 (fig. 2e) and an ADC 21. The zero-level fixing unit 6 generates pulses (figo 2c) at the moments of transition by a network voltage of zero level (from negative values) coming at its input to the network voltage (fig. 2b) positive values of network voltage). The first pulse from the output of the zero-fixing unit 6 puts the first trigger 3 (fkg. 2m and fifth trigger 31) into a single state, which ensures the passage of pulses through the first element 7 to the first (clock) counter input with the decoder 8 (Fig. 2e ).

По сигналу с выхода первого триггера 3 седьмой формирователь 28 импульсов формирует импульс (фиг. 2з), который проходит второй элемент ИЛИ 29 и разрещает занесение кода досче- та из задатчика 34 кода в реверсивньй- счетчик 12 по его второму входу (фиг. 2о).The signal from the output of the first trigger 3, the seventh pulse shaper 28 generates a pulse (Fig. 2h), which passes the second element OR 29 and allows entering the tracking code from the code setter 34 to the reversible counter 12 via its second input (Fig. 2o) .

Код досчета задает интервал времени t от начала первого стабилизированного импульса тока (например,The incrementing code sets the time interval t from the beginning of the first stabilized current pulse (for example,

положительной пол рности), подаваемого на биообъект, до момента первого измерени  напр жени  U, на биообъекте . Если задание интервалов времени в устройстве производитс  с точностью до одной микросекунды (частота .генератора 1 импульсов 1 МГц), при мс в реверсивный счетчик 12 заноситс  код 1000. Сигнал с перво- го выхода счетчика с дешифратором 8 (фиг. 2ж) устанавливает реверсивный счетчик 12 по его третьему входу в режим сложени . Выходной импульс первого формировател  9 импульсов (фиг. 2и) переводит второй триггер 10 (триггера досчета) в такое состо ние Офиг. 2п), при котором разрешаетс  прохождение тактовых импульсов с выхода генератора 1 импуль- сов через второй элемент И 11 на первый (тактовый) вход реверсивного счетчика 12,positive polarity) supplied to the bioobject, until the first measurement of the voltage U, on the bioobject. If the device sets the time intervals in the device with an accuracy of one microsecond (frequency of the generator 1 pulses is 1 MHz), code 1000 is entered into the reversible counter 12. The signal from the first output of the counter with the decoder 8 (Fig. 2g) sets the reversible counter 12 through its third entry in add mode. The output impulse of the first impregnator 9 pulses (Fig. 2i) transfers the second flip-flop 10 (increase trigger) to this state Ofig. 2p), in which the passage of clock pulses from the output of generator 1 of pulses through the second element I 11 to the first (clock) input of the reversible counter 12 is allowed,

Реверсивный счетчик 12 досчитывает в режиме сложени  занесенньга в него код досчета до кода, эквивалентного периоду сетевого напр жени . При частоте сети 50 Гц и частоте тактовых импульсов 1 МГц реверсивный счетчик 12 досчитывает до значени  Q 20000, т.е. в данном случае отсчитываетс  19000 импульсов, что соответствует интервалу времени 19 мс от момента перехода сетевым напр жением нулевого уровн . Так как выходной сигнал реверсивного счетчика 12 через второй формирователь 13 импульсов , третий элемент И 14, третий триггер 15 (триггер первого импульса тока) (фиг, 2т) и коммутатор 32 вы- зывает срабатывание управл емого источника 5.tOKH и подачу стабилизированного импульса тока на биообъект (фиг, 2ф), то тем обеспечиваетс  проведение первого измерени  на- пр жени  и на биообъекте через интервал времени мс в Момент еледующего перехода нул  сетевым напр жением .The reversible counter 12 counts in addition mode by adding to it an addition code to a code equivalent to the period of the network voltage. With a network frequency of 50 Hz and a clock frequency of 1 MHz, the reversible counter 12 counts to a value of Q 20000, i.e. in this case, 19000 pulses are counted, which corresponds to a time interval of 19 ms from the time of the transition by a network voltage of zero level. Since the output signal of the reversible counter 12 through the second pulse shaper 13, the third element is AND 14, the third trigger 15 (the trigger of the first current pulse) (FIG, 2T) and the switch 32 triggers the controlled source 5.tOKH and the supply of a stabilized current pulse the bioobject (fig. 2f), the first measurement of the voltage and the bioobject is provided through the time interval in ms at the moment of the desired transition to zero by the mains voltage.

