Устройство для измерения энергетических параметров зон биологической ткани

 

Изобретение может быть использовано в медицине для оценки психофизиологического состояния пациентов по энергетическим параметрам точек акупунктуры, а также в ветеринарии при диагностике заболеваний животных. Устройство содержит активный и индиферентный электроды, устанавливаемые соответственно на точку акупунктуры и на зону кожного покрова, источник электрической энергии с малым внутренним сопротивлением, устройство для измерения электрического тока, состоящее из включенных каскадно преобразователя ток-напряжение и милливольтметра, соединенных так, что источник электрической энергии и устройство для измерения электрического тока включены последовательно и их выводы подключены к активному и индифферентному электродам, и отличается тем, что в него дополнительно введены электронный переключатель, селектор полярности электрических импульсов, автогенератор сигналов управления электронным переключателем, причем селектор полярности электрических импульсов включен между преобразователем ток-напряжение и милливольтметром, а электронный переключатель включен в разрыв цепи между соединенными последовательно источником электрической энергии и входной цепью устройства для измерения электрического тока и обеспечивает отключение источника электрической энергии от соответствующего вывода устройства для измерения электрического тока и подключение этого вывода к общей шине на промежуток времени, в течение которого источник электрической энергии отключен, а выходной сигнал автогенератора, выход которого соединен с выводами управления электрического переключателя, задает длительность циклов переключения электронного переключателя. 3 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для оценки психофизиологического состояния пациентов по энергетическим параметрам биологически активных точек (БАТ), а также в ветеринарии при диагностике заболеваний животных.

Известно устройство, содержащее преобразователь ток-напряжение, один из входов которого соединен с индифферентным электродом через электронный переключатель, управляющий вход которого подключен к источнику управляющих импульсов, активный электрод, источник постоянного напряжения и регистратор.

Недостатком является низкая метрологическая надежность (воспроизводимость результатов измерений), а также влияние влажности кожи и степени нажатия активного электрода.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 диаграммы, поясняющие принцип действия; на фиг. 3 пример ее возможной схемотехнической реализации.

Устройство имеет активный электрод, устанавливаемый на точку акупунктуры, и индифферентный электрод, закрепляемый на зоне кожного покрова. Активный электрод подключен к одному из выводов преобразователя 1 ток-напряжение. Он имеет малое входное сопротивление (десятки Ом). Выход преобразователя 1 ток-напряжение через селектор 2 полярности импульсов подключен к входу милливольтметра 3. Второй входной вывод преобразователя 1 ток-напряжение подключен к электронному переключателю 4. Он обеспечивает последовательное включение преобразователя 1 ток-напряжение и источник 5 постоянного напряжения в случае, если переключатель 4 находится в положении II. Преобразователь 1 ток-напряжение и милливольтметр 3 представляют собой устройство для измерения электрического тока. В положении I переключатель 4 соединяет вывод преобразователя 1 ток-напряжение с общей шиной и индифферентным электродом. Положение электронного переключателя 4 определяется выходным сигналом источника 6 управляющих прямоугольных импульсов. Для этого выход источника 6 подключается к цепям управления электронного переключателя 4. Источник 6 сигналов управления выполняется на основе операционного усилителя.

Работа устройства заключается в следующем.

