Устройство для исследования биообъекта

Устройство для исследования биообъекта

Реферат

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для доклинической диагностики заболеваний. Технический результат изобретения - упрощения и расширение функциональных возможностей. Это достигается за счет выполнения высоковольтного импульсного генератора модульным сегнетопьезоэлектрическим с механическим рычажным приводом динамического сжатия, а между ним и высоковольтным электродом подключен емкостной накопитель-формирователь импульсов, вход которого соединен с выводами модулей сегнетопьезоэлементов генератора, а выход - с блоком переключателя полярности импульсов, один выход которого соединен с высоковольтным электродом, а второй заземлен. Устройство имеет компактную конструкцию и малый вес, безопасно в работе, может широко использоваться в клинической практике, в полевых и походных условиях, условиях чрезвычайных ситуаций. 7 ил.

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для диагностики и выявления заболеваний на ранних стадиях при массовых профилактических осмотрах.

Принцип действия устройства основан на фоторегистрации свечения концевых фаланг рук или ног при воздействии тока высокой частоты, что можно рассматривать как один из способов оценки биофизических параметров биологически активных зон (БАЗ), ставший наряду с такими как акупунктурная диагностика, теплопунктура, достаточно распространенным в последнее десятилетие. Согласно топографическим картам проф. Манделя свечение каждого пальца условно поделено на сектора, сопряженные с определенными органами и системами. Тип свечения и его характер в секторе отражает функциональные состояния, соотнесенных органов и систем [1].

Для интерпретации полученных данных обычно используют терминологию П.Манделя, в соответствии с которой: - биолюминесценция: лучи ауры, равномерно расходящиеся в разные стороны; - внутренний контур ауры: условная линия циклической формы, представляющая собой основание биолюминесцении; - точечные и факельные протуберанцы: локальные изменения биолюминесцении в форме точек и факелов, разрыва ауры и т.д.; - уменьшение излучения: уменьшение диаметра ауры, вплоть до полного исчезновения излучения.

Поскольку аура представляет чаще всего окружность или овал, то для уточнения локализации используют ориентировку по цифрам циферблата часов.

Известны устройства для регистрации Кирлиан-изображения, например, устройство, содержащее разрядную камеру, представляющую собой диэлектрическую пластину, снабженную микроканалами в зоне размещения исследуемого объекта [2]. Камера расположена на прозрачной пластине, к которой прикреплен электрод, соединенный с генератором. Соосно с электродом расположен световод, соединенный с вольтметром.

Известно устройство для регистрации Кирлиан-изображения, содержащее генератор высоковольтных импульсов, высоковольтный электрод, широкодиапазонный преобразователь импульсов разрядного тока в напряжении и вольтметр [3].

Общим недостатком перечисленных устройств является их сложность, необходимость высоковольтного источника питания, а также возможность регистрации только интенсивности свечения, т. е. с их помощью можно проводить только суммарную оценку свечения биообъекта.

Известно устройство, содержащее электрод, на который укладывается фотопленка для регистрации изображения и располагаются подушечки пальцев человека. Высоковольтный импульсный генератор подает на электрод серию высоковольтных радиоиммульсов, затухающих по экспоненте [4].

Недостатками являются невозможность получения полного объема спектральных характеристик свечения, а также наличие повреждающего эффекта при исследовании биотканей. Эти недостатки не позволяют широко использовать их при энергоэмиссионном анализе БАЗ, в частности, по методу П.Манделя.

Наиболее близким по сущности к заявленному устройству является устройство, содержащее генератор импульсного напряжения и светонепроницаемый корпус, в котором размещена разрядная камера, причем электрод выполнен из оптически прозрачного однородного диэлектрического слоя, при этом материалы, из которых выполнены электрод и разрядная камера, имеют близкую по значению диэлектрическую проницаемость, которое выбрано в качестве прототипа [5].

Недостатком этого устройства является наличие высоковольтного источника питания импульсного генератора, наличие градиентов высоковольтного высокочастотного напряжения, что может проявляться в неприятных физиологических ощущениях. Эти недостатки ограничивают область использования устройства в медицине, например, в педиатрии и акушерстве.

Технический результат изобретения - упрощение и расширение функциональных возможностей при определении состояний биологических объектов.

Поставленная задача решается тем, что высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетоэлектрическим с механическим рычажным приводом динамического сжатия, а между ним и высоковольтным электродом подключен емкостной накопитель-формирователь импульсов напряжения порядка 20-30 кВ и длительность 80-200 мкс, вход которого соединен с выводами модулей сегнетопьезоэлектрических элементов генератора, а выход - с блоком переключателя полярности импульсов, один выход которого соединен с высоковольтным электродом, а второй заземлен.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для исследования биообъекта в двух модификациях: пистолет и педаль; на фиг. 2 представлено внутреннее расположение элементов устройства, вид сбоку в разрезе; на фиг. 3 дан вид устройства для исследования биообъекта со снятой педалью и элементами коммутации узлов устройства, а также разрез одного из генераторных модулей по A-A¹; на фиг. 4 дан один из "n" рабочих генераторов модулей - разрез по B-B¹; на фиг. 5 дана электрическая схема устройства; на фиг. 6 - представлена конструкция высоковольтного электрода; на фиг. 7 - характеристики формы рабочего импульса.

