Датчик для измерения параметров биологически активных точек Советский патент 1984 года по МПК A61B5/05 A61H39/02 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к датчикам для измерения биоэлектрических 1зеличин,И может быть использовано для определения местонахождения и электрического ctимyлиpoвaния биологиОчески активных точек (ВАТ). Известен датчик для-измерения бйс электрических величин (датчик для обнаружения точек иглоукалывания), содержапшй.два изолированных друг от друга и механически связанных через подвижный шток поисковых игольчатых электрода С1J. Недостатком известного датчика является низкая точность измерения вследствие влияния внешних электромагнитных полей. Известен также датчик дня измёрения биоэлектрических величин, содержащий два коаксиальных электрода расположенных в корпусе из изоляциой ного материала 2 . Недостатком того датчика являетс низкая точность измерения, обусловленная нестабильностью ja;aвлeния датН чика на поверхность биообъекта. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является датчик для измерения биоэлектрических величин , содержащий Два коаксиальных электрода и межэлектродный;изоляТор з1. Недоста.тками данного датчика являются ограниченные эксплуатационные возможности и низкАя точность измерения биоэлектрических величин, что объягсняется рядо причин, а также длительное время измерения. Одна из причин заключается в том что опорная площадка корпуса датчик диаметром 25-35 мм, выполненная из изоляционнйго материала, обеспечивает стабилизацию давления на поверхность биообъекта и плотное прилегание к ней торцовых поверхностей электродов только в том случае,если поверхность биообъекта является пло кой и имеет, значительные размеры. Если же поверхность биообъекта имее незначительные размеры или неровности , то эффективность применения известного датчика резко уменьшается из-за нестабильности междуэлектродного импеданса на участках электрод-кожа а в ряде случаев его вообще не удается минимизироват Это имеет место, например, при измерении биоэлектрических величин в области головы, конечности и т.д. Кроме того, значительные размеры опорной площадки не позволяют точ- : но совместить центральный электрод с требуемой биологически активной точкой на поверхности биообъекта, в то время как вьтолнение именно этого требования является искпючительно важным для решения задач электропунктуры. Кроме того, в известном датчике диаметр внешнего трубчатого электрода и площадь его торцовой поверх ности имеет постоянную величину и в процессе эксплуатации не изменяется. (не регулируется), хотя характер решаемых практических задач при биоэлектрических измерениях требует изменения диаметра внешнего электро- - . да в пределах 2-12 мм. С точки зрения ьшнимнэации междуэлектродного импеданса на участках электрод-кожа и улучшения условий прохождения электрического тока в организм желательно иметь внешний электрод с большой и регулируемой торцовой поверхностью. Целью изобретения является сокращение времени -измерения путем изменения величины торцовой поверхности внешнего электрода. Поставленная цель достигается тем, что датчик для измерения параметров биологически активных точек, содержащий два коаксиальных электрода и межэлектродный изолятор, содер- ; жит эластичную токопроводящую мембрану, расположенную Между коаксиальными электродами и образующую с межэлектродным изолятором и внешним трубчатым электродом герметичную полость, связанную с источником регулируемого давления, при этом токопроводящая мембрана электрически связана, с внешним трубчатым электродом и установлена с возможностью прогиба относительно плоскости соприкосновения с биообъектом. Внешний трубчатый электрод и межэлектродный изолятор выполнены в виде цилиндра с поршнем. Такая конструкция датчика обеспечивает создание дополнительной экранировки между коаксиальными электродами и изменение величины торцовой поверхности внешнего электрода, так как эластичная токопро3 . водящая мембрана, выполняющая роль дополнительного экрана, одновременно является регулируемым продолжением рабочей торцовой поверхности внешнего трубчатого электрода,со прикасающейся с-поверхностьк) биообъекта . Благодаря этим техническим преийуществам обеспечиваются полезные преимущества предлагаемого датчика - расширение эксплуатацион ных.возможностей и повышение то кости измерений. Ври этом под рас1Ш рением эксплуатационйьйс воэмояетосте следует понимать возможность работы датчика не только на ровных (плос|шх) большеразмерных участка поверхности биодбъеита, яо и на неровных {выпуклых вогнутМз) участх4 малых размерив, например, ночка ухД кончики пальцев и т.д, возможность нахозидеяия БАТ и точность совмещени с ними центрального электрода, боамо ость изменения величины рабочей поверхности внешнего электрода ЯО;времв педаска 5Ат и на время их йтимулирования, а также возможность ис пользован Н я для решения этих задд одного датчика с регулируемыми размерами внешнего электрода вместо нескольких датчиков с | азлйЧйыми,но постоянными размерами внешнего «шен тродй. Выполнение трубчатого и межэлектродного изолятора 8 вще цилиндра с поршнем облегчает йозмояс ность создания переменного давле- ния в герметичной полости датчика и повьш1ает удобстве его эксплуатаци На фиг.1 изображен датчик для измерения биоэлектрических величин, общий вид, разрез, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, на фиг.