Выходной сигнал реверсивного счетчика 12 также производит сброс второго триггера.10, что прекращает поступление тактовых импульсов в реверсивный счетчик 12. .The output signal of the reversible counter 12 also resets the second trigger 10, which stops the flow of clock pulses to the reversing counter 12..

По сигналу с второго выхода счетчика с дешифратором 8 третий формиро- ватель 18 импульсов вырабатывает импульс (фиг. 2к), который через первый элемент И.Т1И 19 производит записьAccording to the signal from the second output of the counter with the decoder 8, the third pulse shaper 18 generates a pulse (Fig. 2k), which through the first element I.TII 19 records

5 О Q с 5 About Q with

5five

{фиг. 2х) в момент времени t аналогового значени  напр жени  U на биообъекте в элемент 35 выборки и хранени . Импульс с выхода четвертого формировател  20 импульсов (фиг. 2ц) запускает АЦП 21, который преобразует значение U в цифровую форму. Сигнал Конец измерени  с второго выхода АЦП 21 (фиг. 2ч) через четвертый элемент И 16 осуществл ет занесение кода и в первый регистр 17 и в первый блок 4 индикации (фиг, 2ш). Код U, поступает также на первую выходную шину устройства.{fig. 2x) at the time t of the analog value of the voltage U on the bioobject to the element 35 for sampling and storage. A pulse from the output of the fourth pulse driver 20 (Fig. 2c) triggers the A / D converter 21, which converts the value of U into a digital form. The end of measurement signal from the second output of the A / D converter 21 (Fig. 2h), through the fourth element And 16, enters the code into the first register 17 and into the first display unit 4 (Fig. 2b). The U code also goes to the first output bus of the device.

Сигнал с выхода п того формировател  24 импульсов через первый элемент ИЛИ 19 производит запись в момент времени t аналогового значени  напр жени  U на биообъекте, пропорционального активной составл ющей его импеданса, в элемент 35 выборки и хранени , а по второму импульсу с выхода четвертого формировател  20 импульсов запускаетс  АЦП 2 с последующей подачей кода напр жени  и во второй регистр 22 (фиг, 2щ), во второй блок 23 индикации и на вторую выходную шину устройства Коды U., и и с первой и второй выходных шин устройства поступают во внешний вычислительный блок дл  вычислени  активной и емкостной сос авл ю- щих импеданса биообъекта по приведенным формулам.The signal from the output of the fifth pulse driver 24 through the first element OR 19 records at the time t an analog voltage U on the bioobject, which is proportional to the active component of its impedance, to the sample and storage element 35, and on the second pulse from the output of the fourth driver 20 pulses, the ADC 2 is started, followed by the voltage code being fed to the second register 22 (FIG. 2), to the second display unit 23 and to the second output bus of the device codes U., and from the first and second output buses of the device goes to the external a computing unit for calculating the active and capacitive banks of the impedance of a bioobject using the above formulas.

