Реограф

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения параметров сердечно-сосудистой системы , в частности кровенаполнения локальных участков тканей, путем регистрации изменений электрического сопротивления биообъекта . Реограф содержит генератор I напряжения, индифферентный электрод 2, последовательно соединенные измерительный электрод 3, преобразователь 4 тока в напряжение, демодулятор 5 и блок 6 регистрации и один или несколько блоков 7 фокусировки, в состав каждого из которых входят операционный усилитель 8, активный электрод 9 фокусировки, пассивный электрод 10 фокусировки и резистор 11. В реографе создается обратная связь различного знака через биообъект, благодаря чему увеличивается чувствительность к изменениям электропроводности исследуемого участка ткани, расположенного под измерительным электродом 3, что позволяет повысить пространственную избирательность измерения импедансных параметров кровообращения . 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 А 61 В 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

K ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯЬЛ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4165731/28-14 (22) 23.12.86 (46) 07.03.89. Бюл. № 9 (71) Московский институт радиотехники. электроники и автоматики (72) В. Н. Федосеев (53) 615.47 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1017290, кл. А 61 В 5/02, 15.05.83.

Henderson R. Р., Webster 1. G. An inpedance camera for spatially specific measurements of the thorax. — IEEE Transactions on biomedical engineering, 25, № 3, рр. 250 — 254, 1978. (54) РЕОГРАФ (57) Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения параметров сердечно-сосудистой системы, в частности кровенаполнения локальных участков тканей, путем регистрации изме„„SU„„1463224 А 1 нений электрического сопротивления биообъекта. Реограф содержит генератор 1 напряжения, индифферентный электрод 2, последовательно соединенные измерительный электрод 3, преобразователь 4 тока в напряжение, демодулятор 5 и блок 6 регистрации и один или несколько блоков 7 фокусировки, в состав каждого из которых входят операционный усилитель 8, активный электрод 9 фокусировки, пассивный электрод 10 фокусировки и резистор

11. В реографе создается обратная связь различного знака через биообъект, благодаря чему увеличивается чувствительность к изменениям электропроводности исследуемого участка ткани, расположенного под измерительным электродом 3, что позволяет повысить пространственную избирательность измерения импедансных параметров кровообрашения. 1 ил.

1463224

Изобретение относится к медицинской тех:;нике, а именно к устройствам для измерения параметров сердечно-сосудистой системы.

Целью изобретения является повышение пространственной избирательности измерения импеданса параметров кровообращения.

На чертеже приведена структурная электрическая схема реографа.

Рео(раф содержит генератор 1 напряжения, к выходу которого подключен индифферентный электрод 2, последовательно сое-.

/,диненные измерительный электрод 3, преоб: разователь 4 тока в напряжение, демоду;лятор 5 и блок 6 регистрации, и группу

: блоков 7 фокусировки, каждый из которых . содержит операционный усилитель 8, к выходу и инвертирующему входу которого подключены соответственно активный 9 и пас сивный 10 электроды фокусировки и резистор 11, включенный между пассивным электродом 10 фокусировки и выходом преобразователя 4 тока в напряжение.

Преобразователь 4 тока в напряжение может быть выполнен в виде инвертирующего усилителя на операционном усилителе 12 с резистором 13 в цепи обратной связи. Сопротивления резисторов 11 и 13 выбираются так, что плотность тока через измерительный электрод 3 и пассивные электроды 10 одинакова. В частности, если площадь измерительного электрода 3 равна сумме плошадей пассивных электродов 10 всех блоков 7 фокусировки, то проводимость резистора 13 должна быть равна сумме проводимостей резисторов 11 всех блоков 7 фокусировки. В простейшем варианте выполнения реограф содержит один блок 7 фокусировки.

Реограф работает следующим образом.

Ток высокой частоты, задаваемый генератором 1, зондирует биологический объект через индифферентный электрод 2, измерительный электрод 3, активный 9 и пассивный 10 электроды. Ток через измерител ьн ы и электрод 3, промодул и рова нный изменением сопротивления исследуемого участка ткани, на который наложен измерительный электрод 3, преобразуется в сигнал напряжения преобразователем 4, далее демодулируется, усиливается и регистрируется демодулятором 5 и блоком 6 регистрации.

При возникновении в биологическом объекте неоднородности по электрической проводимости одновременно под всеми электродами потенциалы на измерительном 3 и пассивном 10 электродах изменяются синхронно. Поэтому разность потенциалов между измерительным 3 и пассивным 10 электродами не изменится, а их потенциал благодаря операционному усилителю 12 примет исходное значение, близкое к нулю.

Если локальная неоднородность с низкой электропроводностью образовалась под измерительным электродом 3, то это вызывает уменьшение тока через этот электрод в большей степени, чем через пассивный электрод 10. Поскольку операционный усилитель 12 всегда поддерживает на измерительном электроде 3 потенциал, близкий к нулю, то потенциал на пассивном электроде 10 вследствие равенства сопротивлений резисторов 11 и 13 станет положительным (при принятом положительном направ10 лении зондирующего тока от индифферентного электрода 2 к остальным электродам реографа и пренебрежении входными токами операционного усилителя 8). Выходное напряжение операционного усилителя 8 соответственно имеет отрицательный знак, что приводит к еще большему уменьшению тока через измерительный электрод 3. Таким образом, биологический объект оказывается охваченным положительной обратной связью, но только для неоднородностей, расположен20 ных ближе к измерительному электроду 3, чем к пассивному электроду 10, что приводит к увеличению чувствительности реографа, к изменению электропроводности исследуемого участка биообъекта.

Однако знак обратной связи через био логический объект изменяется на противоположный, т. е. становится отрицательным, если неоднородность появляется в окрестности пассивного электрода 10. И в этом случае ток через измерительный электрод 3 уменьшается, но уже в меньшей степени, чем через пассивный электрод 10. Потенциал разбаланса на пассивном электроде 10 становится отрицательным (ток через резистор 1 меньше, чем через резистор 13), а активный электрод 9 оказывается под по5 ложительным напряжением, поскольку пассивный электрод 10 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 8, Для измерительного электрода 3 напряжение на активном электроде 9 является дополнительным источником тока. который ком40 пенсирует первоначальное уменьп1ение тока через измерительный электрод 3.

Такое изменение знака обратной связи через биологический объект приводит к уменьшению шунтирующего влияния окружающих исследуемый участок тканей, что обеспе45 чивает повышение пространственнои избирательности импедансных измерений на биообъекте, в частности при исследовании кровообращения реографическим методом.

В реографе могут быть использованы за50 земленные охранные электроды (не показаны1, расположенные за пределами области фокусировки или между любой парой электродов реографа. При этом действие охранных электродов аналогично их действию в серийно выпускаемом реографе РП Г-203

5$ и приводит к повышению однородности электрического поля в биообъекте путем уменьшения краевого эффекта.

l463224

Формула изобретения

Составитель Э. Балуев

Редактор И. Шулла Техред И. Верес Корректор М. Пожо

Заказ 612/5 Тираж 644 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, О!

Реограф, содержащий генератор напряжения, к выходу которого подключен индифферентный электрод, и последовательно соединенные измерительный электрод, преобразователь тока в напряжение, демодулятор и блок регистрации, отличающийся тем, что, с целью повышения пространственной избирательности измерения импеданса пара4 метров кровообращения, в него введена группа блоков фокусировки, каждый из которых содержит операционный усилитель, к выходу и к инвертирующему входу которого подключены соответственно активный электрод фокусировки и пассивный электрод фокусировки и резистор, включенный между пассивным электродом фокусировки и выходом преобразователя тока в напряжение.