Устройство для исследования функционального состояния биоткани Советский патент 1987 года по МПК A61B5/53 A61B5/05 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно, к устройствам для исследования электрических параметров биоткани, и может быть использовано для определения функционального состояния биообъектов при действии на них внешних факторов.

Цель изобретения - повышение точности и сокращение времени, исследования электрических параметров биоткани.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство содержит управляемый генератор 1, который соединен с генератором 2 развертки, токовьй электрод 3, соединенный с выходом управляемого генератора 1, потенциаломет- рический электрод 4, соединенный с входом усилителя 5, блок 6 фазовых детекторов, на входы которого поступают сигналы с выхода усилителя 5 и опорный сигнал от управляемого генератора 1, амплитудный детектор 7, вход которого соединен с выходом уси лителя 5, блок 8 деления, входы которого соединены с вьгкодами блока 6 фазовых детекторов, и двухканальньм индикатор 9, горизонтально отклоняющие пластины которого соединены с выходом генератора-2 развертки, а вертикально отклоняющие пластины которого соединены с выходом амплитудного детектора 7 и блока 8 деления. Электроды 3 и 4 наложены на биоткань 10.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 2 развертки генерирует пилообразное напряжение, которое осуществляет частотную модуляцию синусоидального сигнала управляемого генератора 1. Таким образом, частота синусоидального сигнала управляемого генератора 1 линейно изменяется в некотором диапазоне частот. Сигнал с управляемого генератора 1 поступает на токовый электрод 3, который создает в тестируемой биоткани 10 некоторое распределение тока и напряжения, которое регистрируется потенциаломе- трическим электродом 4.

Сигнал с потенциалометрического электрода 4 усиливается усилителем 5 и поступает на вход амплитудного детектора 7 и вход блока 6 фазовых детекторов. На блок 6 фазовых детекторов поступает также опорное напря25

жение с управляемого генератора 1. Блок 6 фазовых детекторов сравнивает опорное напряжение управляемого генератора 1 и сигнал с потенциало5 метрического электрода 4 и выделяет сигналы, пропорциональные активной и реактивной СОСТ ВЛЯЮЕЦИХ импеданса биоткани 10.

Сигналы, характеризующие активную

JO и реактивную составляющие импеданса биоткани 10, поступают на блок 8 деления, на выходе которого появляется сигнал, пропорциональный их отношению. На вых.оде блока 6 фазовых де 5 текторов образуется сигнал, пропорциональный активной составляющей импеданса и реактивной составляющей импеданса биоткани 10. Отношение данных составляющих представляет со20 бой величину, пропорциональную тангенсу угла наклона фазового сдвига импеданса по отношению к активной компоненте импеданса. Этот сигнал поступает на вертикально отклоняющие пластины 1-го канала двухканального индикатора-9.

После усилителя 5 сигнал от потенциалометрического электрода 4 поступает на амплитудньш детектор 7, где

30 формируется сигнал, пропорциональньй модулю полного импеданса. Этот сигнал поступает на вертикально отклоняющие пластины 2-го канала двухканального индикатора 9. На горизон35 тально отклоняющие пластины индикатора 9 поступает сигнал с генератора 2 развертки. Поскольку напряжение генератора 2 развертки одновременно является и модулирующим напряжением

40 управляемого генератора 1, отклонение луча на индикаторе 9 в горизонтальном направлении оказывается пропорциональным мгновенному значению частоты управляемого генератора 1.

45 в результате на экране индикатора 9 получается кривая зависимости модуля полного импеданса от частоты и кривая зависимости тангенса фазового угла от частоты.

50

Таким образом, устройство позволяет получить через достаточно короткий промежуток времени кривую зависимости модуля полного импеданса

2 от частоты и кривую зависимости фазового угла от частоты. Знание этих зависимостей дает информацию об электрических свойствах биоткани. Например, при нарушении микроциркуляции

крови в капиллярах, питающих биообъект, появляется характерный макси- йум на кривой зависимости фазового угла от частоты на частоте 8-10 кГц. С ростом патологических изменений, связанных с нарушением микроциркуляции, появляется и изменение на кривой зависимости полного импеданса от частоты. Характерные виды данных кривых получаются при воспалительных процессах, гипоксии, причем уже на ранних стадиях развития того или иного вида патологии.

Формула изобретения

Устройство для исследования функционального состояния биоткани, содержащее управляемый генератор, выход которого соединен с токовым электро- дом, индифферентный электрод, последовательно соединенные пОтенциаломе- трический электрод, усилитель и блок фазовых детекторов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и сокращения времени исследования электрических параметров биоткани, в него введены генератор развертки, соединенный с входом управляемого генератора, амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом усилителя, блок деления, входы которого соединены с выходами блока фазовых детекторов, и двухканальный индикатор, информационные входы которого соединены с соответствующими выходами блока деления и амплитудного детектора, а вход развертки соединен с выходом генератора развертки, при этом выход управляемого генератора соединен с вторым входом блока фазовых детекторов.

Изобретение предназна чено для исследования электрических параметров биоткани и позволяет получить кривые зависимости тангенса фазового угла и модуля полного импеданса от частоты подаваемого тока и по виду этих зависимостей судить о функцио - нальном состоянии биоткани. Устройство для исследования функционального состояния биоткани содержит управляемый генератор 1, токовый 3 и по- тенциалометрический 4 электроды, усилитель 5, блок 6 фазовых детекторов, с целью повьппения точности и сокращения времени исследования электрических параметров биоткани в него введены генератор 2 развертки, соединенный с входом генератора 1, амплитудный детектор 7, блок 8 деления и двухканальный индикатор 9. 1 ил. (Л со о