SU1602452A1

SU1602452A1 - Устройство дл определени электрофизиологических характеристик зон кожной поверхности

Info

Publication number: SU1602452A1
Application number: SU874370481A
Authority: SU
Inventors: Евгений Александрович Андреев; Ярослав Владимирович Заблоцкий; Сергей Юрьевич Пономарев
Original assignee: Временный Научный Коллектив "Отклик"; Киевский Государственный Университет Им.Т.Г.Шевченко
Priority date: 1987-12-07
Filing date: 1987-12-07
Publication date: 1990-10-30

Abstract

Изобретение относитс к области медицины и может быть применено при диагностике состо ни органов и функциональных систем организма по электрофизиологическим характеристикам зон кожной поверхности. Устройство работает в режиме автокалибровки и режиме измерений. В режиме самокалибровки путем программировани блока 10 обработки и управлени измер ютс и запоминаютс характеристики цифроаналогового преобразовател (ЦАП) 7, аналого-цифрового преобразовател (АЦП) 6 и усилител 3 с программируемым коэффициентом усилени во всех режимах его работы. Коммутаци и управление устройства осуществл етс с помощью блока 9 сопр жени , дешифратора 8 команд и блока 5 коммутации. В режиме измерений устройство позвол ет измер ть проводимость участка кожи между электродами 1 и 2 при заданном токе и заданном напр жении, а также измер ть потенциал между электродами. Измерение начинаетс автоматически при прикосновении электродом 1 к поверхности кожи за счет компаратора 4, который при превышении напр жени на его входе заданного уровн дает команду на начало измерений. Последовательность и режим измерений задаютс программными средствами. Результаты измерений запоминаютс в блоке 10 и отображаютс в блоке 11 отображени информации. 1 ил.

Description

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть применено при диагностике состояния органов и функциональных систем организма по электрофизиологическим характеристикам зон кожной поверхности.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем определения комплекса электрофизиологических характеристик за один цикл измерения,

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит измерительный электрод 1, индифферентный электрод 2, усилитель 3 с программируемым коэффициентом усиления, компаратор 4, блок 5 коммутации, аналого-цифровой преобразователь 6, цифроаналоговый преобразователь 7, дешифратор 8 команд, блок 9 сопряжения, блок 10 обработки и управления и блок 11 отображения информации.

Устройство для определения'электрофизиологических характеристик зон кожной поверхности работает следующим образом.

Устройство может работать в двух основных режимах: режиме автокалибровки и режиме измерений. Режим автокалибровки предназначен для определения метрологических характеристик устройства и проверки его работоспособности путем автоматического измерения электрических параметров основных блоков.

Процесс автокалибровки состоит из трех этапов. На первом этапе проверяют характеристики аналого-цифрового преобразователя (АЦП) 6, подавая на его аналоговый вход различные образцовые напряжения, задаваемые оператором через блок 5 коммутации. На втором этапе тестируют цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 7 путем задания на его входе различных кодов и контроля выходного напряжения с помощью АЦП 6. На третьем этапе, используя ЦАП 7 в качестве источника эталонных напряжений, проверяются характеристики усилителя 3 для всех возможных значений его коэффициента усиления. Режим автокалибровки реализуется программными средствами с помощью блока 10 обработки и управления, блока 9 сопряжения, дешифратора 8 команд и блока 5 коммутации.

В режиме измерений устройство обеспечивает измерение напряжения и проводимости участка кожи между электродами 1 и 2 при заданном постоянном токе, а также измерение тока и проводимости при заданном постоянном напряжении между электродами.

Для реализации измерения напряжения между электродами блок 10 через блок сопряжения подает в дешифратор 8 команду, по которой в усилителе 3 устанавливается максимальный коэффициент усиления, а блок 5 коммутации соединяет выход усилителя 3 с входом АЦП 6 и отключает выход ЦАП 7 от электрода 1. Пациент удерживает в ладони руки индифферентный электрод 2, а измерительным электродом 1 оператор касается исследуемого участка кожной поверхности. Разность потенциалов между электродами усиливается в усилителе 3 до значения, превышающего порог срабатывания компаратора 4, на выходе которого формируется сигнал, указывающий на начало измерения. Блок 9 сопряжения, приняв этот сигнал, извещает об этом блок обработки и управления, который через блок 9 сопряжения подает на дешифратор 8 команду начала преобразования в АЦП 6 для измерения усиленной разности потенциалов. Если коэффициент усиления настолько велик, что происходит перегрузка усилительного тракта, то блок 10 дает команду уменьшить коэффициент усиления усилителя 3 и вновь измеряет выходное напряжение. Этот процесс длится до тех пор, пока выходное напряжение не достигает приблизительно 60 - 70% от его максимального значения. При этом достигается максимальная точность аналого-цифрового преобразования за счет оптимального использования динамического диапазона усилителя и разрядности АЦП 6. Зная коэффициент усиления и цифровой код, полученный от АЦП 6, блок 10 вычисляет входное напряжение, используя ранее найденную передаточную функцию усилительного тракта. Измеренные напряжения запоминаются в памяти блока 10 для последующего использования.

