Устройство для исследования терморегуляторных реакций человека Советский патент 1991 года по МПК A61B5/01 A61B5/05 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении и контроле функционального состояния организма человека, а / менно при действии теплового фактора.

Целью изобретения является повышение точности исследования терморегуляторных реакций человека путем одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - условное изображение активного электрода датчика; на фиг.З - условное изображение пассивного электрода датчика; на фиг.4 и 5 - эквивалентные схемы, поясняющие принцип работы устройства.

Устройство состоит из генератора 1 стабильного тока для заземленной нагрузки, который позволяет задавать ток в пределах 0,2-200 мкА, мостовых схем 2 и 3, датчика 4, состоящего из активного и пассивного электродов, усилителей 5 и 6 и блока 7 регистрации, представляющего собой два вольтметра.

Датчик 4 состоит из активного 8 и пассивного 9 электродов. Цифрой 10 обозначена рабочая поверхность (кожа). Активный электрод 9 состоит из корпуса 11 с упорами. Упоры предназначены для устойчивой фиксации активного электрода 9 на рабочей поверхности 10 и не препятствуют действию теплового раздражителя на рабочую поверхность, например поступлению теплового воздуха в пространство 12, так как корпус 11

О

43

о о о

45

активного электрода 8 не соприкасается с рабочей поверхностью 10. Через корпус 11 перпендикулярно к рабочей поверхности 10 проходят электропроводные стержни 13 с заданным сопротивлением электропроводные стержни 14с нулевым сопротивлением. Электроприводные стержни 14 с нулевым сопротивлением могут быть изготовлены из сверхпроводящего привода, ниобит-титанового сплава типа ПНТ-0,5- 1045. Электропроводные стержни 13 и 14 располох ены в шахматном порядке на расстоянии 5-200 мкм, что обеспечивает регистрацию информации об электрическом сопротивлении и потоотделении с одного и того же участка кожи.

Устройство работает следующим образом.

Пассивный электрод 9 устанавливается на ноге испытуемого. Активный электрод 8 на кисти испытуемого. Поверхность кисти имеет важное значение и в терморегуляции человека. Осуществляется тепловое воздействие на испытуемого (общее или локальное), например нагретым воздухом. При изменении электрического сопротивления сигнал от пассивного электрода 9 и электропроводных стержней 14 с нулевым сопротивлением активного электрода 8 через мостовую схему 3 м усилитель 6 поступает на регистратор 7. Одновременно происходит выделение пота, который замыкает электропроводные стержни 13 с заданным сопротивлением активного электрода 8. Сигнал от пассивного электрода 9 и электропроводных стержней 13 через мостовую схему 2 я усилитель 5 поступает на регистратор 7. В этом случае регистрируется величина электрического сопротивления кожи и величина потоотделения. Величина потоотделения в данном случае выражается сопротивлением и зависит от числа замыкаемых потом электропроводных стержней 13 с заданным сопротивлением. Разность между полученной величиной и электрическим сопротивлением кожи в один и тот же момент времени характеризует уровень потоотделения у обследуемых. А так как электрическое сопротивление кожи изменяется при тепловом воздействии, физической работе, то учет ее величины при определении потоотделения является важным.

Пример. Электроды 14 с нулевым сопротивлением предназначены для получения информации о величине электро- кожного сопротивления исследуемого участка относительно пассивного электрода 9. Достигается это следующим образом. Электроды 14 с нулевым сопротивлением соединены с одной стороны между собой

накоротко. На фиг.4 эти электроды обозначены как Ро, RK1 - сопротивление участков кожи между электропроводными стержнями 14, R электрокожное - электрическое сопротивление между активным электродом 8 и пассивным электродом 9, Генератор стабильного тока обеспечивает прохождение заданного стабильного тока через исследуемый участок поверхности кожного покрова тела испытуемого. При этом изменение электрического сопротивления RKI между электропроводными стержнями 14 с нулевым сопротивлением не влияют на величину общего электрического сопротивления (Я0бщ.)- При сухой коже RKI может быть равно, например 5 кОм, при секреции пота RKI уменьшается и может быть равно, например 0,1 кОм. И в том, и в другом случае

Нобщ - Кэлектрокожное -j-.

const

Электропроводные стержни 13с заданным сопротивлением предназначены для получения информации о величине электрокожНОГО Сопротивления (Нэлектрокожное) И

потоотделения. На фиг.5 показаны два из электропроводных стержней 13 с заданным

сопротивлением RL

При этом электропроводные стержни 13 с заданным сопротивлением RI соединены между собой, с одной стороны накоротко, а с другой стороны между точками их касания с поверхностью кожи испытуемого расположены участки кожи с определенным сопротивлением R KL Сопротивление участков кожи RKI будет зависеть от потоотделении. При этом при сухой коже RKI может

быть равно, например 5 кОм, при секреции пота RKI уменьшается и может быть равно, например, 0,1 кОм. В этом случае

Робщ. -

V2

const

или

Кобщ. - Кэлектрокожное +

(Ri+RKp-Ri

2 Ri -f RKI

50 Пример расчета Нобщ. в конкретных случаях: I случай. Кожа сухая RI 10 кОм, RKI

5 КОМ, Кэлектрокожное ЮО кОм.

Roem - 100 2°1оД15 10Q + 6

- 106 кОм

Н случай. Кожа с секретом пота, RI 10 кОм

RK1 0,1 КОМ, Рэлектрокожное 100 кОм.

)°+(П 100 + 5,47

105,47 кОм

Таким образом, при увеличении потоотделения происходит уменьшение величины Робщ., что позволяет определить интенсивность потоотделения, т.к. между электрической проводимостью и интенсивностью потоотделения существует линейная зависимость.

Предложенное устройство позволяет одновременно регистрировать Р0бщ., отражающее ПОТООТДеление + Вэлектрокожноеза счет использования электропроводных стержней 13с заданным сопротивлением, и Робщ,- отражающее только Кэлектрокожное, за счет использования электропроводных стержней 14 с нулевым сопротивлением. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 1. Устройство для исследования термо- регуляторных реакций человека, содержащее датчик, включающий активный и

пассивный электроды, блок питания, мостовую схему, усилитель и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности исследования терморегуляторных

реакций человека за счет одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека, оно снабжено второй мостовой схемой и усилителем, регистратор выполней двухканальным, а активный электрод датчика содержит две группы, соединенных между собой электропроводных стержней с заданным и нулевым сопротивлениями, расположенных в шахматном порядке перпендикулярно к рабочей поверхности и подключенных к соответствующим мостовым схемам, усилителям и каналам регистратора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что корпус активного электрода датчика и рабочая поверхность установлены с-зазором.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при изучении и контроле функционального состояния человека, а именно при действии теплового фактора. Цель изобретения - повышение точности исследования терморегу- ляторных реакций человека путем одновременной регистрации электрического сопротивления и потоотделения с одного и того же участка тела человека. Устройство содержит датчик 1, блок питания, мостовые схемы 2, 3, усилители 5, 6 и регистратор 7. Указанная цель достигается за счет того, что активный электрод датчика 1 содержит электропроводные стержни с заданным сопротивлением для регистрации потоотделения и электропроводные стержни с нулевым сопротивлением для регистрации электрического сопротивления кожи, при этом они соединены с соответствующими мостовыми схемами 2, 3, усилителями 5, 6 и регистратором 7. 1 з.п. ф-лы, 5 ил. СП с

К 5леку 2

I I

Фиг.1

I j М 5л ок у 3

Фиг.З Ю

Фиг.

i

к,

Фиг. 5

Яэлектрокожное