Временна  диаграмма работы устройства (фиг, 3) приведена в момент t,j второй записи напр жени  на биообъекте в элемент 35. выборки и хранени  и формировани  второго импульса стабилизированного тока через биообъект (противоположной пол рности, например, отрицательной). По заднему фронту выходного импульса п того формировател  24 импульсов (фиг, Зв) шестой формирователь 25 импульсов вырабатывает короткий импульс (фиг,3г), сбрасывающий третий триггер 15 (фиг, Зб) и устанавливаюш 1й четвертый триггер 26 (триггер второго импульса тока, противоположной пол рности ) в единичное состо ние (фиг,2у, Зд), Выходной сигнал четвертого триггера 26 через коммутатор 32 и управл емый источник 5 тока осуществл ет подачу на биообъект второго ш шульса тока, противоположной пол рности (фиг. 2ф). Четвертый формирователь 20 импульсов обеспечиваетThe time diagram of the operation of the device (Fig. 3) is given at time t, j of the second voltage recording on the bioobject in element 35. selecting and storing and forming the second stabilized current pulse through the bioobject (of opposite polarity, for example, negative). On the falling edge of the output pulse of the second pulse former 24 (FIG, Sv), the sixth pulse former 25 produces a short pulse (FIG. 3d), resetting the third trigger 15 (FIG, 3B) and setting the 1st fourth trigger 26 (trigger of the second current pulse opposite polarity) to the unit state (fig. 2u, rear). The output signal of the fourth trigger 26 through the switch 32 and the controlled current source 5 provides the bioobject of the second pulse of the current opposite to polarity (fig. 2f). The fourth driver 20 pulses provides

задержку сигнала запуска АЦП 21 (фиг. Зи) по отношению к сигналу записи в элемент 35 выборки и хранени  (фиг. Зв).the delay of the trigger signal of the A / D converter 21 (Fig. 3i) with respect to the recording signal in the sample and storage element 35 (Fig. 3).

Равенство длительностей второго (например, отрицательного) импульса тока через биообъект и первого (например , положительного) импульса тока через биообъект обеспечиваетс  на втором этапе работы реверсивного счетчика 12 и второго триггера 10. Дп  этого сигнал с выхода п того формировател  24 импульсов через второй элемент ИЛИ 29 также подаетс  на второй вход реверсивного счетчика 12 (фиг. 2о) и разрешает занесение в него кода досчета с задатчика 34 кода. После пропускани  через биообъект отрицательного импульса тока в тече- кие одного периода сетевого напр жени  (фиг. 2ф) сигнал с четвертого выхода счетчика с дешифратором 8 через первый элемент 2 задержки (фиг.2м устанавливает второй триггер 10 в единичное состо ние (фиг. 2п), что разрешает прохождение тактовых импульсов от генератора 1 импульсов на первый вход реверсивного счетчика 13, который работает на вычитание до об- нулени  в течение интервала времени t,. При мс и тактовой частоте МГц реверсивный счетчик 12 производит отсчет 1000 импульсов (код досчета ) от 1000 до нул , после чего импульс переполнени  Р со второго выхода реверсивного счетчика 12 сбрасывает второй триггер 10 и четвертьй триггер 26, формиру  тем самым заднийEquality of the durations of the second (for example, negative) current pulse through the bioobject and the first (for example, positive) current pulse through the bioobject is provided at the second stage of operation of the reversing counter 12 and the second trigger 10. Dp this signal from the output of the fifth pulse former 24 through the second element OR 29 is also fed to the second input of the reversible counter 12 (Fig. 2o) and enables the completion of the additional calculation code from the unit 34 of the code. After passing a negative current pulse through a bioobject for one period of mains voltage (Fig. 2f), the signal from the fourth output of the counter with the decoder 8 through the first delay element 2 (Fig. 2m sets the second trigger 10 to one) (Fig. 2n). ), which allows the passage of clock pulses from the pulse generator 1 to the first input of the reversible counter 13, which works on subtraction to zero during the time interval t,. At ms and the clock frequency MHz, the reversible counter 12 counts 1000 pulses (Imputation code) from 1000 to zero, whereupon overflow pulse P output from the second down counter 12 resets the second flip-flop 10 and a forth flip-flop 26, thereby forming a rear

фронт отрицательного импульса токаfront of negative current pulse

через биообъект (фиг. 2ф), длительность которого равна длительности первого (положительного) импульса тока через биообъект. Первый элемент 2 задержки также обеспечивает вьфавн вание длительностей положительного и отрицательного импульсов тока через биообъект, так как создаваема  : им задержка равна удвоенному времени работы п того формировател , 24 импульсов (фиг. Зв, е).through a bioobject (Fig. 2f), the duration of which is equal to the duration of the first (positive) current pulse through the bioobject. The first delay element 2 also ensures that the duration of the positive and negative current pulses through the bioobject is variable, since it is created: the delay is equal to twice the operating time of the first driver, 24 pulses (Fig. Sv, f).

