Т.к. погрешность обратна пропорциональна поверхностному продольному сопротивлению в контурах с плечевыми источниками тока, обоснованным будет предположить, что погрешность вносят текущие по ним токи, пропорциональныеR4 и R7. Основываясь на данных посылках, была предложена следующая модификация схемы, устраняющая погрешности от R1,R3,R4,R7:

Рис. 25. Улучшенная схема МКТ-включения с дополнительными плечевыми контурами.

Изучить поляризационные процессы на измерительных электродах в случае протекания тока в противоположных направлениях. Есть основание полагать, что встречные токи приведут к деполяризации, если иначе, стоит изучить отношение скорости протекания этих процессов.

Заключение

В данной работе были рассмотрены современные методы измерения сопротивления биотканей, их особенности и недостатки. По методу включения человека в измерительную цепь, выделяют три метода - двух-, трёх- и четырехэлектродное включение. На практике применяются двух - и четырёхэлектродные включения, которые обладают следующими недостатками:

Двухэлектродное включение:

Неинвазивное измерение сопротивления внутренних тканей невозможно.

Высокая чувствительность к индивидуальным параметрам кожи.

Поляризация электродов.

Четырёхэлектродное включение:

Более остро стоит проблема растекаемости токов.

Проблема преодоления верхних слоев кожи решена частично, поперечное сопротивление эпидермиса по прежнему играет большую роль в формировании погрешности.

Слабый выходной сигнал.

Далее было предложено включение на основе метода контурных токов. Данное включение основано на применении трех независимых, встречно направленных контуров, имеющих два общих электрода. Этим мы добиваемся вычитания токов в измерительном контуре через поперечное сопротивление эпидермиса, чем уравниваем потенциалы до этого сопротивления и после него, что, согласно законам электротехники, позволяет заменить схему эквивалентной, в которой эти сопротивления отсутствуют. Тем самым мы добиваемся виртуального погружения электродов без нарушения кожного покрова, что позволяет с высокой точностью измерять сопротивление внутренних тканей.

К плюсам данного метода можно отнести следующее:

Практически полностью устранено влияние сопротивления верхних слоев кожи и межэлектродного сопротивления при измерении сопротивления внутренних тканей.

Наименее остро стоит проблема растекаемости тока.

Уменьшенная поляризация электродов.

К минусам:

Увеличенная плотность тока через ткани.

Относительная сложность подготовки оборудования (но не проведения измерения).

Далее, рассмотрением более полной модели и её математическим анализом были выявлены факторы, повышающие точность МКТ-включения:

Увеличение продольного поверхностного сопротивления в плечевых контурах.

Уменьшение поперечного поверхностного сопротивления.

Увеличение сопротивления внутренней ткани - объекта измерения.

В последней части работы был проведен эксперимент, для проверки МКТ-включения на практике. Для этой цели были собраны две резистивные сетки - высокоомная и низкоомная, соединенные между собой сопротивлением средней величины, тем самым мы получили модель кожи человека для измерений на постоянном токе, а так же были собраны подстраиваемые высокостабильные источники тока. Результаты эксперимента подтвердили теоретические ожидания.

Были выделены перспективные пути дальнейшей разработки МКТ-включения:

Применение переменного тока.

Исследование поляризационных процессов при встречном токе.

Увеличение количества плечевых контуров.

Ввод обратной связи по ошибке для подстройки источников тока.

Список литературы

1. Куйбышев, В.В., и др. Большая Советская энциклопедия.1-е. Москва: "Советская энциклопедия", 1933. Т.63.

2. Корневский Н.А., Попечителев Е.П., Филист С.А. Проектирование электронной медицинской аппаратуры для диагностики и лечебных воздействий. Курск: Курская городская типография, 1999.

3. Wikipedia. Электрофизиология. Wikipedia.org. [В Интернете] 21 Сентябрь 2013 г. [Цитировано: 23 Май 2014 г.] https: // ru. wikipedia.org/wiki/Электрофизиология.

4. Вадим Блейхер, Инна Крук. Толковый словарь психиатрических терминов. Воронеж: Модэк, 1995. ISBN 5-87224-067-8;.

5. Калашников В.Н., к. п. н. Электрическое сопротивление кожи как индикатор психофизиологического состояния человека. skfb.ru. [В Интернете] 3 февраль 2013 г. [Цитировано: 19 май 2014 г.] http://www.osoznanie. biz/info/concept_n_10. pdf.

6. Амосова, Е.Н. Клиническая кардиология. Киев: Книга-Плюс, 1997. стр.704. Т.1.

7. Олейник, В.П. и Кулиш, С.Н. Аппаратные методы исследования в биомедицине. Учебное пособие. Харьков: Нац. аэрокосм. ун-т "Харьковский авиационный ин-т", 2004.

8. Министерством здравоохранения и социального развития Российской Федерации. Российская энциклопедия по охране труда. Москва: ЭНАС, 2007.

9. Моторин, С.В., и др. Технические методы и средства диагностики и лечения. Новосибирск: НГТУ, 2009. ISBN 978-5-7782-1293-0.

10. Полищук, В.И. и Терехова, Л.Г. Техника и методика реографии и реоплетизмографии. Москва: Медиана, 1983.

11. В.П. Олейник, С.Н. Кулиш. Аппаратные методы исследований в биологии и медицине. Харьков: Харьковский авиационный институт, 2004. стр.110.

12. Уэбб, С., и др. Физика визуализации изображений в медицине. [перев.] Л.В. Бабин и Д.Н. Березюк. Москва: Мир, 1991. стр.408. Т.2. ISBN 5-03-001924-3.

13. Ионкин, П.А. и Зевеке, Г.В. Основы теории цепей.4-е. Москва: Энергия, 1975. стр.752.

14. Хоровиц, П. и Хилл, У. Искусство схематехники.5-е. Москва: Мир, 1998.

15. Брежнева, К.М., Гантман, Е.И. и Давыдова, Т.И. Транзисторы для аппаратуры широкого применения. Справочник. [ред. ] Перельман Б.Л. Москва: Радио и связь, 1981.

16. А.К. Платонов. Высокочувствительный сенсор электрического сопротивления кожи человека. [В Интернете] 2012 г. http://library. keldysh.ru/preprint. asp? id=2012-18.

Размещено на Allbest.ru