СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОЖНЫХ И СЛИЗИСТЫХ ПОКРОВОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2002 года по МПК A61B5/53 A61B5/05 

Изобретение относится к медицине и медицинской технике, а именно к способам и устройствам для оценки состояния биологического объекта по электрофизическим параметрам его покровов, и может быть использовано при функциональной и электропунктурной диагностике для статической и динамической оценки состояния человека на основании электрофизических параметров поверхности его кожных и слизистых покровов, а также для интегральной оценки влияния различных лечебных, природных и иных факторов на организм человека.

Известен способ оценки электрофизического состояния точек акупунктуры и устройство для его осуществления (см. , например, патент США 3971388, кл. А 61 В 5/04, опубл. 27.07.76). В известном источнике информации по параметрам переходного процесса оценивают параметры эквивалентной электрической схемы замещения локального участка кожи в области акупунктурной точки. К недостаткам известного способа и устройства, с помощью которого он осуществляется, можно отнести невозможность обеспечения необходимой воспроизводимости и повторяемости результатов, что вызвано увеличенной инерционностью измерительного устройства, а также повреждающее воздействие на клетки объекта измерения в приэлектродной области. Кроме того, при реализации известного способа и устройства на практике отмечается импрегнация металла электродов в кожу под ними и так называемый электрохимический пробой под измерительным электродом, что не позволяет сохранить интактность функционального состояния объекта исследования.

Наиболее близкими по сущности и достигаемому техническому результату являются способ измерения электрокожного сопротивления и устройство для его осуществления (см. , например, патент РФ 2116750, кл. А 61 В 5/05, опубл. 10.08.98), который частично устраняет недостатки описанного выше аналога. Известный способ предусматривает установку электродов на объекте измерения, тестирующее воздействие на объект измерения пропусканием между электродами импульса стабильного по амплитуде тока отрицательной полярности, а также измерение и оценку характера изменения напряжения между электродами во время тестирующего воздействия. Устройство, с помощью которого реализуется известный способ, включает базовый электрод, измерительный электрод, генератор для формирования импульса тока отрицательной полярности и блок для сбора и обработки информации. К недостаткам известного способа и устройства можно отнести значимую поляризацию объекта измерения, которая происходит, как показали проведенные исследования, уже после шестого цикла измерения. Указанный недостаток приводит к искажению результатов диагностики и, следовательно, отрицательно влияет на точность, воспроизводимость и повторяемость результатов оценки исследуемого биологического объекта. Кроме того, известный способ измерения электрокожного сопротивления и устройство для его осуществления предназначены для оценки лишь резистивной составляющей электрокожного сопротивления объекта измерения, что с методической точки зрения существенно сужает область их применения, в частности, при проведении динамической диагностики и динамической оценки влияния различных факторов на организм человека.

Изобретение направлено на создание такого способа измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов и устройства для его осуществления, которые позволили бы повысить точность и воспроизводимость результатов, получаемых при статической и динамической диагностике. Технический результат, который может быть получен при реализации изобретения, заключается в снижении возбуждающего воздействия тестирующего тока на нервную и мышечную ткань объекта измерения при одновременном сохранении интактности функционального состояния объекта измерения.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов, согласно которому электроды устанавливают на объекте измерения, осуществляют тестирующее воздействие на объект измерения пропусканием между электродами импульса стабильного по амплитуде тока отрицательной полярности и производят измерение и оценку характера изменения напряжения между электродами во время тестирующего воздействия, при тестирующем воздействии между электродами дополнительно пропускают импульс стабильного по амплитуде тока положительной полярности, который следует за импульсом тока отрицательной полярности, при этом продолжительность подачи импульса тока положительной полярности не менее чем в полтора раза превышает продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности, а величина амплитуды тока отрицательной полярности не менее чем в полтора раза превышает величину амплитуды тока положительной полярности.

Один из вариантов преимущественного выполнения способа реализуется при условии, когда на объект измерения с задержкой по времени осуществляют, по меньшей мере, одно дополнительное тестирующее воздействие, что позволяет расширить область применения способа за счет возможности проведения динамической диагностики.

При проведении динамической диагностики объекта измерения по одному из вариантов предпочтительно, чтобы продолжительность задержки времени подачи дополнительного тестирующего воздействия составляла бы не менее 1,68 от общей продолжительности одного тестирующего воздействия. Такой прием позволяет повысить точность проводимых измерений и снизить влияние остаточной поляризации на результаты измерений.

По второму варианту реализации способа измерений для проведения динамической диагностики предпочтительно, чтобы продолжительность задержки времени подачи дополнительного тестирующего воздействия составляла бы не менее 1300 мс, что также позволит повысить точность проводимых дополнительных измерений и снизить влияние остаточной поляризации на результаты измерений.

При реализации любого из вышеперечисленных вариантов способа целесообразно подачу импульса тока положительной полярности осуществлять с задержкой по времени. Применение такого приема позволяет повысить точность измерения таких диагностических параметров как емкость реполяризации объекта измерения и показатель дисперсии процесса реполяризации.

