УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ КИРЛИАН-ИЗОБРАЖЕНИЯ Российский патент 1998 года по МПК A61B5/05 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для исследования состояний биологических объектов без нарушения целостности поверхностных тканей.

Принцип действия устройства основан на эффекте Кирлиана-свечении вокруг живых объектов в виде короны разрядов стриммеров при воздействии импульсного тока высокой частоты на биологические объект. В медицине такими объектами могут быть концевые фаланги пальцев рук и ног пациентов. Данный метод наряду с традиционными можно рассматривать как один из способов оценки биофизических параметров биологически активных зон. Согласно топографическим картам проф. Манделя свечение каждого пальца (корона и стриммеры) условно поделено на секторы, сопряженные с определенными органами и системами. Тип свечения стриммеров в секторе отражает функциональное состояние соотнесенных органов и систем.

Известны устройства для регистрации Кирлиан-изображения (а.с. N 1664286, ОБ N 27, 1991). Устройство содержит разрядную камеру, представляющую собой диэлектрическую пластину, снабженную микроканалами в зоне размещения исследуемого объекта. Камера расположена на прозрачной пластине, к которой прикреплен электрод, соединенный с генератором. Соосно с электродом расположен световод, соединенный с вольтметром.

Известно устройство для регистрации изображения (а.с. N 1690678, ОБ N 42, 1991), содержащее генератор высоковольтных высокочастотных импульсов, высоковольтный электрод, широкодиапазонный преобразователь импульсов разрядного тока в напряжение.

Общим недостатком перечисленных устройств является их сложность, необходимость высоковольтного источника питания, а также регистрация интенсивности свечения, т.е. с их помощью можно проводить только суммарную количественную оценку свечения биообъекта.

Прототипом изобретения выбрано устройство, описанное в патенте SU, N 1812965, кл. A 61 B 5/05, 1993, ОБ N 14 и 16, 1993. Устройство содержит электрод, на который накладывается фотопленка для регистрации изображения и располагаются подушечки пальцев человека. Высоковольтный импульсный генератор подает на электрод серию высоковольтных радиоимпульсов, затухающих по экспоненте.

Недостатком прототипа является наличие высоковольтного источника электропитания, а также невозможность получения полного объема спектральных характеристик свечения. Эти недостатки ограничивают область использования устройства в медицине (например, в педиатрии, акушерстве), а также значительно снижают диагностическую ценность полученных снимков.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом устройстве для регистрации Кирлиан-изображения.

Техническая задача изобретения улучшение качества изображения, что позволит повысить точность диагностики, расширение функциональных возможностей за счет выполнения высоковольтного генератора без источника электропитания, портативным и электробезопасным.

Задача решается тем, что высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетопьезоэлектрическим с механическим взводным приводом калиброванного удара, при этом выводы сегнетопьезоэлементов соединены с входом формирователя одиночных высоковольтных импульсов, подключенного на выходе к высоковольтному электроду.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом и в известном решениях отмечается наличие следующих сходных признаков: импульсный генератор с заземлением; высоковольтный плоский электрод, на который подается напряжение; фотопленка для регистрации Кирлиан-изображения.

Отличиями заявляемого устройства от известного являются:
1. Конструктивное выполнение высоковольтного импульсного генератора на сегнетопьезоэлектриках, что позволяет обеспечить работу устройства без источника электропитания, портативность и электробезопасность при эксплуатации.

2. Наличие в заявляемом устройстве механического взводного привода обеспечивает калиброванный (т.е. сила удара не зависит от величины силы нажатия клавиши) точечный удар, что обеспечивает получение одиночных импульсов.

3. Наличие формирователя одиночных высоковольтных импульсов, на вход которого подается одиночный импульс с сегнетопьезоэлементов, позволяет получить импульсы напряжением до 30-40 кВ, длительностью 30-60 мкс, что значительно улучшает качество изображения.