В режиме измерения проводимости зоны кожной поверхности при протекании через нее постоянного тока блок 10 через дешифратор 8 команд устанавливает команду, по которой выход ЦАП 7 через резистор с известным сопротивлением в блоке 5 коммутации подключается к электроду 1. Пациент удерживает в руке индифферентный электрод 2, а оператор измерительным электродом 1 касается исследуемого участка кожной поверхности. Блок 10 задает для ЦАП 7 входной цифровой код, соответствующий напряжению U = R · 1₀, где 1₀ - заданный ток через кожу; R - сопротивление резистора в блоке 5 коммутации. При этом между электродами устанавливается разность потенциалов U* = (Rk + R) 1о, где Rk сопротивление кожи между электродами;

1*о - полученное значение тока, которое отличается от заданного. Изменяя код на входе ЦАП 7, добиваются того, чтобы ток стал равен заданному току, после чего в блоке 10 вычисляется проводимость кожи по измеренномузначению напряжения между электродами.

Режим определения проводимости участка кожи между электродами реализуется следующим образом.

Блок 10 обработки и управления через блок 9 сопряжения устанавливает через дешифратор 8 такую команду, по которой выход ЦАП 7 через резистор в блоке 5 коммутации подключается к электроду 1, а выход усилителя 3 подключается к входу АЦП 6, после чего на ЦАП 7 поступает код, соответствующий заданному напряжению U_oмежду электродами. Сравнивая требуемое и измеренное значения напряжений между электродами и корректируя код, добиваются равенства напряжения между электродами требуемому значению, после чего рассчитывают величину тока и проводимость участка кожи между электродами.

Результаты калибровки и измерений выводятся на блок 11 отображения, через клавиатуру которого осуществляется также задание режимов работы устройства и контроль их выполнения.

Величина, полярность зондирующего тока, количество и режим измерений в цикле каждого параметра устанавливает врач перед началом диагностики группы пациентов.

После завершения измерений производится автоматический останов цикла измерений и оператор, просмотрев на экране блока 11 отображения измеряемые параметры, дает команду подтверждения измерений. После этого в блоке 10 производится обработка результатов измерений, определяются разность положительного и отрицательного значения токов на каждом режиме измерения, сопротивление кожи и т.д. Все данные и результаты обработки заносятся в долговременную память на хранение, после чего устройство готово к новым измерениям в следующей зоне кожной поверхности. Каждый массив данных автоматически кодируется своим номеров при занесении в долговременную память для того, чтобы потом было легко извлекать из памяти устройства необходимые данные. Для уточнения локализации тестируемого участка кожи можно включать режим поиска точек при зондирующем токе 0,2 мкА.

Таким образом, устройство позволяет измерять электрокожное сопротивление (ЭКС) при положительном и отрицательном направлениях зондирующего тока, а также последовательное измерение потенциала и ЭКС в любой последовательности. Измерения, например, потенциала точки, ее проводимости при положительном значении зондирующего тока, измерение потенциала в течение нескольких секунд дает возможность получить зарядно-разрядную характеристику тестируемого участка кожи, что служит диагностическим критерием состояния организма. Устройство также обеспечивает измерение вольт-амперной характеристики точки акупунктуры путем задания последовательности значений стабилизированного тока (например 2, 4, 6, 8 мка и -2, -6, -8 мкА). Форма вольт-амперной характеристики по мнению ряда авторов также является диагностическим критерием состояния того или иного органа, связанного с изучаемой зоной кожной поверхности.

Все режимы: полярность и величины зондирующего тока, последовательность измерения потенциала и проводимости и их длительности задаются в диалоговом режиме перед началом измерения группы пациентов. Измерения начинаются автоматически при прикосновении электродом 1 кожной поверхности.

Claims

Формула изобретения

Устройство для определения электрофизиологических характеристик зон кожной поверхности, содержащее индифферентный электрод, соединенный с общим проводом устройства, измерительный электрод, аналого-цифровой преобразователь, блок обработки и управления и блок отображения информации, соединенный шиной обмена с блоком обработки и управления, о тличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем определения комплекса электрофизиологических характеристик за один цикл измерения, в него введены усилитель с программируемым коэффициентом усиления, компаратор, блок коммутации, аналого-цифровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, дешифратор команд и блок сопряжения, при этом сигнальный вход усилителя с программируемым коэффициентом усиления подключен к измерительному электроду и первому выходу блока коммутации, его выход соединен с входом компаратора и первым входом блока коммутации, а группа входов управления соединена с первой группой выходов дешифратора команд, вторая группа выходов которого подключена к первой группе входов блока коммутации, а группа входов - к первой группе выходов блока сопряжения, вторая группа выходов которого соединена с группой входов цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу блока коммутации, второй выход которого соединен с аналоговым входом аналого-цифрового преобразвоателя, 5 вход запуска которого соединен с первым выходом дешифратора команд, группа вы ходов - с группой входов блока сопряжения, а выход признака Конец преобразования - с первым входом блока сопряжения, второй вход которого подключен к выходу компаратора, кроме того, блок сопряжения соединен второй шиной обмена с блоком обработки и управления.