По другому варианту реализации способа предпочтительно, чтобы продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности на электроды составляла бы не менее 120 мс и не более 380 мс, что повышает точность проводимых измерений при прохождении импульса тока отрицательной полярности.

По другому варианту реализации способа предпочтительно, чтобы продолжительности подачи импульса тока положительной полярности на электроды составляла бы не менее 180 мс и не более 1140 мс, что позволит повысить точность проводимых измерений при прохождении импульса тока положительной полярности.

Получаемый при реализации способа технический результат улучшается при условии, когда мощность импульса тока отрицательной или положительной полярности, подводимая к объекту измерения, составляет не менее 0,08 мВт и не более 0,13 мВт. Такой вариант реализации способа позволяет сохранить биологическую интактность функционального состояния объекта измерения.

Один из вариантов преимущественного выполнения способа реализуется в том случае, когда количество электричества, подводимого через электроды к объекту измерения в период действия импульса тока положительной полярности, равно количеству электричества, подводимого через электроды к объекту измерения в период действия импульса тока отрицательной полярности, что уменьшает поляризацию объекта измерения и, следовательно, обеспечивает повторяемость результатов оценки биологического объекта.

По одному из вариантов реализации способа предпочтительно, чтобы во время тестирующего воздействия плотность тока составляла бы не менее 2,5 мкА/см² и не более 36,6 мкА/см². При вышеуказанных оптимальных параметрах снижается вероятность неблагоприятного воздействия тока на объект измерения.

По другому варианту реализации способа предпочтительно, чтобы скорость изменения фронта и скорость изменения спада плотности импульса тока отрицательной и/или положительной полярности составляла бы по абсолютной величине не менее 0,3 мкА/см мс и не более 0,8 мкА/см² мс, при этом характер изменения фронта и спада плотности импульса тока задается с помощью одинаковых математических зависимостей, что позволяет сохранить интактность функционального состояния объекта измерения.

По другому варианту реализации способа предпочтительно, чтобы измерение напряжения в период прохождения импульса тока отрицательной полярности осуществлялось бы не менее чем через 100 мс и не более чем через 250 мс после начала подачи импульса тока. При таком варианте реализации способа возрастает точность измерения за счет повышения уровня помехозащищенности получаемых оценок.

Один из вариантов преимущественного выполнения способа реализуется в том случае, когда измерение напряжения в период прохождения импульса тока положительной полярности осуществляют не менее чем через 200 мс и не более чем через 400 мс после начала подачи импульса тока. Такой вариант реализации способа позволяет повысить точность измерения за счет увеличения уровня помехозащищенности получаемых оценок.

При реализации двух последних вариантов способа наиболее предпочтительно, чтобы продолжительность измерений напряжения в период прохождения импульса тока положительной и/или отрицательной полярности составляла бы не менее 20 мс. При таком варианте реализации способа возрастает точность измерения за счет повышения уровня помехозащищенности получаемых оценок.

Получаемый технический результат улучшается в том случае предпочтительной реализации способа, когда при изменении полярности импульсов тока осуществляют дополнительное измерение напряжения и оценку характера изменения напряжения между электродами. Использование такого приема позволяет расширить область применения способа за счет возможности получения дополнительных данных для оценки реактивных свойств места измерения (емкостных параметров или параметров эндогенной электродвижущей силы), по которым, в частности, возможно проведение анализа стационарности процесса реполяризации.

При реализации указанного выше преимущественного варианта способа наиболее предпочтительно дополнительное измерение напряжения и оценку характера изменения напряжения начинать с начала спада импульса тока отрицательной полярности и продолжать до момента стабилизации напряжения, что позволит повысить точность получаемых результатов при сохранении биологической интактности объекта измерения.

Одним из преимущественных является такой вариант реализации способа, при котором после окончания тестирующего воздействия регистрируют длительность и характер переходного процесса восстановления электрических свойств объекта измерения. Реализация указанного приема позволяет расширить область применения способа за счет того, что появляется возможность получения дополнительной информации о реактивных составляющих схемы замещения места измерения, которая способствует выявлению аномальных тенденций в реакции биообъекта на тестирующий импульс.

Один из вариантов преимущественного выполнения способа реализуется в том случае, когда один из электродов выполнен активным, что позволит обеспечить воспроизводимость результатов измерений при проведении статической диагностики.

В указанном выше преимущественном варианте реализации способа наиболее оптимальным является такой прием, когда удельное давление на объект измерения активного электрода составляет не менее 400 г/см² и не более 1600 г/см², что позволяет повысить стабильность процесса и результатов измерений.

Поставленная задача решена также за счет того, что устройство для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов, которое содержит базовый электрод, измерительный электрод, генератор для формирования импульса тока отрицательной полярности и блок для сбора и обработки информации, снабжено генератором для формирования импульса тока положительной полярности, блоком синхронизации, измерительным усилителем и блоком для оценки параметров объекта измерения, при этом базовый электрод соединен с первым входом измерительного усилителя, а измерительный электрод параллельно соединен с соответствующими выходами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности и со вторым входом измерительного усилителя, причем блок синхронизации параллельно соединен с соответствующими входами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности и соответственно со вторым и третьим входами блока для оценки параметров объекта измерения, а блок для оценки параметров объекта измерения своим первым входом соединен с измерительным усилителем и своими выходами - с блоком для сбора и обработки информации.