4. Высоковольтный электрод, на который помещается фотопленка, соединен с сегнетопьезогенератором через формирователь высоковольтных одиночных импульсов, что значительно снижает нагрузку облучения организма.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для регистрации Кирлиан-изображения; на фиг. 2 конструкция сегнетопьезоэлектрического генератора с механическим взводным приводом калиброванного точечного удара; на фиг.3 пример выполнения устройства; на фиг.4 характеристика формы генерируемого устройством одиночного высоковольтного импульса; на фиг.5 - Кирлиан-изображение, зарегистрированное на фотопленку с помощью предлагаемого устройства асимметрия энергоэмиссионных паттернов безымянных и средних пальцев при односторонних пиелонефрите и аднексите.

Устройство для регистрации Кирлиан-изображения содержит корпус 1 из ударопрочного полистирола, в котором установлена сейсмическая масса 2 (Ст. 3, латунь), вставки-демпферы 3 из отожженной меди, потенциальные высоковольтные выводы 4 из отожженной меди, сегнетопьезоэлектрические элементы 5 системы ЦТС-19, ЦТС-36 и др. с емкостью C_n, изоляционный демпфирующий цилиндрический стакан 6 из фторопласта, рабочая клавиша 7, дискообразная вставка 8 с запрессованным стальным шариком 9 (Ст. 51 г), ударный боек 10 с утяжеленным корпусом, имеющим закругленный выступ на одном конце, пружина взводного узла 11 (Ст, 65 г) с опорным стержнем 11¹, фиксирующий взводной рычаг 12 (Ст. 65 г) с осью 12¹, изоляционный рабочий корпус высоковольтного генераторного модуля 13 из ударопрочного полистирола, фиксатор взводного узла 14 (Ст. 65 г), положительный вывод высоковольтного генератора модуля 15 (кабель 100 кВ фторопласт-медь), высоковольтное гнездо 16 "положительного потенциала" на корпусе устройства (фторопласт-медь), высоковольтный вывод 17 (кабель 100 кВ фторопласт-медь) формирователя, формирователь 18 (фторопласт листовой, печатная плата), штекер 19 высоковольтного кабеля металлизированного электрода (фторопласт-медь), высоковольтный вывод 20 металлизированной прокладки рабочего диэлектрического электрода (фторопласт-медь), высоковольтный отрицательный вывод 21 формирователя (фторопласт-медь), штекер 22 с кабелем "заземления", высоковольтное выводное гнездо 23 "отрицательного потенциала" формирователя, изоляционная прокладка 24 (керамика, кварцевое стекло и т.д. ), рабочий металлизированный электрод 25 (серебро, медь, и т.д.), диэлектрический шаблон 26 с дугообразным углублением под пальцы, фоточувствительный материал 27, отрицательный высоковольтный вывод генераторного модуля 28 (фторопласт-медь), индикатор электрического поля 29 (неоновая лампа типа МН), изолированная проводящая шинка 30, высоковольтные диоды D1 и D2 31 (серии КЦ 106 г), высоковольтный конденсатор C_ф формирователя 32 (серии КВИ-2), электрически соединенный с сопротивлением R_ф 33 формирователя, определяющие длительность импульса генератора.

Устройство работает следующим образом.

В паз шаблона 26 вкладывается фотоматериал 27, а в овальное углубление шаблона на фотоматериал прикладываются концевые фаланги пальцев, которые таким образом расположены над изоляционной прокладкой 24 и рабочим металлизированным электродом 25. При нажатии рабочей клавиши 7 устройства с величиной механического давления 5 кгс кистью одной руки сверху-вниз происходит перемещение фиксирующего взводного рычага 12 вокруг оси 12¹, который фиксируется под выступ 14 фиксатора взводного ударного узла, что приводит к сжатию пружины 11, с ограничением опорным стержнем 11¹, отводу ударного бойка 10 с утяжеленным закругленным выступом от дискообразной вставки 8, и генераторного модуля из сегнетопьезоэлементов 5, с вожженными электродами и серебра на торцах, которые зажаты между сейсмической массой 2, вставками из отожженой меди 3, потенциальными высоковольтными выводами из отожженной меди 4, запрессованные во фторопластовый изоляционный цилиндр 6 и поджатые с другой стороны дискообразной вставкой 8, последние получают калиброванный удар от ударного бойка 10 со скоростью 7 м/с при освобождении пружины 11, после снятия фиксации с взводного ударного узла и фиксирующего рычага 14.

