Реограф Советский патент 1989 года по МПК A61B5/02 

6ио объент

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения параметров сердечно-сосудистой системы, в частности кровенаполнения локальных участков тканей, путем регистрации изменений электрического сопротивления биообъекта. Реограф содержит генератор I напряжения, индифферентный электрод 2, последовательно соединенные измерительный электрод 3, преобразователь 4 тока в напряжение, демодулятор 5 и блок 6 регистрации и один или несколько блоков 7 фокусировки, в состав каждого из которых входят операционный усилитель 8, активный электрод 9 фокусировки, пассивный электрод 10 фокусировки и резистор 11. В реографе создается обратная связь различного знака через биообъект, благодаря чему увеличивается чувствительность к изменениям электропроводности исследуемого участка ткани, расположенного под измерительным электродом 3, что позволяет повысить пространственную избирательность измерения импедансных параметров кровообращения. 1 ил. (Л

D

ю

8

J1/

hi

4 О5 ОО tC 1C

рительным электродом 3, то это вызывает уменьшение тока через этот электрод в большей степени, чем через пассивный электрод 10. Поскольку операционный усилитель 12 всегда поддерживает на измерительном электроде 3 потенциал, близкий к нулю, то потенциал на пассивном электроде 10 вследствие равенства сопротивлений резисторов 11 и 13 станет положительным (при принятом положительном направ1 Изобретение относится к медицинской тех- нике, а именно к устройствам для измерения параметров сердечно-сосудистой системы.

Целью изобретения является повышение пространственной избирательности измерения импеданса параметров кровообращения. На чертеже приведена структурная электрическая схема реографа.

Реограф содержит генератор 1 напря- .- .

жения к выходу которого подключен индиф- 10 лении зондирующего тока от индифферент- ферентный электрод 2, последовательно соет ного электрода 2 к остальным электродам

«-реографа и пренебрежении входными токами операционного усилителя 8). Выходное

лятор З и блок 6 регистрации, и группу напряжение операционного усилителя 8 со- блоков 7 фокусировки, каждый из которых ответственно имеет отрицательный знак, что - .. приводит к еще большему уменьшению тока

через измерительный электрод 3. Таким образом, биологический объект оказывается охваченным положительной обратной связью, но только для неоднородностей, расположенродом I O фокусировки и выходом преоб- 20 ных ближе к измерительному электроду 3, разователя 4 тока в напряжение.чем к пассивному электроду 10, что при--водит к увеличению чувствительности реографа, к изменению электропроводности исследуемого участка биообъекта.

ле 12 с резистором м в цепи ииратмииОднако знак обратной связи через биосвязи Сопротивления резисторов 1 и 13 5 .погический объект изменяется на противо- выбираются так, что плотность тока через положный, т. е. становится отрицательным, если неоднородность появляется в окрестности пассивного электрода 10. И в этом случае ток через измерительный электрод 3 уменьшается, но уже в меньшей степени, чем через пассивный электрод 10. Потенциал разбаланса на пассивном электроде 10 становится отрицательным (ток через резистор И меньше, чем через резистор 13), а активный электрод 9 оказывается под по- г ложительным напряжением, поскольку пас- сивный электрод 10 подключен к инвертирующему входу операционного усилителя 8. Для измерительного электрода 3 напряжение на активном электроде 9 является до/ 1диненные измерительный электрод 3, преоб I разователь -4 тока в напряжение, демоду- ;лятор 5 и блок 6 регистрации, и группу блоков 7 фокусировки, каждый из которых 1 содержит операционный усилитель 8, к выхо- ; ду и инвертирующему входу которого под- ; ключены соответственно активный 9 и пассивный 10 электроды фокусировки и резистор 11, включенный между пассивным элект- аом 10 фокусировки и выходом преоб- зователя 4 тока в напряжение. Преобразователь 4 тока в напряжение может быть выполнен в виде инвертирующего усилителя на операционном усилителе 12 с резистором 13 в цепи обратной

измерительный электрод 3 и пассивные электроды 10 одинакова. В частности, если площадь измерительного электрода 3 равна сумме площадей пассивных электродов 10 всех блоков 7 фокусировки, то проводимость резистора 13 должна быть равна сумме про- водимостей резисторов 11 всех блоков 7 фокусировки. В простейщем варианте выполнения реограф содержит один блок 7 фокусировки.