Один из вариантов преимущественного выполнения устройства реализуется в том случае, когда контактная площадь базового электрода не менее чем в 75 раз превышает контактную площадь измерительного электрода, что позволяет повысить точность и достоверность проводимых измерений за счет устранения электромагнитных наводок на объект измерений.

Другой преимущественный вариант выполнения устройства предусматривает соединение блока для сбора и обработки информации с блоком синхронизации, что позволяет ускорить процесс оценки характера изменения напряжения при проведении статической диагностики.

По одному из вариантов преимущественного выполнения устройства измерительный электрод может быть выполнен активным. Такой вариант конструктивного выполнения устройства позволит обеспечить воспроизводимость результатов измерений при проведении статической диагностики.

При реализации вышеуказанного предпочтительного варианта конструктивного выполнения устройства наиболее целесообразно, чтобы измерительный электрод был соединен с входом блока синхронизации, что позволяет обеспечить воспроизводимость результатов измерений при проведении статической диагностики.

Предпочтителен такой вариант конструктивного выполнения устройства, при котором оно выполнено с коммутатором и, по меньшей мере, одним дополнительным измерительным электродом, при этом основной и дополнительный измерительные электроды соединены с соответствующими выходами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности через коммутатор, а блок для сбора и обработки информации соединен с коммутатором, что позволит расширить область применения устройства за счет обеспечения возможности проведения измерения в нескольких точках при проведении динамической диагностики.

Один из преимущественных вариантов конструктивного выполнения устройства предусматривает его выполнение с резонатором гомеопатического препарата для передачи объекту измерения через измерительный и/или базовый электрод частотных свойств исследуемого препарата или его электронной копии, что также позволяет расширить область применения устройства за счет возможности определения реакции объекта измерений на исследуемый препарат или его электронную копию.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен характер изменения импульса тока отрицательной и положительной полярности при тестирующем воздействии на объект измерения; на фиг. 2 - то же, за два тестирующих воздействия; на фиг. 3 - характер изменения напряжения между электродами за один цикл измерения; на фиг. 4 - функциональная схема устройства для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов; на фиг. 5 - то же, при использовании активного измерительного электрода; на фиг. 6 - то же, при использовании дополнительного измерительного электрода; на фиг. 7 - принципиальная схема блока синхронизации; на фиг. 8 - принципиальная схема генератора для формирования импульса тока и на фиг. 9 - принципиальная схема блока оценки параметров объекта измерения.

В соответствии со способом измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов базовый электрод 1 и измерительный электрод 2 устанавливают на поверхности объекта 3 измерения (биообъекта) и фиксируют в местах измерения, например, с помощью клейкой ленты. Следует отметить, что для обеспечения равноценности всех производимых в последующем измерений базовый электрод 1 должен находиться на расстоянии не менее 10 см от любой точки проведения измерений, то есть от измерительного электрода 2. Затем осуществляют тестирующее воздействие на объект 3 измерения путем пропускания между электродами 1 и 2 импульса стабильного по амплитуде тока отрицательной полярности и импульса стабильного по амплитуде тока положительной полярности. При этом импульс тока положительной полярности пропускают между электродами 1 и 2 после прохождения между последними импульса тока отрицательной полярности. Продолжительность (Т₂) подачи импульса тока положительной полярности не менее чем в полтора раза превышает продолжительность (T₁) подачи импульса тока отрицательной полярности, то есть соблюдается следующее условие: Т₂≥1,5 T₁ (фиг. 1). Одновременно величина (I₁) амплитуды тока отрицательной полярности не менее чем в полтора раза превышает величину (I₂) амплитуды тока положительной полярности, то есть должно соблюдаться условие: I₁≥1,5I₂. Указанные соотношения между продолжительностями импульсов и величинами тока при пропускании импульсов тока отрицательной и положительной полярности взаимосвязаны между собой для получения указанного технического результата и получены эмпирически. Во время тестирующего воздействия на объект 3 измерения осуществляют измерение и оценку характера изменения напряжения между электродами 1 и 2. На основании данных, полученных в процессе измерения, определяют диагностические параметры биообъекта, например, величины активного сопротивления соответственно при прохождении отрицательного и положительного импульсов тока во время тестирующего воздействия.

На объект 3 измерения может быть осуществлено одно тестирующее воздействие, что позволяет осуществить его статическую диагностику. На объект 3 измерения с задержкой по времени может быть осуществлено, по меньшей мере, одно дополнительное тестирующее воздействие (фиг. 2). При этом все параметры дополнительного тестирующего воздействия должны соответствовать указанным выше условиям для основного (первого) тестирующего воздействия.

