Способ измерения сопротивления кожи биологического объекта

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ТЕЛЬСТВ 5 ледоваикиГ. Сокол- .ис ге А о ектрическиела, 1966,ш ОТИВКТА иал а би ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ И АВТОРСИОМУ СВИ 21) 3738770/28-1422) 10.05.8446) 07.07.86.,Бюл.71) Сибирский научиельский институт эн72) А.Б. НемировскиВ.А. Марков53) 615.475 (088.8)56) Вострокнутов Н.змерения. М.: Высша Шминке Г,А. Электрическиерения в физиологии и медицинМедиздат, 1956, с. 35.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ,СОЛЕНИЯ КОЖИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪпутем измерения разности поти тока между установленными 801242117 А 1 логическом объекте активным и неактивным электродами, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью устранения влияния внешнего электрического поля промышленной частоты,экранируют неактивный электрод, ввдят токоприемный электрод над активным электродом и электрод, соединяющий биологический объект с нулевой шиной, измеряют разность потенциалов и ток между активным итокоприемным электродами затемэкранируют токоприемный электрод ипо изменению разности потенциаловмежду активным и неактивным электродами и току между активным и неактивным электродами определяютсопротивление кожи.1 1Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для использования в институтах по охра- не труда при измерении сопротивления кожи биологического объекта в условиях воздействия электрического поля промьппленной частоты.Цель изобретения - устранение влияния внешнего электрического поля промышленной частоты на результаты измерения сопротивления кожи,На фиг. 1 показана схема для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 - тело биологического объекта с наложенными электродами; Ма фиг.3 - электрические эквивалентные схемы кожного покрова.Способ осуществляется следующим образом.На исследуемый участок кожи человека накладывают электроды 1 и 2, Тело человека соединяют с общей шиной, накладывая, например, на, щиколотку электрод 3. Этим стабилизируется прохождение тока,от источника электрического. поля через тело человека, так как исключается влияние распределенных емкостей тела относительно земли при случайном изменении позы во время исследования сопротивления кожи, Тем самым повьцпается точность измерения.,Для измерения тока, протекающего от источника электрического поля через активный электрод 1, над ним с небольшим зазором0,1-0,2 мм), заполненным диэлектрическойпрокладкой, размещают дополнительный токо- приемный электрод 4 (фиг, 1). Электроды и тело человека, на которое воздействует внешнее электрическое поле промьппленной частоты, работают в данном случае как антенна, принимающая сигнал наводок. На электроде 4 индуцируются заряды, стекающие через входное сопротивление измерителя 8 тока и соединительный кабельна активный электрод 1 и затем через тело человека на общую шину. На выходе кабеля 7 между электродами 1 и 2 включают высокоомный (100 МОм) измеритель 9 напряжения. Уравнение для потенциалов, наведенных на активном и неактивном электродах внешним электрическим полем промышленной частоты, выражается через падение напряжения на наружном слое кожи (эпидермисе) и внутренней ткани тела. 242117На фиг. 2 условно показано телочеловека. с наложенными на него актив.ным 1, неактивным 2 и заземляющим 3электродами, где"- источник внеш него .электрического поля; С и С4-л Ъемкости источника внешнего поля о тносительно электродов 1 и 2 .Для данной схемы наложения электродов на фиг . 3 приведены электрн 0 ческие эквивалентные схемы тела человека Й- - для участка тела междуэлектродами 1 -3 ; б -для участкатела между электродами 2 и 3, где Е и .нЕ ц - сопротивление наружного слоя 15 кожи под электродами 1 и 2; К и- сопротивление внутренних тканей тела под электродами 1 и 2 относительно заземляющего электрода;Е ч - сопротивление наружного слоя 20 кожи под заземпяющим электродом;. Согласно второму закону Кирхгофадля эдектрических эквивалентных схемчеловека (фиг. 3) имеем= ц,1,+ цЬ+ цН, (1)ф. = 11 Н,+ 1 В,+ 1 и, (2)где , и ф, - потенциалы электродов1 и 2 относительноземли;30Б и Ю - падение напряжения нанаружном .слое кожи подэлектродами 1 и 2 соответственно;ОЬ и 0, - падение напряжения насопротивлениях внутренних тканей телаВби В соответственно40Б - падение напряжения наЧнаружном слое кожиЕпод заземпяющимэлектродом.Наведенные источником внешнегоэлектрического поля 3 токии кна электродах 1 и 2.протекают черезсоответствующие сопротивления эпидермиса Еи Е и вызывают наних падение напряжения:Разность потенциалов й А междуэлектродами 1 и 2 с учетом уравнений (1) - (3) , равна55а - ЛЯ+1 Ец, Е(4)где=13 -11(7) 3При измерении сопротивления кожи сначала экранируют от воздействия внешнего поля неактивный электрод 2 путем размещения над ним электростатического экрана 6, соединенного с экранирующей оплеткой соединительного кабеля 7 и корпусом прибо; ра 10. При .этом ток Е становится равным нулю. Измеряют разность по-. тенциалов л , и ток 1, протекаю,тщий через активный электрод. Согласно уравнению (1) при 1 =0 эти величины связаны зависимостью Кроме электрода 2 экранируют отвнешнего поля активный электрод. Дляэтого над токоприемным электродом 204 устанавливают электростатическийэкран 5 и соединяют его с экранирунщей оплеткой соецинительного кабеля7. Экраны 5 и 6 могут быть выполнены, например, в форме пЛастин, рас.полагаемых с зазором над соответствующими экранируемьпки электродами 1 и 2, Причем экран 5 с возможностью отгибания. его в сторону,чтобы не перекрывать .токоприемный30электрод 4 и соединенный с ним элек-,174трод 1 при измерении тока Э. и/разности потенциалов д Ъ . После экранирования обоих электродов токи 1 = 1 =О. Измеряют разность потеннциаловмежду электродами 1 и 2, которая согласно уравнению (5) равна Сопротивление кожи Е определяют из уравнения (5) по измеренным величинам разностей потенциалов Ь ф, .Ь с и тока 1. С учетом уравнения (6) имеем, Поскольку в предлагаемом способе для измерения сопротивления кожи. биологического объекта используется в качестве источниканапряжения сигнал наводки от внешнего электромагнитного поля промышленной частоты и не требуется автономный генератор 50 Гц, в измерительной системе, реализующей .способ, не возникает бие-ний электрических колебаний. Этим повышается точность измерения сопротивления кожи при воздействии на человека внешнего электромагнитного поля промышленной частоты,, ТиражНИИПИ Государственнопо делам изобретении13035, Москва, Ж,60о комитета СССРи открытийРаушская наб., д, 4 Заказ 3635/6 писно о твенно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,