Устройство для исследования функционального состояния биоткани

 

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, потенциалометрический 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

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 А 61 В 5 05

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,У

С",К

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3876338/28-14 (22) 01.04.85 (46) 30.01.87. Бюл. В 4 (71) Горьковский медицинский институт им. С.M.Kèðoâà (72) В.Д.Чирков, Г.A.Íèêîëàåâ и В.Ю.Ковалев (53) 615.475(088.8) (56) Егорова Ю.В., Кузнецова Г.Д.

Мозг как объемный проводник ° M.: Наука, 1976, с. 37, рис. 13. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ БИОТКАНИ (57) 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 — повьппение информативности при исследовании путем одновременного измерения линейных и нелинейных электрических параметров биоткани. Устройство содержит токовый

„„SU„, 1286160 А1 электрод 1, генератор 2, потенциалометрический электрод 3, индифферентный электрод 4, усилитель 5, фильтры

6,7 и 8, блок 9 фазовых детекторов, амплитудные детекторы 10, 1 1 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 выделяет сигнал основной частоты генератора 2, пропорциональный импедансу ткани. Блок 9 выделяет сигналы емкостной (С) и активной (К) 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.

12861

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

Целью изобретения является повышение информативности при исследовании путем одновременного измерения линейных и нелинейных электрических пара— метров биоткани.

На чертеже изображена структурная схема устройства.

Устройство содержит токовый электрод i, генератор 2, потенциалометрический электрод 3, индифферентный электрод 4, усилитель 5, первый, 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. Потенциалометрический электрод 3 соединен с входом ЗО 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 8 соединен с входом амплитудного детектора 12.i Выходы амплитудных детекторов 11 и 12 соединены соответственно с первым и вторым входами сум-4р 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 инвертор45

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 электродом

1 и индифферентным электродом 4. Про- -5

Э ходимый по биоткани ток создает в ней распределение потенциалов, которое регистрируется потенциалометрическим электродом 3,. В результате нелинейно60 2 го взаимодействия тока с веществом биоткани потенциал в месте нахождения электрода 3 несколько отличается от синусоидального, т.е. имеет высшие гармонические составляющие. Сигнал потенциалометрического электрода 3 через усилитель 5 поступает на фильтры 6,7 и 8. Фильтр 6 выделяет сигнал основной частоты генератора 2, который пропорционален импедансу биоткани.

Этот сигнал поступает на блок 9 фазовых детекторов, который выделяет из него сигналы емкостной (С) и активной (g) составляющих биоткани. Одновременно сигнал с выхода фильтра 6 поступает на амплитудный детектор 10, которыи формирует напряжение, пропорциональное амплитуде первой гармоники.

Фильтр 7 выделяет вторую гармонику частоты генератора 2, которая появляется при прохождении тока через нелинейную биоткань. Фильтр 8 выделяет г 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 по) даются 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.

0 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 первый 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 вырабатывает сигналы характе1 ризующие нелинейные электрическое

Составитель А.Сазонов

Техред Л.Олейник Корректор С.Шекмар

Редактор M.Áàíäóðà

Заказ 7654/2 Тираж 594 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

3 12861 параметры биоткани. В результате повышается информативность исследования функционального состояния биоткани за счет одновременного измерения изменений во времени величин К и S в совокупности с изменением величин составляющих импеданса 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, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности при исследовании путем одновре- 20 менного измерения линейных и нелиней60 4 ных электрических параметров биоткачи, 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 выход 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.