Как установлено эмпирически предпочтительная продолжительность (Т₄) задержки времени осуществления дополнительного тестирующего воздействия на объект измерения составляет не менее 1,68 от продолжительности (Т₃) основного тестирующего воздействия, то есть необходимо соблюдение условия: Т₄≥1,68Т₃. Указанное соотношение является оптимальным в том случае, когда продолжительности основного (Т₃) и дополнительного (Т₄) воздействий на объект измерения равны.

В том случае, когда продолжительность (Т₃) основного тестирующего воздействия не совпадает с продолжительностью (Т₄) дополнительного тестирующего воздействия, предпочтительная продолжительность (Т₄) задержки времени осуществления дополнительного тестирующего воздействия на объект 3 измерения должна составлять не менее 1300 мс. Указанное значение получено опытным путем.

В общем случае во время каждого тестирующего воздействия на объект измерения подачу импульса тока положительной полярности можно осуществлять непосредственно после переходного процесса, заключающегося в реполяризации объекта 3 измерения после подачи импульса тока отрицательной полярности (фиг. 2). Однако предпочтительным является прием, когда подачу импульса тока положительной полярности осуществляют с задержкой (Т₉) по времени (фиг. 1).

Продолжительность (T₁) подачи импульса тока отрицательной полярности может составлять не менее 120 мс и не более 380 мс, то есть соблюдается условие: 120 мс ≤ Т₁ ≤ 380 мс.

Эмпирически установлено, что оптимальная продолжительность (Т₂) подачи импульса тока положительной полярности должна составлять не менее 180 мс и не более 1140 мс, то есть предпочтительно выполнение следующего, при котором: 120 мс ≤ T₁ ≤ 380 мс.

Экспериментально установлены некоторые оптимальные параметры тестирующего воздействия на объект 3 измерения. Так, во время тестирующего воздействия наиболее предпочтительной является мощность импульса тока отрицательной или положительной полярности, подводимая через электроды 1 и 2 к объекту 3 измерения, величина которой составляет не менее 0,08 мВт и не более 0,13 мВт. Количество электричества, подводимого к объекту 3 измерения в период действия импульса тока положительной полярности, предпочтительно должно быть равно количеству электричества, подводимого к объекту 3 измерения в период действия импульса тока отрицательной полярности. Во время тестирующего воздействия через электроды 1 и 2 на объект 3 измерения величина плотности тока предпочтительно составляет не менее 2,5 мкА/см² и не более 36,6 мкА/см. Нижний предел указанного диапазона обусловлен тем фактом, что при уменьшении плотности тока резко увеличивается погрешность измерений за счет роста дисперсии. При выходе за верхнюю границу указанного диапазона нарушается интактность объекта 3 измерения. Скорость изменения фронта и скорость изменения спада плотности импульса тока отрицательной и/или положительной полярности предпочтительно составляет по абсолютной величине не менее 0,3 мкА/см² мс и не более 0,8 мкА/см² мс. При этом характер изменения фронта и спада плотности импульса тока задают с помощью одинаковых математических зависимостей. Например, если характер изменения фронта плотности импульса тока отрицательной полярности (в период от момента подачи импульса тока отрицательной полярности до момента стабилизации его амплитуды) задается, например, экспонентой, то характер изменения фронта импульса тока положительной полярности (в период от момента подачи импульса тока положительной полярности до момента стабилизации его амплитуды) также должен задаваться экспонентой. Аналогичные условия должны соблюдаться для характера изменения спада плотности импульса тока соответственно отрицательной и положительной полярности (фиг. 1).

Измерение напряжения в период прохождения импульса тока отрицательной полярности предпочтительно осуществляют через промежуток времени (Т₅), величина которого составляет не менее 100 мс и не более 250 мс, принимая за точку отсчета начало подачи импульса тока отрицательной полярности (фиг. 3), то есть должно соблюдаться условие: 100 мс ≤ Т₅ ≤ 250 мс. Аналогично измерение напряжения в период прохождения импульса тока положительной полярности предпочтительно осуществляют через промежуток времени (Т₇), величина которого составляет не менее 200 мс и не более 400 мс, принимая за точку отсчета начало подачи импульса тока положительной полярности, то есть должно соблюдаться условие: 200 мс ≤ Т₇ ≤ 400 мс. Кроме того, оптимальная продолжительность (Т_изм) измерений напряжения составляет не менее 20 мс. Указанные выше оптимальные диапазоны вышеперечисленных параметров определены опытным путем.

При изменении полярности импульсов тока целесообразно осуществлять дополнительное измерение напряжения и оценку характера напряжения между электродами 1 и 2. Дополнительные измерения осуществляют в период времени (Т₆) переходного процесса реполяризации, то есть начинают с начала спада импульса тока отрицательной полярности и продолжают до стабилизации напряжения. Во время проведения дополнительных измерений определяются диагностические параметры, например, емкостная составляющая электрофизических свойств биообъекта (емкость реполяризации) и время реполяризации, а также дополнительные характеристики, например показатель стационарности реполяризации.