Устройство состоит из корпуса 1, рабочей педали 2 (или клавиши), опорной оси педали 2а, вставки из отожженной меди 3, потенциального высоковольтного контактного электрода 4 из отожженной меди, сегнетопьезоэлектрических элементов 5 системы ЦТС и др. генераторных модулей n секционного генераторного блока, изоляционных демпфирующих фторопластовых цилиндров 6 генераторных модулей, опорного рычага 7, передающего усилие педали 2, твердотельных установок из Ст. 51 8а и 8b, корпуса генераторного модуля 9 n секционного блока, опорного регулировочного винта 10 генераторного модуля с контргайкой, опорных роликовых стержней 11 из Ст. 51г рабочего кулачка модуля, рабочего рычага 12 генераторного модуля, кабеля положительного выхода 13 генераторного n секционного блока, кабеля отрицательного выхода 14 генераторного блока, коммутирующей возвратно-нажимной кнопки 15, контактной группы 16, высоковольтного "положительного вывода" 17 накопителя-формирователя, высоковольтного гнезда 18 (фторопласт-медь) "положительного потенциала" на корпусе устройства, высоковольтных штеккера 19 и кабеля 20, платы блока накопителя-формирователя 21, высоковольтного "отрицательного вывода" 22 накопителя-формирователя, высоковольтного гнезда 23 (фторопласт-медь) "отрицательного потенциала на корпусе устройстве, высоковольтного штеккера 24 "отрицательного" потенциала, высоковольтного кабеля 25, высоковольтного штеккера 26 "отрицательного" потенциала, высоковольтного штеккера 27 "положительного" потенциала, потенциального высоковольтного разъема "отрицательного" 28 блока переключателя полярности, потенциального высоковольтного разъема "положительного" 29 блока переключателя полярности, блока переключателя полярности 30 устройства, высоковольтного переключателя полярности 31, высоковольтного гнезда 32 "положительного" или "отрицательного" потенциалов, скоммутированных блоком переключения полярности, гнезда "заземления" 33, высоковольтного штеккера 34, штеккера 35 кабеля "заземления", кабеля "заземления" 36, высоковольтного кабеля 37 с штеккером 38, подводки "положительного" или "отрицательного" потенциалов, высоковольтного входного разъема 39 на корпусе диэлектрического электрода, передающего рабочего (излучающего) диэлектрического электрода 40 с внутренней металлизацией, изолированной проводящей шинки 41 индикатора электрического поля, неонового индикатора 42 электрического поля излучающего диэлектрического электрода, блока высоковольтных диодов серии КЦ 106г 43 и конденсаторов 44 серии КВИ-2 блока накопителя-формирователя.

Высоковольтный электрод 40 (фиг.6) выполнен в виде "сэндвича" из двух стеклянных пластин 45, внутренняя поверхность верхней пластины металлизирована слоем 46 серебра или меди, к которому подпаян высоковольтный проводник 47, соединяющийся с разъемом 39. На наружную поверхность верхней пластины 45 помещают регистрирующую пленку (фотоматериал) 48 для регистрации эффекта Кирлиана. Все элементы размещены в диэлектрическом высоковольтном корпусе 49 для защиты пациента от разряда.

На корпусе размещена также проводящая шина 41 и неоновый индикатор (фиг. 5).

Устройство работает следующим образом.

При нажатии педали 2 (или клавиши) происходит ее движение вокруг оси 2а и перемещение жестко связанного с ней и осью опорного передающего усилие рычага 7, при этом рабочий рычаг генераторного модуля 12, передавая движение опорным роликовым стержнем 11 рабочего кулачка, оказывает смещающее давление на твердотельную вставку 8b, передавая давление сегнетопьезоэлементам 5 генераторного модуля, запрессованным в демпфирующий изоляционный фторопластовый цилиндр 6, в котором вставки из отожженой меди 3, сегнетопьезоэлектрические элементы 5, потенциальные контактные электроды 4 из отожженной меди и твердотельные вставки 8а и 8b поджаты с другой стороны регулировочным винтом 10 и контргайкой в металлическом корпусе генераторного модуля 9. При этом сжатие сегнетопьезоэлектрических элементов 5, размещенных в модульных генераторных группах, - встречно (см.фиг. 3 - разрез генераторного модуля), т. е. "отрицательный" потенциал на корпусе 9, а на высоковольтном контактном электроде 4 - "положительный" потенциал, и подключение n модулей последовательно обеспечивает исходный высокий потенциал.