З датчик для измерения биоэлектрических величин с инь1м расположением мембрайы, общий вид, разрез,, на . фиг. 4 - сечения А-А на фиг. 3, на фиг. 5 датчик, выполненньй в виде цилиндра с поршнем, общий вид, разрез. Датчик для измерения параметров биологически активных точек содераси два коаксиальных электрода 1,2 и межэлектродный изолятор 3. Внешний электрод 2 снаружи покрыт слобм, изоляции 4. Датчик снабжен эластичной токопроводящей мембраной 5, кО.торая расположена между коаксиальны ми электродами 1,2 и образует с межэлектродным изолятором 3 и внеш- ним трубчатым электродом 2 герметич 664 ную полость 6, связанную с источ1ШКОМ 7 регулируемого давления. Эластичная токопроводящая мембрана 5 может быть вьтолнена, например,из резиновой пленки, на наружную поверхность которой путем напыления, нанесены частицы токопроводящего материала. расположение мембраны 5 относительно коаксиальных электродов 1 и 2 может различным. Обязательным условие при этом явля- I ется наличие электр ического контакт меаду мембраной 5 нвнейнимэлек- ; тродом 2 и отсутствие тгакогр KpHTaK-iта ме:%у этой же мембраной и цёнтjiajibBbiM электродом j, втррад рбя| ательньм условием установки мембраны является возможность прогиба ее в результа:те разности давлеттй внутри полости 6 и снаруяй датчика относительно плоскости соприкосновения датчика с биообъёктивом (на ФЙ1. 1 и 3 это плоскости сечений А-А и B-S),.:-; .. - : :; . Устройство работает следующим образом. В исходном состоянии, когда давления внутри полости 6 и снаружи датчика равны, мембрана занимает положение, указанное на фиг. 1 и 3 пунктиром и не-соприкасается с поверхностью биообъекта. В этом случае она выполняет роль только дополнительного электрического зкрана, защищающего центральный элек- трод 1 от влияния внешних электромагнитных полей (наводок) через ткани биообъекта. Площадь электрического контакта внешнего трубчатого электрода 2 с поверхностью биообъекта определяется величиной торцовой поверхности 8 только этого электрода. При создании внутри полости 6 избыточного относительно внешней среды давления мембрана 5, продолжая выполнять роль дополнительного экрана, прогибается и при этом соприкасается С поверхность биообъекта, заполняя ;ёго неровности и входя с ним в электрический контакт. Это равнозначно тому, что ве тачина рабочей торцовсгй noBiespxHocTH 8 электрода 2 увеличивается на величину площади 9 соприкосновения мембраны 5 с поверхностью биообъекта. Если мембрана 5 закреплена так, как показано на фиг.1, то наружный диаметр внешнего электрода 2 остается неизменным, а изменяется только его внутренний диаметр. Если же мембрана 5 закреплена так, как показано на фиг.З, то площадь 9 соприкосновения мембраны 5 с поверхностью биообъекта приобретает форму кольца у которого и внешний и внутренний диаметры являются переменными Это эквивалентно введению в состав датчика дополнительного внешнего электрода регулируемых размеров и площади контакта с поверхностью биообъекта. Благодаря этому улучшаются условия прохождения электрического тока через биоткани, т.е. повышйется эффективность элeктpoпyнктypь а также снижается (минимизируется) мелодуэлектродный импеданс на участкак электрод-кожа и соответственно повьшается точность измерени биоэлектрических величин. Для облегчения возможности создаг ния переменного давления в герметичной полости 6 датчика и повышения удобства его эксплуатации внешний трубчатый электрод 2 и межэлектродньй изолятор 3 могут быть выполнены в виде цилиндра и поршня (см,фиг,5), при этом поршень 3 должен обладать свободой перемещения относительно неподвижного центрального, электрода 1, жестко связанного с электродом 2 изолирующей шайбой 10, обеспечивая одновременно требуемую герметичность полости 6. Благодаря этому достигается автономность в использовании датчика, так как.отпадает необходимость во внепшем источнике переменного давления. Преимуществами предлагаемого дат-, чика являются возможность эффективного использования его на любых участках поверхности биообъекта, в том числе неровных и ограниченных размеров, при этом обеспечивается -как высокая надежность электрическо- -Го контакта электродов датчика с по- -йерхноствю биообъекта,так и стабильность контактного давления датчика на биоткани, высокая точность измерения биоэлектрических величин бла- годаря минимизации междуэлектродного импеданса на jrqacTKax электродкожа и уменьшению влияния внешних электромагнитных полей. Предлагаемое устройство намечено использовать в Центре подготовки космонавтов им. 10.А. Гагарина, в Киевском НИИ оталорингологии и Институте сверхтвердых материалов АН УССР в качестве датчика(ов) ав- , томатизированной системы объективной диагностики слухового и вестибулярноГо анализаторов.

А-А

qjue.Z

А -А

фигА

ери г. 5

1. ДАТЧИК ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ТОЧЕК, содержащий два коаксиально установленных электрода и межэлектродный изолятор, отличающийся тем, что с целью сокращения времени измерения, он содержит эластичную токопроводящую мембрану, расположенную межДу коаксиально установленными электродами и образующую с межэлек-. тродным изолятором и внешним «электродом герметичнзто полость, связ;анную с источником регулируемого давления, при этом токопроводящая нем- ; брана электрически связана с внешним электродом и установлена с возможностью прогиба относительно плоскости соприкосновения с биообъектом. 2. Датчик поп.1,отличающ и и с я тем, что внешний электрод и межэлектродный изолятор выполнены как цилиндр с поршнем.