После окончания тестирующего воздействия на объект измерения целесообразно осуществить регистрацию длительности и характера переходного процесса восстановления электрических свойств объекта 3 измерения. По полученным в период времени (T₈) протекания переходного процесса восстановления электрических свойств объекта 3 измерения данным определяются дополнительные диагностические параметры, например емкостная составляющая электрофизических свойств биообъекта (емкость разряда), а также дополнительные характеристики, например показатель стационарности разряда.

Один из электродов, предпочтительно измерительный электрод 2, может быть выполнен активным, то есть такой электрод выполнен с приспособлением, которое обеспечивает при определенном усилии нажатия электродом на объект 3 измерения подачу пускового импульса. Пусковой импульс обеспечивает подачу тестирующего воздействия на объект 3 измерения. Величина оптимального удельного давления на объект 3 измерения активного электрода составляет не менее 400 г/см² и не более 1600 г/см².

Более подробно пример конкретного выполнения способа измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов будет приведен ниже при описании работы устройства.

Устройство для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов включает базовый электрод 1 и измерительный электрод 2, которые установлены в местах измерения на объекте 3 измерения, например на участке кожного покрова биологического объекта. Устройство содержит генератор 4 для формирования импульса тока отрицательной полярности и генератор 5 для формирования импульса тока положительной полярности, каждый из которых может быть выполнен, например, в виде электрически соединенных между собой источника 6 опорного напряжения, электронного коммутатора 7 и источника 8 тока (фиг. 8), которые являются стандартными узлами. Устройство также включает блок 9 синхронизации, который предназначен для синхронизации процесса измерения свойств объекта 3 измерения и может быть выполнен, например, в виде электрически соединенных между собой двух формирователей 10 импульса и блока 11 задержки (фиг. 7), которые также являются стандартными узлами. В состав устройства входит измерительный усилитель 12, который предназначен для усиления и масштабирования электрических сигналов и преобразования их в напряжение, пропорциональное изменению электрических свойств системы "объект 3 измерения - базовый электрод 1 - измерительный электрод 2". В качестве измерительного усилителя 12 может быть использован, например, стандартный операционный усилитель. Блок 13 для оценки параметров объекта 3 измерения, входящий в состав устройства, предназначен для аналого-цифрового преобразования сигнала напряжения, запоминания фрагментов этого сигнала и расчета необходимых информационных параметров. Блок 13 для оценки параметров объекта 3 измерения представляет собой определенное вычислительное устройство, реализующее алгоритм оценки электрофизических параметров объекта 3 измерения, и может быть выполнен, например, в виде электрически соединенных между собой постоянного запоминающего устройства 14, аналого-цифрового преобразователя 15, запоминающего устройства 16, входного управляющего регистра 17, процессора 18 и четырех регистров 19, 20, 21 и 22 для соответствующих электрофизических параметров объекта 3 измерения (фиг. 9). Блок 23 для сбора и обработки информации также входит в состав устройства и предназначен для управления процессом измерения, накопления данных, визуализации и диагностической интерпретации полученной информации и реализуется при помощи стандартных вычислительных средств. Базовый электрод 1 соединен с первым входом измерительного усилителя 12 (фиг. 4). Измерительный электрод 2 параллельно соединен с соответствующими выходами генераторов 4 и 5 для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности и со вторым входом измерительного усилителя 12. Блок 9 синхронизации параллельно соединен с соответствующими выходами генераторов 4 и 5 для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности и соответственно с вторым и третьим входами блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. Блок 13 для оценки параметров объекта измерения своим первым входом соединен с измерительным усилителем 12 и своими выходами - с блоком 23 для сбора и обработки информации.

По одному из вариантов конструктивного выполнения устройства контактная площадь базового электрода 1 не менее чем в 75 раз превышает контактную площадь измерительного электрода 2. Под контактной площадью понимается площадь поверхности соответствующего электрода 1 или 2, которая непосредственно взаимодействует с объектом 3 измерения при проведении тестирующего воздействия на последний, то есть, например, с поверхностью кожного покрова биообъекта. Указанное соотношение между контактными площадями электродов 1 и 2 получено эмпирическим путем.

При варианте конструктивного выполнения устройства для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов блок 23 для сбора и обработки информации может быть соединен с блоком 9 синхронизации (фиг. 4).

Измерительный электрод 2 может быть выполнен активным. В качестве активного электрода может быть использована любая известная конструкция электрода (см. , например, патент РФ 2033749), обеспечивающая при определенном его давлении на объект 3 измерения формирование пускового импульса (сигнала).

В том случае, когда в качестве измерительного электрода 2 используется активный электрод, наиболее предпочтительным является такой вариант конструктивного выполнения устройства, при котором измерительный электрод 2 должен быть соединен с входом блока 9 синхронизации (фиг. 5).