Таким образом, деформируемая под действием калиброванного удара сегнетопьезокерамика образует на своих электродах, а следовательно, на выводах 4 разность потенциалов, которая заряжает емкость C_n генераторного модуля и образует короткий высоковольтный импульс напряжения, который подается на блок формирователя 18 высоковольтного импульса, при этом положительный потенциал поступает по кабелю 15 в точку "A", а отрицательный по кабелю 28 в точку "B" формирователя 18.

Высоковольтная разность потенциалов, образованная в сегнетопьезогенераторном узле, и созданный при этом импульсный ток через открытый диод (D1) 31 поступает на емкость (C_ф) 32, которая заряжается, и открытый в обратном направлении диод (D₂) 31 завершает электроцепь к отрицательному потенциалу емкости 5 (C_п). Емкость 32 (C_ф) и сопротивление цепи 33 (R_ф) накапливают и формируют выходной рабочий импульс с амплитудой 30-40 кВ и длительность 30-60 мкс, τ R_фC_ф.

Коммутационными точками сформированного рабочего импульса являются гнезда положительного "+" и отрицательного "-" потенциала, 16 и 23 соответственно, к которым через высоковольтный кабель 20 со штекером 19 подключается внутренняя металлизированная поверхность рабочего электрода 25.

При поступлении высоковольтного импульса над поверхностью электрода 25 образуется электрическое поле, наличие которого показывает неоновая лампочка 29, которая совместно с изолированной проводящей шинкой 30 и получает наводки от электрода 25, при этом в паз шаблона 26 помещенный фоточувствительный материал 27 под действием электрического поля одиночного импульса фиксирует Кирлиан-изобретение вокруг подушечек концевых фаланг пальцев. Фотоматериал проявляется обычным способом.

Как видно на фиг.5, Кирлиан-изображение, полученное с помощью заявляемого устройства, имеет четкую конфигурацию с ярко выраженными стриммерами, по характеру изменения которых можно определить не только зону поражения, но и его характер.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить высококачественное Кирлиан-изображение и возможность определения топографии и степени структурно-функциональных изменений во внутренних органах человека, что значительно повышает диагностическую ценность получаемого изображения.

Точность заключения о наличии патологии по Кирлиан-изображению, полученному с помощью заявляемого устройства 80-95% в сопоставлении с фактором, полученным классическими клиническими, лабораторными и инструментальными методами.

Отсутствие сетевого источника электропитания позволяет выполнить устройство автономным и портативным, что существенно расширяет его сферы применения (например, в полевых условиях, на судах дальнего плавания, при профосмотрах, и т.д.).

Высокая электробезопасность предлагаемого устройства позволяет использовать его в акушерстве и педиатрии и широко внедрить в клиническую практику.

Использование: в медицинской технике, для исследования состояния биологического объекта без нарушения целостности поверхностных тканей. Технический результат: повышение точности диагностирования и расширение функциональных возможностей. Сущность: устройство для регистрации Кирлиан-изображения содержит высоковольтный импульсный генератор, соединенный с высоковольтным электродом, на поверхности которого размещена регистрирующая фотопленка, при этом высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетопьезоэлектрическим с механическим взводным приводом калиброванного точечного удара, а между ним и высоковольтным электродом подключен формирователь одиночных высоковольтных импульсов, вход которого соединен с выводами сегнетопьезоэлементов генератора. 5 ил.

Устройство для регистрации Кирлиан-изображения, содержащее высоковольтный импульсный генератор, соединенный с высоковольтным электродом, на поверхности которого размещена регистрирующая фотопленка, отличающееся тем, что высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетопьезоэлектрическим с механическим взводным приводом калиброванного точечного удара, а между ним и высоковольтным электродом подключен формирователь одиночных высоковольтных импульсов, вход которого соединен с выводами сегнетопьезоэлементов генератора.