Сигнал с п того выхода счетчика с дешифратором 8 через второй элемент 33 задержки (фиг. 2н) производит сброс первого триггера 3, п того триггера 31 и счетчика с дешифрато- ром 8, Элемент 33 задержки обеспечивает разнесение во в ремени сигналов сброса и установки в единичное состо The signal from the fifth output of the counter with the decoder 8 through the second delay element 33 (Fig. 2n) resets the first trigger 3, the fifth trigger 31 and the counter with the decoder 8, the delay Element 33 provides the separation in single state

r 20 5 о r 20 5 o

5five

00

5five

00

ние первого триггера 3 и подачи (HI- налов на входы с п того триггера 31 и счетчика с дешифратором 8. щим импульсом с выхода блока 6 фиксации нулевого уровн  первый триггер 3 устанавливаетс  в единичное состо ние и начинаетс  новый цикл определени  активной и реактивной составл ющих импеданса биообъекта.The first trigger 3 and the supply (HI-inputs to the inputs from the fifth trigger 31 and the counter with the decoder 8. The pulse from the output of the zero-fixing unit 6, the first trigger 3 is set to one and the new component is detected impedance bioobject.

Таким образом, устройство позвол ет определ ть значени  составл ющих импеданса биологических тканей в импульсном режиме с повышенной точностью благодар  устранению вли ни  сетевых помех и пол ризации тканей на процесс измерени  параметров биообъекта .Thus, the device makes it possible to determine the values of the impedance components of biological tissues in a pulsed mode with increased accuracy due to the elimination of the influence of network interference and tissue polarization on the process of measuring the parameters of a bio-object.

Claims (2)