По одному из вариантов конструктивного выполнения устройства для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов оно может быть выполнено с коммутатором 24 и, по меньшей мере, одним дополнительным измерительным электродом 25, при этом основной 2 и дополнительный 25 измерительные электроды соединены с выходом генератора 4 и 5 соответственно для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности через коммутатор 24, а блок 23 для сбора и обработки информации соединен с коммутатором 24 (фиг. 6).

Устройство может быть выполнено с резонатором 26 гомеопатического препарата для передачи объекту измерения через измерительный 2 и/или базовый 1 электрод частотных свойств исследуемого препарата или его электронной копии (фиг. 4). Резонатор 26 гомеопатического препаратора представляет собой, например, волновой излучатель, который воздействует на объект излучения электромагнитными волнами с определенными заранее заданными характеристиками и в качестве него может быть использована известная конструкция любого соответствующего резонатора.

Устройство для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов работает следующим образом.

Базовый электрод 1 и измерительный электрод 2 устанавливают на объекте 3 измерения (биологическом объекте), в частном случае на теле пациента, в тех местах, информация об электрофизических свойствах которых является важной с диагностической точки зрения. Базовый электрод 1 и измерительный электрод 2 фиксируют на объекте 3. Затем осуществляют активизацию устройства путем подачи на вход блока 9 синхронизации пускового импульса. В том случае, когда в качестве измерительного электрода 2 используют пассивный электрод (фиг. 4), пусковой импульс инициируют от блока 23 для сбора и обработки информации. В том случае, когда осуществляют выборочную диагностику объекта 3 измерения, то есть, когда в качестве измерительного электрода 2 используют активный электрод (фиг. 5), пусковой импульс генерируют с помощью соответствующего приспособления (на чертежах не изображено) измерительного электрода 2 при достижении определенного удельного давления последнего на объект 3 измерения. В момент поступления пускового импульса на вход блока 9 синхронизации на его первом выходе появляется положительный уровень напряжения, который передают одновременно на пусковой вход генератора 4 для формирования импульса тока отрицательной полярности и второй вход блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. При появлении на пусковом входе генератора 4 для формирования импульса тока отрицательной полярности напряжения заданного уровня с помощью источника 6 опорного напряжения, электронного коммутатора 7 и источника 8 тока (фиг. 8) формируют импульс стабильного по амплитуде тока отрицательной полярности с соответствующими параметрами, числовые значения части которых более подробно определены при описании способа. Одновременно с началом тестирующего воздействия на объект измерения импульсом тока отрицательной полярности на выходе измерительного усилителя 12 формируют сигнал напряжения, пропорциональный падению напряжения между базовым электродом 1 и измерительным электродом 2. Указанный сигнал напряжения подают на первый вход блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения, в котором его с помощью аналого-цифрового преобразователя 15 (фиг. 9) преобразуют в значение двоичного кода. Преобразованный в значения двоичного кода сигнал напряжения обрабатывают с помощью процессора 18. По истечении времени (Т₅) переходного процесса (фиг. 3) начинают измерения. В период (Т_изм) проведения измерений данные каждого преобразованного в значения двоичного кода сигнала напряжения поступают в запоминающее устройство 16 блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения, где накапливается массив моментально измеренных значений напряжения, преобразованных в цифровую форму. Далее с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения осуществляют оценку диагностических параметров, например, активного сопротивления при прохождении импульса тока отрицательной полярности и критерия достоверности полученной оценки, активного сопротивления при прохождении импульса тока отрицательной полярности.

После обработки информации полученные диагностические параметры фиксируют в регистре 19 блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. Продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности на базовый 1 и измерительный 2 электроды определяется наличием на первом выходе блока 9 синхронизации заданного уровня напряжения и после его исчезновения генератор 4 для формирования импульса тока отрицательной полярности отключается. Одновременно с этим процессом с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения начинают проводить дополнительные измерения и оценку характера изменения напряжения между базовым электродом 1 и измерительным 2 электродом при изменении полярности импульсов тока (переходный процесс реполяризации). Дополнительные измерения осуществляются в период с момента окончания подачи импульса тока отрицательной полярности до окончания переходного процесса реполяризации.

Описанным выше методом данные каждого преобразованного в значения двоичного кода сигнала напряжения при переходном процессе поступают в модуль памяти блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения, где накапливается массив моментально измеренных значений напряжения, преобразованных в цифровую форму. С помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения определяют время реполяризации. Далее с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения осуществляют оценку следующих диагностических параметров, например, емкости реполяризации объекта 3 измерения и показателя дисперсии процесса реполяризации относительно скользящего среднего.