Реограф работает следующим образом.

Ток высокой частоты, задаваемый генератором 1, зондирует биологический объект через индифферентный электрод 2, измерительный электрод 3, активный 9 и пасполнительным источником тока, который ком

сивный 10 электроды Ток через измери- 40 пенсирует первоначальное уменьшение тока тельный электрод 3, промодулированныйчерез измерительный электрод 3.

Такое изменение знака обратной

изменением сопротивления исследуемого участка ткани, на который наложен измерительный электрод 3, преобразуется в сигнал напряжения преобразователем 4, далее демодулируется, усиливается и регистрируется демодулятором 5 и блоком 6 регистрации.

При возникновении в биологическом объекте неоднородности по электрической проводимости одновременно под всеми электродами потенциалы на измерительном 3 и пассивном 10 электродах изменяются синхронно. Поэтому разность потенциалов между измерительным 3 и пассивным 10 электродами не изменится, а их потенциал благодаря операционному усилителю 12 примет исходное значение, близкое к нулю.

Если локальная неоднородность с низкой электропроводностью образовалась под измечерез биологический объект приводит к уменьшению шунтирующего влияния окрул аюших исследуемый участок тканей, что обеспечивает повышение пространственной избирательности импедансных измерений на биообъекте, в частности при исследовании кровообращения реографическим методом. В реографе могут быть использованы за5Q земленные охранные электроды (не показаны), расположенные за пределами области фокусировки или между любой парой электродов реографа. При этом действие охранных электродов аналогично их действию в серийно выпускаемом реографе РПГ-203

55 и приводит к повыщению однородности электрического поля в биообъекте путем уменьшения краевого эффекта.

рительным электродом 3, то это вызывает уменьшение тока через этот электрод в большей степени, чем через пассивный электрод 10. Поскольку операционный усилитель 12 всегда поддерживает на измерительном электроде 3 потенциал, близкий к нулю, то потенциал на пассивном электроде 10 вследствие равенства сопротивлений резисторов 11 и 13 станет положительным (при принятом положительном направ .- .

лении зондирующего тока от индифферент- ного электрода 2 к остальным электродам

Такое изменение знака обратной

через биологический объект приводит к уменьшению шунтирующего влияния окрул аюших исследуемый участок тканей, что обеспечивает повышение пространственной избирательности импедансных измерений на биообъекте, в частности при исследовании кровообращения реографическим методом. В реографе могут быть использованы за5Q земленные охранные электроды (не показаны), расположенные за пределами области фокусировки или между любой парой электродов реографа. При этом действие охранных электродов аналогично их действию в серийно выпускаемом реографе РПГ-203

55 и приводит к повыщению однородности электрического поля в биообъекте путем уменьшения краевого эффекта.

1463224 34

Формула изобретенияметров кровообращения, в него введена

группа блоков фокусировки, каждый из коРеограф, содержащий генератор напря-торых содержит операционный усилитель, жения, к выходу которого подключен ин-к выходу и к инвертирующему входу ко- дифферентный электрод, и последовательноторого подключены соответственно актив- соединенные измерительный электрод, преоб-ный электрод фокусировки и пассивный разователь тока в напряжение, демодуля-электрод фокусировки и резистор, вклю- тор и блок регистрации, отличающийся тем,ченный между пассивным электродом фокуси- что, с целью повышения пространственнойровки и выходом преобразователя тока в избирательности измерения импеданса пара-напряжение.