Устройство для импеданс-визуализации местоположения патологического процесса

 

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам неинвазивной локализации патологических процессов. Технический результат - обеспечение быстрого безболезненного обнаружения процесса - достигается тем, что устройство для импеданс-визуализации патологического процесса содержит источник переменного тока, выходы которого соединены экранированными проводами с двумя элеткродами, размещенными на теле человека, первый из которых является неподвижным, а второй - соединен экранированным проводом через вольтметр с дополнительным подвижным элеткродом. В каждом случае с помощью дополнительного подвижного электрода устанавливается соответствие точки с половинной величиной потенциала, приложенного к исследуемому горизонтальному сечению, и геометрического центра между двумя электродами от источника тока в этом же сечении. 5 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам неинвазивной локализации патологических процессов.

Известны способы и устройства обнаружения и локализации патологических процессов: рентгенодиагностика, фиброгастроскопия, компьютерная томография, ультразвуковая диагностика и пр. Одни из них, например, рентгенодиагностика, связаны с неблагоприятным воздействием коротковолнового электромагнитного излучения; другие фиброгастроскопия, с болезненно травмирующими ощущениями; ультразвуковая диагностика с неблагоприятными воздействиями на обслуживающий персонал; компьютерная томография с дефицитом установок и дороговизной процедур. Вышеперечисленные методы информативны в том случае, когда в тканях и органах существуют соответствующие морфологические изменения.

Целью изобретения является неинвазивное быстрое безболезненное обнаружение и локализация патологического процесса электрическим способом.

Сущность изобретения заключается в следующем: если в некотором горизонтальном сечении тела человека создать с помощью двух электродов высокочастотный электрический ток, то его величина при данном напряжении будет зависеть от общего импеданса тканей этого сечения. Для однородной среды распределение падения потенциала является линейным. Но так как ткань сечения не является гомогенной средой, то импеданс ткани в сечении будет меняться в зависимости от тех органов, которые находятся в этом сечении, и линейное распределение изменится.

На фиг. 1 представлена картина распределения эквипотенциальных линий при наложении электродов на противоположные точки горизонтального сечения тела пациента [1, с. 264] При этом приняты гомогенные характеристики ткани биообъекта. Изопотенциалы, принадлежащие данному сечению, выходят на поверхность тела, так что измерения параметров электрического поля в данном сечении внутри тела можно заменить измерением потенциалов на коже человека.

В норме распределение поля определяется различием импедансов органов, находящихся в исследуемом сечении. Появление патологического очага изменяет картину распределения изопотенциалей и силовых линий в сечении.

На фиг. 2 дано распределение изопотенциалей и силовых линий в горизонтальном сечении на плоской проводящей однородной модели, изготовленной в форме данного сечения человека.

На фиг. 3 изображено распределение изопотенциалей и силовых линий в случае моделирования визуализации некротического патологического процесса, выражающегося в увеличении импеданса биоткани. При этом обнаруживается искажение симметричной ранее картины поля.

На фиг. 4 показано распределение изопотенциалей и силовых линий в случае моделирования визуализации воспалительного патологического процесса, выражающегося в уменьшении проводимости и импеданса биоткани. При этом также обнаруживается искажение исходной, ранее симметричной, картины, однако оно носит другой характер.

На основе наличия искажений визуализированной картины электрического поля (включающей силовые линии и изопотенциалы) создано устройство, позволяющее обнаружить и локализировать, патологический процесс в организме, вызывающий это искажение.

На фиг. 5 представлена блок-схема устройства для импеданс-визуализации местоположения патологического процесса. Оно содержит 1 источник переменного тока высокой частоты типа ГЗМ; 2 вольтметр типа ВЗ-40; 3 два электрода к источнику тока от электрокардиографа ЭКПСЧ-4; 4 электрод к вольтметру игольчатого типа; 5 соединительные провода экранированные.

Устройство для импеданс-визуализации работает следующим образом: Один из электродов (3) от источника тока (1) устанавливается неподвижно в точке на горизонтальном сечении с предполагаемым очагом. Второй электрод (3), соединенный экранированным проводом через вольтметр (2) с дополнительным подвижным элеткродом (4), пошагово (с точностью, задаваемой величиной локализации патологического очага) перемещается по поверхности тела в исследуемом сечении. При этом на каждом шаге в данном сечении с помощью подвижного электрода (4) вольтметром (2) определяется точка с половинным значением напряжения между элеткродами (3).

Если точка лежит в геометрическом центре (при скомпенсированной неоднородности импеданса за счет анатомической негомогенности среды данного сечения) между двумя электродами (3) от источника тока, то патология либо находится в этой точке, либо отсутствует между этими электродами.

Выбор между этими двумя вариантами можно осуществить, сделав подвижным противоположный электрод.

Формула изобретения

Устройство для импеданс-визуализации местоположения патологического процесса, содержащее источник переменного тока, выходы которого соединены экранированными проводами с двумя электродами, размещенными на теле человека, первый из которых является неподвижным, а второй соединен экранированным проводом через вольтметр с дополнительным подвижным электродом, отличающееся тем, что первый и второй электроды размещены на теле человека в соответствии с установленными в каждом случае использования дополнительным подвижным электродом точкой с потенциалом, равным половине значения напряжения, приложенного к исследуемому горизонтальному сечению, а также геометрическим центром между ними в этом сечении.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4