Следует отметить, что параметр показатель дисперсии процесса реполяризации имеет значение как для оценки качества параметра емкости реполяризации объекта 3 измерения, так и имеет собственное диагностическое значение. После обработки полученной информации указанные диагностические параметры фиксируют в соответствующем регистре 20 блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. Непосредственно сразу после завершения указанных выше измерений и оценки соответствующих диагностических параметров или с задержкой по времени на втором выходе блока 9 синхронизации формируют положительный уровень напряжения, который передают одновременно на пусковой вход генератора 5 для формирования импульса тока положительной полярности и второй вход блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. При появлении на пусковом входе генератора 5 для формирования импульса тока положительной полярности напряжения заданного уровня с помощью источника 6 опорного напряжения, электронного коммутатора 7 и источника 8 тока (фиг. 8) формируют импульс стабильного по амплитуде тока положительной полярности с соответствующими параметрами, числовые значения части которых более подробно определены при описании способа. При измерении и оценке характера изменения напряжения между базовым электродом 1 и измерительным электродом 2 в период подачи импульса тока положительной полярности работа устройства осуществляется аналогично, то есть как при его работе в период прохождении через электроды импульса тока отрицательной полярности. При этом с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения осуществляют оценку диагностических параметров, например, активного сопротивления при прохождении импульса тока положительной полярности и критерия достоверности полученной оценки.

После обработки информации полученные диагностические параметры фиксируют в соответствующем регистре 21 блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения. Продолжительность подачи импульса тока положительной полярности на базовый 1 и измерительный 2 электроды определяется наличием на первом выходе блока 9 синхронизации заданного уровня напряжения и после его исчезновения генератор 5 для формирования импульса тока положительной полярности отключается. Одновременно с этим процессом с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения начинают проводить дополнительные измерения и оценку характера изменения напряжения между базовым электродом 1 и измерительным 2 электродом при разряде объекта 3 измерения (переходный процесс разряда). Дополнительные измерения осуществляют в период с момента окончания подачи импульса тока положительной полярности и до окончания переходного процесса разряда объекта 3 измерения. С помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения определяют время разряда. Далее с помощью блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения осуществляют оценку диагностических параметров, например емкости разряда объекта 3 измерения и показателя дисперсии процесса разряда относительно скользящего среднего. Следует отметить, что параметр показатель дисперсии процесса разрядки объекта 3 измерения имеет значение как для оценки качества параметра емкости разрядки объекта 3 измерения, так и имеет собственное диагностическое значение. После обработки полученной информации указанные диагностические параметры фиксируют в регистре 22 блока 13 для оценки параметров объекта 3 измерения.

После завершения тестирующего воздействия на объект 3 измерения производят обмен данными между блоком 13 для оценки параметров объекта измерений и блоком 23 для сбора и обработки информации, в котором полученные измеренные значения накапливаются, а затем подвергаются диагностической интерпретации в соответствии с заданным диагностическим алгоритмом.

Работа устройства при использовании в его схеме, по меньшей мере, одного дополнительного измерительного электрода 25 осуществляется аналогично описанной выше. Отличие заключается в том, что с помощью коммутатора 24 осуществляют последовательный опрос основного измерительного электрода 2 и дополнительного измерительного электрода 25 при осуществлении тестирующего воздействия на объект 3 измерения.