При одной из полярностей выходного напряжения источника 6 электронный переключатель 4 переключается в положение II. Так как входное сопротивление преобразователя 1 ток-напряжение невелико, то все напряжение источника 5 оказывается приложенным к активному и индифферентному электродам. В цепи активный-индифферентный электрод потечет электрический ток, значение которого зависит от сопротивления цепи ТА кожный покров под индифферентным электродом и от напряжения источника электрической энергии. Значение напряжения порядка 2-4 В, минусовой конец подсоединен к общей шине. На выходе преобразователя 1 ток-напряжение будет положительное напряжение, пропорциональное электрическому току, протекающему в цепи ТА. Оно имеет положительную полярность и не пропускается к милливольтметру 3 селектором 2 полярности импульсов. По окончании длительности импульса одной полярности значение сигнала на выходе источника 6 меняется на противоположное. Электронный переключатель 4 переключается в положение I. При этом ТА и зона кожного покрова под индифферентным электродом окажутся замкнуты накоротко через малое сопротивление входа преобразователя 1 ток-напряжение. В цепи потечет электрический ток, значения которого зависят от емкости цепи между ТА и кожным покровом под индифферентным электродом, активного сопротивления этой цепи и разности потенциалов между указанными участками кожного покрова. По существу этот электрический ток характеризует весь комплекс энергетических параметров зоны между электродами. Ввиду малой площади активного электрода (1-3 мм²) энергетические параметры в основном зависят от состояния точки акупунктуры и ответной ее реакции на предшествующее воздействие положительного импульса электрического напряжения. Поэтому измеряемая совокупность параметров названа комплексным энергетическим параметром. В положении I электронного переключателя 4 через преобразователь I ток-напряжение протекает импульс электрического тока, который уменьшается по закону, близкому к экспоненциальному. Причем скорость уменьшения в ТА значительно меньше. Направление электрического тока при этом противоположно тому, который протекал при положении II электронного ключа. Поэтому импульс на выходе преобразователя I ток-напряжение имеет отрицательную полярность. Он свободно пропускается селектором 2 полярности и подается на милливольтметр 3. Показания милливольтметра 3 пропорциональны величине импульса и зависят от скорости изменения электрического тока. По шкале милливольтметра 3 оценивается состояние ТА, которое характеризуется указанными выше параметрами.

На фиг. 2 приведена диаграмма изменения выходного напряжения преобразователя I ток-напряжение. При подключении источника 5, электронный переключатель 4 в положении II, на выходе преобразователя I ток-напряжение будет импульс положительной полярности. Он не пропускается на милливольтметр 3 селектором полярности электрических импульсов. При отключении источника 5 постоянного напряжения в цепи потечет электрический ток отклика на предыдущее энергетическое воздействие. Скорость его изменения и величина зависят от комплексного энергетического параметра ТА. Изменения тока отклика в индифферентных точках показано пунктиром, а в ТА сплошной линией. Импульс, заштрихованный на диаграмме, пропускается селектором 2 полярности импульсов и подается на вход милливольтметра 3. Так как милливольтметр 3 усредняет сигнал, то его показания пропорциональны усредненному или действующему значению последовательности импульсов, поданных на его вход.

Положительный эффект повышение метрологической надежности (улучшение воспроизводимости результатов измерений и уменьшение влияния влажности кожи и степени нажатия активного электрода) достигается по следующей причине. При измерении импульсов тока отклика на ТА не оказывается энергетического воздействия от внешнего источника электрической энергии. Поэтому измеряемый ток обусловлен только внутренней энергетикой ТА и в основном обусловлен электрическим зарядом, накопленным в ней при воздействии электрической энергией. Поэтому при коротком замыкании ТА на зону кожного покрова импульс электрического тока мало зависит от степени нажатия и увлажнения поверхности ТА (по сравнению с изменениями показаний у известных измерительных устройств, основанных на других принципах). Повышенная временная стабильность получаемых результатов, вероятно, объясняется той же причиной. Так как времена энергетических воздействий и пауз между ними со снятием накопленного заряда чередуются между собой, в значительно меньшей степени проявляются адаптационные эффекты и показания имеют лучшую временную стабильность.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЗОН БИОЛОГИЧЕСКОЙ ТКАНИ, содержащее преобразователь ток напряжение, один из входов которого соединен с индифферентным электродом через электронный переключатель, управляющий вход которого подключен к источнику управляющих импульсов, активный электрод, источник постоянного напряжения и регистратор, отличающееся тем, что в него дополнительно введен селектор полярности импульсов, а активный электрод подключен к второму входу преобразователя ток напряжения, выход которого через селектор полярности импульсов соединен с регистратором, выполненным в виде милливольтметра, а источник постоянного напряжения включен между вторым контактом электронного переключателя, замыкающимся на вход преобразователя ток напряжение, и земляной шиной с индифферентным электродом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3