Устройство для определения степени гидратации биообъектов

)з А 61 В 5/ ГОсудАРст 8 енный кОмитетПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Научно-производственное обьединениепо радиоэлектронной медицинской аппаратуре(56) Авторское свидетельство СССРВ 878254, кл. А 61 В 5/02, 1980,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯСТЕПЕНИ ГИДРАТАЦИИ БИООБЪЕКТОВ(57) Изобретение относится к медицинскойтехнике, Устройство для определения степени гидратации биообьектов содержит двагенератора 1 и 2, выходы которых соединены с входами преобразователя 3 напряжение - ток, к выходам которого подключенытоковые электроды 4, потенциальные электроды 5 соединены через усилитель 6 с выходом фильтра 7 низкой частоты и входом 2фильтра 8 высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и второго детекторов 11 и 12 соответственно, с целью повышения точности измерения путем сни-, жения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов в него введены две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последовательно соединенные аналого-цифровой п реобразователь (АЦП) 14 и индикатор 17, а другая - последовательно соединенные блок 9 масштабирования, аналого-цифровой преобразователь 15 и третий индикатор 18, подключенные к выходу детектора 12 последовательно соединенные АЦП 16 и индикатор 19, а также введены третий и четвертый детекторы 10 и 13, первый из которых включен между выхЬдом генератора 1 и входом АЦП 14. а второй - между выходом генератора 2 и вторым входом АЦП 16, при этом выход детектора 12 соединен с вторым входом АЦП 15. 1 ил.Изобретение относится к медицинской технике, а именно к приборам для функциональной диагностики, и может быть использовано при биофизичвских исследованиях для оценки прижизненной структуры биообьекта по ее электрическому сопротивлению, в том числе и для определения пригодности трансплантанта.Известны устройства для измерения электрического сопротивления биообъектов, содержащие блок питания, блок установки величины тока, блок измерения и два электрода.Однако устройства не обеспечивают необходимую точность измерения электрического сопротивления из-за значительного дрейфа инструментальной погрешности, Кроме того, они не позволяют оперативно получать информацию о диагностических значениях электрического сопротивления биообъекта ЭС БО на двух различающихся (например, на два порядка) частотах, что необходимо для оценки степени гидратации исследуемоо биообъекта,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее два генератора, преобразователь напряжение - ток, токовые и потенциальные электроды, два фазовращателя, два детектора, два усилителя, фильтры высокой и низкой частоты и блок регистрации.В этом устройстве результат измерения электрического сопротивления определяется выражением ЦЕ") - ЩЕф) ), благодаря чему значительно уменьшается влияние помех аддитивного вида, возникающих в условиях двигательной активности биообъекта.Это устройство имеет ряд существенных недостатков, Во-первых, оно не обеспечивает необходимую точность измерения электрического сопротивления иэ-за изменения параметров генераторов под действием дестабилизирующих факторов. Во-вторых, результат измерения;О(Е) - -О(Е) 1 пропорционально изменяется при воздействии помех мультипликативного вида, действующих как на электроды и биообьект, так и на другие блоки устройства.Цель изобретения - повышение точности измерения путем снижения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов,Для этого в устройство для определения степени гидратации биообьектов, содержащее два генератора, выходы которых соединены с входами преобразователя напряжение - ток, к выходам которого подключены токовые электроды, потеициальнь,е электроды соединены через усилитель 5 10 15 20 25 30 35 40 50 с входом фильтра низкой частоты и входом фильтра высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и входу второго детекторов соответственно, введены совдиненныв с выходом первого детекторе две параллвльныв цеди, одна из которых включает в себя последовательно соединенные первый аналого-цифровой преобрвэователь и первый индикатор, а другая - последовательно соединенныв блок масштабирования, третий, аналого-цифровой преобразователь и третий индикаторподключенные к выходу второго детектора последовательно соединвнныв второй аналого-цифровой преобразователь и второй индикатор, а также введены третий и четвертый детекторы, первый иэ которых включен между выходом первого генератора и вторым входом первого аналого-цифрового преобразователя, а второй - между выходом второго генератора и вторым входом второго анзлого-цифрового преобразователя, при этом выход второго детектора соединен с вторым входом третьего аналого-цифрового преобразователя. На чертеже приведена структурная схема устройства,Устройство содержит генератор 1 и 2, преобразователь 3 напряжение - ток. электроды 4-1 и 4-2 токовые, электроды 5-1 и 5-2 потенциальные, усилитель б, фильтры низкой 7 и высокой 8 частот, блок 9 масштабирования, детекторы 10-13, АЦП 14-16, индикаторы 17-19.: Устройство работает следующим образом.