184613. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendeézs impedencia pletnysmograph céljára
1 184 613 2 A találmány tárgya kapcsolási elrendezés impedanciaplethysmograph céljára, amellyel az élő testszövetek egy adott fiziológiás ciklusán belül, például a szív vagy a lélegzés egy ütemének tartamán belül az adott szövet impedanciáját és annak változását négy kapcson lehet 5 mérni. A jelenleg ismert és alkalmazott impedanciapleíhysmographok az élő testszövetek impedanciájának valóságos komponenseit, vagy az impedancia mértékét, illetve annak változását mérik. Ez úgy történik, hogy két 10 elektródán át állandó amplitúdójú váltakozó áramot vezetnek a mérni kívánt testszövethez, és a feszültségesést két kimeneten egy nagy bemenő impendanciájú differenciálerősítő közbeiktatásával figyelik és regisztrálják. ^ 15 Az alkalmazott és megfigyelt villamos feszültség az élő szövet adott fiziológiás ciklusának lefutási tartama alatt nemcsak az impedanciaváltozás ritmusa szerint változik, de változik a geijesztőáram amplitúdóváltozásának hatására is. Ez a körülmény az impedanciaváítozás 20 kiértékelésének pontosságát befolyásolja és a gerjesztőáram amplitúdó-stabilitásával szemben messzemenő igényeket támaszt. A találmány szerinti megoldásnak megfelelő kapcsolási elrendezéssel ezt a hátrányt kívánjuk kiküszöbölni. 25 A találmány lényege abban van, hogy első differenciálerősítő egy detektor bemenetére csatlakozik, míg másik differenciálerősítő kimenete további detektor bemenetére van kötve; az első detektor kimenete egy harmadik differenciálerősítő bemenetére csatlakozik, és 20 az említett, második detektor kimenete a harmadik differenciálerősítő második bemenetével van összekötve, mely utóbbinak kimenete egyúttal a kapcsolási elrendezés kimenetét képezi. Tulajdonképpen tehát egy olyan hídkapcsolásról van szó, ahol az összehasonlítás csak 35 a demodulálás után történik. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés előnye az, hogy kiegyenlítés, vagy csekély eltérés esetén a gerjesztőáram amplitúdójának ingadozásából adódó befolyás nem érvényesül, miáltal az élő testszövet fiziológiás 40 ciklusának tartamán belül az impedanciaváltozás kiértékelésének pontosságát meg lehet növelni. További előnye a találmánynak az, hogy a gerjesztőáram stabilitására nézve csekélyebb igényekkel kell számot vetni. 45 A találmányt a leíráshoz csatolt rajzon részletesen is ismertetjük. Az ábrán a találmány szerinti kapcsolási elrendezés vázlatosan van feltüntetve. Az Ist tápáramforrás első kimenete a PS1 elektró- 50 dájára csatlakozik, míg másik kimenete egy DZ2 differenciálerősítő második bemenetével van összekötve. A tápáramforrás második kimenete ezenkívül egy Rn összehasonlító ellenálláson át egyrészt a DZ2 differenciálerősítő első bemenetére, másrészt leágazáson keresztül 55 a tápáramforrás második PS2 elektródájára csatlakozik. Az első DZ1 differenciálerősítő első bemenete rá van kötve egy az első NS1 bemenetre míg ugyanezen DZ1 differenciálerősítő második bemenete a másik NS2 bemenetre csatlakozik. Az első DZ1 differenciálerősítő 5° kimenete egy Dl detektor bemenetére csatlakozik, míg ugyanezen Dl detektor kimenete egy harmadik DZ3 differenciálerősítő egyik bemenetével van összekötve. A DZ2 differenciálerősítő kimenete egy D2 detektor bemenetére, s ez utóbbi kimenete a harmadik DZ3 55 2 differenciálerősítő egyik bemenetére csatlakozik. A harmadik DZ3 differenciálerősítő kimenete képezi a kapcsolási elrendezés kimenetét. Ezzel a kimenetre egy nullindikátor, vagy egy kiírószerkezet lehet összekötve. Az élő Zx impedanciájú testszövet mérni kívánt részét a PS1 és PS2 elektródokkal, és az NSI, NS2 bemenetekkel kötjük össze. Amikor ez a kapcsolat létrejött, az áramkör záródik. A mérés a következőképpen történik: A mérni kívánt, ismeretlen Zx impedancián és az Rn összehasonlító ellenálláson keresztül ugyanazon áram folyik át, amely ezen ellenállásokon feszültségesést idéz elő. A feszültségesés a nagy bemenőimpedanciájú DZ1 és DZ2 differenciálerősítőkre jut. A differenciálerősítők a feszültségesést felerősítik, a Dl, D2 detektorok pedig egyenirányítják. Az ily módon létrejött egyenfeszültségekét a DZ3 differenciálerősítő hasonlítja össze. A DZ1 és DZ2 differenciálerősítők A] és A2 erősítési tényezőinek változtatása révén kiegyenlítődést, — de legalábbis csak egész csekély kiegyenlítetlenséget lehet elérni, amikor is a DZ3 differenciálerősítő kimenetén vagy nulla feszültség, vagy a nullához közeli feszültség jelenik meg. Ebben az esetben az alábbi összefüggés érvényes: _ hp2 A2 kpi A] Rn dZv = dUc kpi■ Aj A3 • I„ Ezekben az összefüggésekben: kD1 = a Dl detektor állandója, ko2 = a D2 detektor állandója, Aj = a DZ1 differenciálerősítő erősítési tényezője, A2 = a DZ2 differenciálerősítő erősítési tényezője, Imax = a gerjesztőáram amplitúdója, dUc = a DZ3 differenciálerősítő kimenetén megjelenő feszültségváltozás, dZx = a mért impedancia mértékének változása, Zx = a mért impedancia mértéke, A3 = a DZ3 differenciálerősítő erősítési tényezője. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés megfelelő visszacsatolással és járulékos áramkörrel egészíthető ki, melyeket automata vagy félautomata üzemmódban dolgozó berendezéshez lehet illeszteni. SZABADALMI IGÉNYPONT Kapcsolási elrendezés impedancia piethysmograph céljára, melynek segítségével élő szövetnek meghatározott fiziológiás ciklusa alatt az illető szövet impedanciáját mérik olymódon, hogy villamos tápáramforrás (1st) első kimenete az áramkör első elektródájára (PS1), másik kimenete differenciálerősítő (DZ2) második kimenetére és összehasonlító ellenálláson (Rn) át ugyanezen differenciálerősítő (DZ2) első kimenetére, továbbá az áramkör másik elektródájára (PS2) csatlakozik, ami mellett egy további differenciálerősítő (DZ1) kimenete az áramkör első bemenetével (NS1) másik bemenete az áramkör másik kimenetével (NS2) van összekötve, azzal