1.Способ определени  составл ющих импеданса биологического, объекта, заключающийс  в подаче на биообъект импульса стабилизированного тока, измерении напр жени  на биообъекте в фиксированные два момента времени после начала импульса тока, и определении активной и реактивной составл ющих импеданса биообъекта по измеренным значени м напр жени , о т- личающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерени  напр жени  на биообъекте провод т в моменты перехода сетевого напр жени  через нулевое значение, и после второго измерени  подают на биообъект импульс тока противоположной пол рности , равный по длительности первому импульсу.1. A method for determining the impedance components of a biological object consisting in applying a stabilized current pulse to a biological object, measuring the voltage on a biological object at two fixed points in time after the start of a current pulse, and determining the active object impedance components of the biological object by measuring the voltage values due to the fact that, in order to increase the accuracy of measurement, the voltage on a bioobject is carried out at the moments when the network voltage passes through a zero value, and after the second measurement t on bioobject current pulse of opposite polarity equal in duration to the first pulse. 2.Устройство дл  определени  составл ющих импеданса биологического объекта, содержащее генератор импульсов , первьй элемент задержки, первый триггер, первый блок индика- 1ЩИ и управл емьй источник тока, выход которого подключен к шине электродов , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности, в него введены последовательно соединенные блок фиксации нулевого уровн , вход которого подключен к шине сетевого напр жени , первый элемент И, счетчик с дешифратором, первый формирователь импульсов, второй триггер , второй элемент И, второй вход которого, соединен с выходом генератора импульсов, реверсивный счетчик, второй формирователь и myльcoв, тре2. A device for determining the impedance components of a biological object, comprising a pulse generator, the first delay element, the first trigger, the first indication block and the control current source, the output of which is connected to the electrode bus, characterized in that It contains serially connected zero-level fixing unit, the input of which is connected to the mains voltage bus, the first element I, the counter with the decoder, the first pulse shaper, the second trigger, the second element I, and the second d which is connected to the output of the pulse generator, a reversible counter, the second driver and mylcov, tre 9 139 13 тий элемент И, третий триггер, четвертый элемент И и первый регистр, выход которого подключен к входу первого блока индикации и к первой выходной шине устройства, последовательно соединен1 ые третий формирователь импульсов, первый элемент ИЛИ, четвертьй формирователь импульсов, аналого-цифровой преобразователь, второй регистр и второй блок индикации , вход которого подключен к второй выходной шине устройства, последовательно соединенные п тый формирователь импульсов,шестой формирователь им пульсов,четвертый триггер и п тый элемент И, выход которого подключен к BtopoMy входу второго регистра, а второй вход - к второму входу четвертого элемента И и к второму выходу аналого-цифрового преобразовател , первый выход которого соединен с вто рым входом первого регистра, последовательно соединенные седьмой формирователь импульсов   второй элемент ИЛИ, второй вход которого подключен к входу шестого формировател  импульсов и R второму входу первого элемента ИШ-, а выход - к второму входу реверсивного счетчика, третий вход которого соединен с вторым входом -третьего элемента И и с входом первого формировател  импульсов, последовательно соединенные блок начального сброса, вход которого подключен к шине питани , и п тьй триггер , выход которого соединен с вторым входом первого элемента И, вто- - рой вход - с первыми входами первого , элемента И и первого триггера, третий вход - с выходом первого триггера и с входом седьмого формироваAnd the third element, the third trigger, the fourth element And and the first register, the output of which is connected to the input of the first display unit and to the first output bus of the device, are in series connected the third pulse generator, the first OR element, the fourth pulse shaper, the analog-digital converter, the second the register and the second display unit, whose input is connected to the second output bus of the device, the fifth pulse shaper, the sixth pulse shaper, the fourth trigger and the fifth element are connected in series And, the output of which is connected to the BtopoMy input of the second register, and the second input - to the second input of the fourth element And and to the second output of the analog-digital converter, the first output of which is connected to the second input of the first register, serially connected the seventh pulse shaper second element OR, The second input of which is connected to the input of the sixth pulse former and R to the second input of the first ISh- element, and the output to the second input of the reversible counter, the third input of which is connected to the second input of the third And element and with the input of the first pulse generator, serially connected initial reset unit, the input of which is connected to the power bus, and a five trigger, the output of which is connected to the second input of the first element And, the second input - with the first inputs of the first, element And and the first trigger, the third input - with the output of the first trigger and with the input of the seventh form 00 5five 70247024 -„ . - „. 5five 30thirty 3535 10 ten тел  импульсов, а четвертый вход - с вторыми входами первого триггера и счетчика с дешифратором, второй выход которого подключен к входу третьего формировател  импульсов, третий выход - к входу п того формировател  импульсов, а четвертый выход- к входу первого элемента задержки, выход которого соединен с вторым входом второго триггера, третий вход которого подключен к первому входу третьего триггера, коммутатор, первый вход которого подключен к выходу третьего триггера, второй вход - к выходу четвертого триггера, третий вход - к первой шине опорного напр жени , четвертый вход - к второй шине опорного напр жени , а выход - к входу управл емого источника тока, второй элемент задержки, вход и выход которого соединены соответственно с п тым выходом и вторым входом счетчика с дешифратором, третий вход которого подключен к первому входу п того триггера, к третьему входу первого триггера и к второму входу аналого-цифрового преобразовател , задатчик кода, подключенньй к четвертому входу реверсивного счетчика, второй выход которого соединен с четвертым входом второго триггера и с вторым входом четвертого триггера, первый вход которого соединен с вторым входом третьего триггера, и элемент выборки и хранени , первый вход которого подключен к входу четвертого формировател  импульсов, второй вход - к выходу управл емого источника тока а выход - к третьему входу аналого-цифрового преобразовател .pulse bodies, and the fourth input - with the second inputs of the first trigger and counter with the decoder, the second output of which is connected to the input of the third pulse generator, the third output - to the input of the fifth pulse former, and the fourth output - to the input of the first delay element, whose output is connected with the second input of the second trigger, the third input of which is connected to the first input of the third trigger, the switch, the first input of which is connected to the output of the third trigger, the second input to the output of the fourth trigger, the third input to the first bus not the reference voltage, the fourth input to the second voltage reference bus, and the output to the input of the controlled current source, the second delay element, the input and output of which are connected respectively to the fifth output and the second input of the counter to the decoder, the third input of which is connected to the first input of the fifth trigger, to the third input of the first trigger and to the second input of the analog-digital converter, code setter, connected to the fourth input of the reversible counter, the second output of which is connected to the fourth input of the second trigger the second input of the fourth flip-flop, the first input of which is connected to the second input of the third flip-flop, and a sample and storage element, the first input of which is connected to the input of the fourth pulse generator, the second input to the output of the controlled current source and the output to the third input of the analog-digital converter жWell иand л м н о пl m n o p рR с т И Фwith t and f XX и уand u UfUf щu tj iz Фиг. 2tj iz FIG. 2 аbut Сеть 50Г(450G network (4 иand ъъ г Фиг.Зg Fig.Z
SU864093075A 1986-07-18 1986-07-18 Method and apparatus for determining components of impedance of biological object SU1397024A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864093075A SU1397024A1 (en) 1986-07-18 1986-07-18 Method and apparatus for determining components of impedance of biological object

