Устройство для исследования функционального состояния биоткани Советский патент 1987 года по МПК A61B5/05 A61B10/00 

1128

Изобретение относится к меди- цинской технике, а именно к электрическим и магнитным приборам для исследования функционального состояния биоткани, при действии на нее различ- ных факторов, в частности фармакологических средств, и может быть использовано для определения границ патологических изменений биоткани и

местонахождения новообразований. 1

Целью изобретения является повьппе- ние информативности при исследовании путем одновременного измерения линейных и нелинейных электрических пара- метров биоткани.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит токовый электрод 1, генератор 2, потенциалометри- ческий электрод 3, индифферентньй электрод 4, усилитель 5, первьй, второй и третий фильтры 6,7 и 8, блок 9 фазовых детекторов, первый, второй и третий амплитудные детекторы 10, 11 и 12, первый и второй сумматоры 13 и 14, блок 15 деления, инвертор 16.

Токовый электрод 1 соединен с выходом генератора 2. Потенциалометри- чёский электрод 3 соединен с входом усилителя 5, нагрузкой которого являются фильтры 6,7 и 8. Выход фильтра 6 соединен с входами блока 9 фазовых детекторов и амплитудного детектора 10. Выход фильтра 7 соединен с входом амплитудного детектора 11, а выход фильтра В соединен с входом амплитудного детектора 12.iВыходы амплитудных детекторов 11 и 12 соединены соответственно с первым и вторым входами сум матора 13, выход которого соединен с первым входом блока 15 деления, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 10. Выход амплитудного детектора 11 через инвертор 16 соединен с первым входом сумматора 14, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 12.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 создает на токовом электроде 1 переменное напряжение и в исследуемой ткани появляется ток, который течет между токовым электродо 1 и индифферентным электродом 4. Проходимый по биоткани ток создаете в ней распределение потенциалов, которое регистрируется потенциалометрическим электродом 3.. В результате нелинейно02

го взаимодействия тока с веществом иоткани потенциал в месте нахождения

электрода 3 несколько отличается от синусоидального, т.е. имеет высшие гармонические составляющие. Сигнал потенциалометрического эл ектрода 3 через усилитель 5 поступает на фильтры 6,7 и 8. Фильтр 6 вьщеляет сигнал основной частоты генератора 2, который пропорционален импедансу биоткани. Этот сигнал поступает на блок 9 фазовых детекторов, которьй выделяет из него сигналы емкостной (С) и активной (F) составляющих биоткани. Одновременно сигнал с выхода фильтра 6 поступает на амплитудный детектор 10, ко- ;торый формирует напряжение, пропорциональное амплитуде первой гармоники. Фильтр 7 вьщеляет вторую гармонику частоты генератора 2, которая появля-. ется при прохождении тока через нелинейную биоткань. Фильтр 8 вьщеляет сигнал на частоте третьей гармоники генератора 2. С выходов фильтров 7 и 8 сигналы поступают соответственно на амплитудные детекторы 11 и 12, на выходах которых формируются напряжения , пропорциональные амплитудам второй и третьей гармоник которые подаются на вход сумматора 13, где происходит их сложение, и на выходе сумматора 13 образуется напряжение, пропорциональное сумме амплитуд второй и третьей гармоник. Это напряжение с помощью блока 15 деления делится на напряжение на выходе амплитудного детектора 10. На выходе блока 15 деления имеем сигнал, пропорциональный отношению суммы амплитуд высших гармоник к амплитуде первой гармоники. GJ некоторым приближением эту величину можно считать пропорциональной коэффициенту нелинейных искажений (-К) . Сигнал с выхода амплитудного детектора 11 через инвертор 16, где меняет свой знак, поступает на первьш вход сумматора 14, на второй вход которого поступает сигнал с выхода амплитудного детектора 12, и на выходе сумматора 14 имеем сигнал, пропорциональный разности амплитуд второй и третьей гармоник (S).

Таким образом, устройство формирует не только сигналы, пропорциональные мгновенным значениям активной и реактивной составляющих импеданса, но и вьфабатывает сигналы характеризующие нелинейные электрически

312861

параметры биоткани. В результате повышается информативность исследования функционального состояния биоткани за счет одновременного измерения изменений во времени величин К и S в 5 совокупности с изменением величин составляющих импеданЬа R и С.

Формула изобретения

Устройство для исследования функционального состояния биоткани, содержащее токовый электрод, соединенный с генератором, индифферентный электрод, последовательно соединенные 15 потенциальный электрод, усилитель, первый фильтр и блок фазовых детек-- , торов, отличающееся тем, что, с целью повышения информативности при исследовании путем рдновре- 20 менного измерений линейных и нелинейРедактор М.Бандура

Заказ 7654/2 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по дедам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5

5 0

604

ных электрических параметров биотка- ,ни, дополнительно содержит два фильтра, три амплитудных детектора, два сумматора, блок деления и инвертор, причем выход усилителя подключен к входам последовательно соединенных второго фильтра и второго амплитудного детектора, а также третьего фильтра и третьего амплитудного детектора, выходы второго и третьего амплитудных детекторов подключены соответственно к первому и второму входам первого сумматора, выход которого подключен к первому входу блока деления, к второму входу которого подключен вькод первого фильтра через первый амплитудный детектор, первый вход второго сумматора подключен через инвертор к выходу второго амплитудного детектора, а второй вход - к выходу третьего амплитудного детектора.

Составитель А.-Сазонов

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Изобретение относится к приборам для функционального исследования состояния биоткани при действии на нее, например, фармакологических средств, при определении границ патологических изменений и местонахождения новообразования . Цель изобретения - повышение информативности при исследовании путем одновременного измерения линейных и нелинейных электрических параметров биоткани. Устройство содержит токовый электрод 1, генератор 2, потенциало- метрический электрод 3, индифферентный электрод 4, усилитель 5, фильтры 6,7 и 8, блок 9 фазовых детекторов, амплитудные детекторы 10, 11 и 12, сумматоры 13 и 14, блок 15 деления, инвертор 16. В результате нелинейного взаимодействия тока с веществом биоткани потенциал в точке электрода 3 отличается от синусоидального. Фильтр 6 вьщеляет сигнал основной частоты генератора 2, пропорциональный импедансу ткани. Блок 9 выделяет сигналы емкостной (С) и активной (R) составляющих биоткани. Детектор 10 выделяет первую гармонику, фильтр 7 и детектор 11- вторую, а фильтр 8 и детектор 12- третью гармоники. Сумма этих сигналов, отнесенная к первой гармонике, характеризует коэффициент нелинейных искажений (К), а сумматор 14 выдает их разность (S), что дает информацию о нелинейных электрических параметрах биоткани. 1 ил. С i СЛ to 00 Од о