Таким образом опускание педали 2 (или нажатие клавиши) и нажатие рычага 7 на рабочие рычаги 12 n генераторных модулей и приведение их в движение по достижению сжатия сегнетопьезогенераторных элементов дает после деформации последних генерацию высоковольтного потенциала: "положительного" в точке "а" - кабель 13 и "отрицательного" в точке "б" - кабель 14 на входе платы блока накопителя-формирователя 21, который обеспечивает накопление заряда на емкостном блоке C_п. Педаль же, опускаясь ниже, доходит до коммутирующей возвратно-нажимной кнопки 15 и нажимает ее, контактная группа 16 которой и выполняет разряд емкости C_п на диэлектрический, излучающий электрическое поле, электрод 40. Разряд происходит через гнезда 18 и 23, кабель 20 со штеккерами 19 и 27, кабель 25 со штеккерами 24 и 26, разъемы 28 и 29 высоковольтного блока переключателя полярности 30, на котором в зависимости от положения переключателя 31 ("+" или "-") гнездо 32 будет запитано соответственно "положительным" или "отрицательным" потенциалом, а гнездо 33 через штеккер 35 и кабель 36 - "заземлено". Гнездо 32 через штеккера 34 и 38 кабеля 37 запитывает разъем 39 диэлектрического излучающего электрическое поле электрода 40, а наводки на шинке 41 обеспечат свечение неонового индикатора 42, показывая наличие однократного импульсного излучения, параметры импульса которого даны на фиг. 6.

Дистальные фаланги подушечек пальцев, приложенные на фотоматериал 48, расположенный в нише электрода 40, под действием импульсного высокочастотного воздействия, создаваемого устройством, дают характеристику БАТ (биологически активных точек) человека по эффекту Кирлиана.

Изобретение позволяет упростить процесс определения состояния биообъектов за счет исключения необходимости высоковольтного источника питания. Расширение функциональных возможностей достигается в результате повышения чувствительности устройства, возможности съема информации с любого участка поверхности объекта, возможности определения не только зоны поражения, но и его характера, а также степени воздействия токсических факторов.

Таким образом, заявляемое устройство дает возможность определения тяжести и степени структурно-функциональных изменений во внутренних органах человека за счет весьма характерных для определенных состояний изменений биолюминесценции БАЗ пальцев рук и ног.

Точность заключения об имеющейся патологии составляет до 95% в сопоставлении с диагнозом, полученным классическими, лабораторными и инструментальными способами.

Пример.

Больная К-ко, 41 год, изменение ауры на 5-ом пальце левой руки в районе 4-5 часов, что соответствует заболеванию молочной железы. При проведении маммографического исследования выявлена двусторонняя диффузная фиброзно-кистозная мастопатия.

Кроме того, с помощью заявляемого устройства с точностью до 80% можно диагностировать возникновение заболевания на субклинической стадии, что имеет огромное значение при профилактических осмотрах.

Отсутствие сетевого источника питания позволяет широко использовать устройство для исследования биообъектов в полевых и походных условиях, а также аварийных и чрезвычайных ситуациях.

Устройство для исследования биообъекта представляет собой компактный, удобный медицинский прибор, обеспечивающий постоянную готовность к работе, имеет минимум органов управления и достаточную простоту в обслуживании, полную атравматичность в работе, компактную конструкцию и малый вес, имеет световую индикацию генерации высоковольтного импульса и излучения, имеет малую металлоемкость и простоту изготовления, при внедрении сырьевые факторы не ограничены и производятся Россией.

Такое устройство может широко использоваться в клинической практике.

Источники информации 1. Energetische Terminolpuukt - Diaguose, Essen, 1986.

2. SU 1664286 A1 (Центр научно-технического творчества молодежи "Квант"), 23.07.91.

3. SU 1690678 A1 (Тверской государственный университет), 15.11.91.

4. SU 1812965 A3 (Научно-производственный коллектив "Сатурн"), 30.04.98.

5. SU 2072791 C1 (Ростовский научно-исследовательский институт акушерства и педиатрии), 10.02.97.

Формула изобретения

Устройство для исследования биообъекта, содержащее высоковольтный импульсный генератор, высоковольтный электрод, на поверхности которого размещена регистрирующая фотопленка, отличающееся тем, что высоковольтный импульсный генератор выполнен модульным сегнетопьезоэлектрическим с механическим рычажным приводом динамического сжатия, а между ним и высоковольтным электродом подключен емкостной накопитель-формирователь импульсов напряжения порядка 20 - 30 кВ и длительностью 80 - 200 мкс, вход которого соединен с выводами модулей сегнетопьезоэлементов генератора, а выход - с блоком переключателя полярности импульсов, один выход которого соединен с высоковольтным электродом, а второй заземлен.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7