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU864093075A SU1397024A1 (en) 1986-07-18 1986-07-18 Method and apparatus for determining components of impedance of biological object

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1397024A1 true SU1397024A1 (en) 1988-05-23

Family

ID=21247310

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU864093075A SU1397024A1 (en) 1986-07-18 1986-07-18 Method and apparatus for determining components of impedance of biological object

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1397024A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025519A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Technology Commercialization International, Inc. Method for producing a tomographic image of the body and electric impedance tomograph
RU2509531C1 (en) * 2012-07-04 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method for determining bioobject impedance components
RU2586457C1 (en) * 2015-02-25 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of determining components of impedance of biological effect
RU2624172C1 (en) * 2016-04-25 2017-06-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ" Method for biological object impedance components determination

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Вопросы биологической и медицинской техники. Вып. 2.- Тбилиси: Мед- ниереба, 1974, с. 5-10. Вопросы биологической и медицинской техники. Вып. 3. - Тбилиси: Мец- ниереба, 1976, с. 25-31. *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998025519A1 (en) * 1996-12-11 1998-06-18 Technology Commercialization International, Inc. Method for producing a tomographic image of the body and electric impedance tomograph
US6236886B1 (en) 1996-12-11 2001-05-22 Technology Commercialization International Method for producing a tomographic image of the body and electric impedance tomograph
RU2509531C1 (en) * 2012-07-04 2014-03-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method for determining bioobject impedance components
RU2586457C1 (en) * 2015-02-25 2016-06-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ Method of determining components of impedance of biological effect
RU2624172C1 (en) * 2016-04-25 2017-06-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВО "ТГТУ" Method for biological object impedance components determination

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0447269B2 (en)
US3983481A (en) Digital intervalometer
SU1397024A1 (en) Method and apparatus for determining components of impedance of biological object
US3981586A (en) Continuously monitoring ratiometer
JPH0820473B2 (en) Continuous period-voltage converter
US3943341A (en) Computing apparatus
US4301405A (en) Interval-to-rate converter
JPS61207973A (en) Correlation type time difference meter
SU1739308A1 (en) Meter of peak power of video pulses
SU702311A2 (en) Digital meter for measuring the length of periodic pulses
SU1659975A1 (en) Timer
SU1057876A1 (en) Phase meter
SU1684753A1 (en) Method of determining the matrix plazma-panel display parameters
SU661398A1 (en) Phase shift meter
SU1441323A2 (en) Digital voltmeter
SU679928A1 (en) Interval measuring device
SU378884A1 (en) DEVICE FOR SOLVING DIFFERENTIAL
SU418807A1 (en)
SU951148A1 (en) Stroboscopic oscilloscope
SU572260A1 (en) Device for measuring cutaneous analyzer characteristis
SU377798A1 (en) ALL-UNION
SU822197A1 (en) Averaging device
SU702307A1 (en) Device for recording waveform of short periodic signals
SU760023A1 (en) Time interval meter
SU748269A1 (en) Shaper of measuring interval of digital frequency-period meter