С помощью генераторов 1 и 2 вырабатываются напряжения синусоидальной формы низкой и высокой частот, причем частоты обычно кратные, и высокая частота отличается от низкой на 1-2 порядка, 8 преобразователе 3 эти напряжения смешиваются и преобразуются в тестовые токи, которые поступают через токовые электроды 4-1 и 4-2 на исследуемый биообьект 20, С помощью потенциальных электродов 5-1 и 5-2 с биообъекта снимаются напряжения, пропорциональные ЭС БО на низкой Е" и высокой 2 частотах. В усилителе 6 осуществляется общее усиление сигналов двух частот, которые затем разделяются поэлементно с помощью избирательных фильтров низкой 7 и высокой 8 частот, а затем выпрямляются с помощью дефекторов 11 и 12. На выходах этих детекторов получают постоянные напряжеО 1 - Ка" О - Кагде К 1, Кз - коэффифиенты пропорциональности. Выходные напряжения генераторов 1 и 2 поступают также на детекторы 10 и 13, на выходах которых получают постоянные напряжения, пропорциональные амплитудамСоставитель Ю.РевоРедактор МНедалуженка Техред М.Маргентал Корректор Т.Палий Заказ ЗУб Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при.ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101 соответствующих выходных напряжений генераторов, В АЦП 14 производится аналого-цифровое преобразование отношения выходных напряжений детекторов 10 и 11, а в АЦП 16 - детекторов 12 и 13, Выходные коды АЦП 14 и 16 пропорциональны значе ниям ЭС 60 2"х и Ех. инвариантны к изменениям эыходных напряжений генераторов 1, 2 и индициоуются с помощью индикаторов 17 и 19.Посредством блока 9 масштабирования 10 снижается уровень выходного напряжения детектора 11, чем обеспечивается необходимый динамический диапазон определяемых ртройствам значений отношения ЕхЯ х. кодовый эквивалент которого пол учают с помощью АЦП 15 и визуализируются нэ индикаторе 18.Измерение отношения ЕхЯх позволяет с большой точностью определять фактическое состояние БО, Так как измерение 20 ЭС БО происходит во флуктуирующей среде, то это часто приводит к мультипликации полезного сигнала с помехой А, в результате чего напряжения О 1 и Ог могут быть представлены в виде О 1; КУ"хА(т) и Ор - 25 Крах А(т). При определении же кода атношен в О 1 К 1, гахнния МД хЯ х . = - : - ) происходитО 2 К 2 Ех взначительное снижение влияния мультипликативной помехи А(1) на результат изми рения, поэтому исследователь в этом случае получает более достоверную диагностическую инфармацию.Кроме того, в устройстве при измерении электрического сопротивления биообъекта 35 с помощью детекторов палучюат два напряжения, одно из которых пропорционально сопротивлению и амплитуде выходного напряжения генератора, а другое - только амплитуде напряжения генератора. 40 Использование АЦП двухтактнага интегрирования позволяет осуществлять А-Ц-преобразование отношения этих напряжений, благодаря чему результат измерейия инва 45 риантен к изменениям амплитуды выходного напряжения генератора, что обеспечивает повышение точности измерения в условиях действия дестабилизирующих факторов.Таким образом, предлагаемое устройство имеет широкие сферы возможного применения при определении степени гидратации биообъектов, что актуально в диагностике различных нарушений водна-солевого обмена биообъектов.Формула изобретения Устройство для определения степени гидратации биообъектов, содержащее два генератора, выходы которых соединены с входами преобразователя напряжение - ток, к выходам которого подключены токовые электроды, потенциальные электроды соединены через усилитель с входом фильтра низкой частоты и входом фильтра высокой частоты, выходы которых подключены к входу первого и входу второго детекторов соответственно, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения путем снижения влияния помех мультипликативного вида и дестабилизирующих факторов, в него введены соединенные с выходом первого детектора последовательно включенные первый аналого-цифровой преобразователь и первый индикатор, подключенные к выходу второго детектора две параллельные цепи, одна из которых включает в себя последовательно соединенные второй аналого-цифровой преобразователь и второй индикатор, а другая - последовательно соединенные блок масштабирования, третий аналого-цифровой преобразователь и третий индикатор, а также введены третий и четвертый детекторы, первый из которых включен между выходом первого генератора и вторым входом первого аналога-цифрового преобразователя, а второй - между выходом второго генератора и второго аналаго-цифравага преобразователя.