При включении в состав устройства резонатора 26 гомеопатического препарата оно работает описанным выше образом. При этом резонатор 26 гомеопатического препарата генерирует электромагнитные волны, характеристики которых определяют свойства исследуемого препарата или его электронной копии. Электромагнитные волны воздействуют на объект 3 измерения и под их действием у последнего изменяются свойства. Изменения свойств объекта 3 измерения измеряются и оцениваются описанным выше образом. На основании сравнения свойств объекта 3 измерения до и после воздействия на него гомеопатического препарата через резонатор 26 делается соответствующий вывод о предполагаемом характере воздействия исследуемого препарата или его электронной копии на объект 3 измерения.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано для оценки состояния биологического объекта по электрофизическим параметрам его покровов. Способ измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов включает установку электродов на объекте измерения, тестирующее воздействие на объект измерения, а также измерение и оценку характера изменения напряжения между электродами во время тестирующего воздействия. Тестирующее воздействие осуществляют путем последовательного пропускания импульсов стабильного по амплитуде тока соответственно отрицательной и положительной полярности. Продолжительность подачи импульса тока положительной полярности не менее чем в полтора раза превышает продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности. Величина амплитуды тока отрицательной полярности не менее чем в полтора раза превышает величину амплитуды тока положительной полярности. Устройство для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов содержит базовый и измерительный электроды, генераторы для формирования импульсов тока соответственно отрицательной и положительной полярности, блок синхронизации, измерительный усилитель, блок для оценки параметров объекта измерения и блок для сбора и обработки информации. Изобретение позволяет снизить возбуждающее воздействие тестирующего тока на нервную и мышечную ткань объекта измерения при одновременном сохранении интактности функционального состояния объекта измерения. 2 с. и 24 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов, включающий установку электродов на объекте измерения, осуществление тестирующего воздействия на объект измерения пропусканием между электродами импульса стабильного по амплитуде тока отрицательной полярности, а также измерение и оценку характера изменения напряжения между электродами во время тестирующего воздействия, отличающийся тем, что при тестирующем воздействии между электродами дополнительно пропускают импульс стабильного по амплитуде тока положительной полярности, который подают за импульсом тока отрицательной полярности, при этом продолжительность подачи импульса тока положительной полярности не менее чем в полтора раза превышает продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности, а величина амплитуды тока отрицательной полярности не менее чем в полтора раза превышает величину амплитуды тока положительной полярности. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на объект измерения с задержкой по времени осуществляют, по меньшей мере, одно дополнительное тестирующее воздействие. 3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что продолжительность задержки времени подачи дополнительного тестирующего воздействия составляет не менее 1,68 от продолжительности тестирующего воздействия. 4. Способ по п. 2, отличающийся тем, что продолжительность задержки времени подачи дополнительного тестирующего воздействия составляет не менее 1300 мс. 5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что подачу импульса тока положительной полярности осуществляют с задержкой по времени. 6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что продолжительность подачи импульса тока отрицательной полярности составляет не менее 120 мс и не более 380 мс. 7. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что продолжительность подачи импульса тока положительной полярности составляет не менее 180 мс и не более 1140 мс. 8. Способ по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что мощность импульса тока отрицательной или положительной полярности, подводимая к объекту измерения, составляет не менее 0,08 мВт и не более 0,13 мВт. 9. Способ по одному из пп. 1-8, отличающийся тем, что количество электричества, подводимого к объекту измерения в период действия импульса тока положительной полярности, равно количеству электричества, подводимого к объекту измерения в период действия импульса тока отрицательной полярности. 10. Способ по одному из пп. 1-9, отличающийся тем, что во время тестирующего воздействия плотность тока составляет не менее 2,5 мкА/см² и не более 36,6 мкА/см². 11. Способ по одному из пп. 1-10, отличающийся тем, что скорость изменения фронта и скорость изменения спада плотности импульса тока отрицательной и/или положительной полярности составляет по абсолютной величине не менее 0,3 мкА/см² мс и не более 0,8 мкА/см² мс, при этом характер изменения фронта и спада плотности импульса тока задают с помощью одинаковых математических зависимостей. 12. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что измерение напряжения в период прохождения импульса тока отрицательной полярности осуществляют не менее чем через 100 мс и не более чем через 250 мс после начала подачи импульса тока. 13. Способ по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что измерение напряжения в период прохождения импульса тока положительной полярности осуществляют не менее чем через 200 мс и не более чем через 400 мс после начала подачи импульса тока. 14. Способ по одному из п. 12 или 13, отличающийся тем, что продолжительность измерений напряжения составляет не менее 20 мс. 15. Способ по одному из пп. 1-14, отличающийся тем, что при изменении полярности импульсов тока осуществляют дополнительное измерение напряжения и оценку характера изменения напряжения между электродами. 16. Способ по п. 15, отличающийся тем, что дополнительное измерение напряжения и оценку характера изменения напряжения начинают с начала спада импульса тока отрицательной полярности и продолжают до момента стабилизации напряжения. 17. Способ по одному из пп. 1-16, отличающийся тем, что после окончания тестирующего воздействия регистрируют длительность и характер переходного процесса восстановления электрических свойств объекта измерения. 18. Способ по одному из пп. 1-17, отличающийся тем, что один из электродов выполнен активным. 19. Способ по п. 18, отличающийся тем, что удельное давление на объект измерения активного электрода составляет не менее 400 г/см² и не более 1600 г/см². 20. Устройство для измерения электрических параметров кожных и слизистых покровов, включающее базовый электрод, измерительный электрод, генератор для формирования импульса тока отрицательной полярности и блок для сбора и обработки информации, отличающийся тем, что оно снабжено генератором для формирования импульса тока положительной полярности, блоком синхронизации, измерительным усилителем и блоком для оценки параметров объекта измерения, при этом базовый электрод соединен с первым входом измерительного усилителя, второй вход которого соединен с измерительным электродом, а измерительный электрод параллельно соединен с соответствующими выходами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности, причем блок синхронизации параллельно соединен с соответствующими входами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности и соответственно с вторым и третьим входами блока для оценки параметров объекта измерения, а блок для оценки параметров объекта измерения своим первым входом соединен с измерительным усилителем и своими выходами с блоком для сбора и обработки информации. 21. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что контактная площадь базового электрода не менее чем в 75 раз превышает контактную площадь измерительного электрода. 22. Устройство по одному из п. 20 или 21, отличающееся тем, что блок для сбора и обработки информации соединен с блоком синхронизации. 23. Устройство по одному из п. 20 или 21, отличающееся тем, что измерительный электрод выполнен активным. 24. Устройство по п. 23, отличающееся тем, что измерительный электрод соединен с входом блока синхронизации. 25. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что оно выполнено с коммутатором и, по меньшей мере, одним дополнительным измерительным электродом, при этом основной и дополнительный измерительные электроды соединены с соответствующими выходами генераторов для формирования импульсов тока отрицательной и положительной полярности через коммутатор, а блок для сбора и обработки информации соединен с коммутатором. 26. Устройство по п. 20, отличающееся тем, что оно выполнено с резонатором гомеопатического препарата для передачи объекту измерения через измерительный и/или базовый электрод частотных свойств исследуемого препарата или его электронной копии.