12. Электрореография. Биполярная и тетраполярная схема включения электродов. Структура автономного реографа.

Реография или импедансная плетизмография – бескровный (неинвазивный) метод исследования общего или органного кровообращения. (Метод исследования периферийной системы кровообращения)

В основе лежит явление изменения электрического сопротивления участка биологической ткани при пульсирующем движении крови в артерия и венах. При этом часто считают, что кровоток в артериолах, мелких венах и капиллярах остаётся постоянным и мало влияет на регистрируемые изменения электросопротивления.

Считается, что между изменениями электрического сопротивления и пульсовыми колебаниями объёма крови существует линейная зависимость: в момент увеличения объёма крови, вызванного сокращением желудочков сердца, электропроводность этой зоны увеличивается, а электрическое сопротивление уменьшается. Повышение электрического сопротивления обусловлено спадом пульсовой волны.

[Наложим электроды, ток пойдет по пути наименьшего сопротивления, т.е. по ближайшему кровеносному сосуду.

R = ρl / S, при наполнении сосуда кровью S↑, следовательно R↓]

[Дополнительная информация (в билете можно не писать)…

В зависимости от расположения электродов на пациенте различают центральную (реография аорты, лёгочной артерии) и органную реографии (реоэнцефалография – кровенаполнения сосудов головного мозга, реогеопатография – оценка кровенаполнения в бассейне печёночной артерии,

реовазография – оценка кровенаполнения сосудов конечностей).

Используют 3 типа электродов: прямоугольные (для исследования лёгких, печени, конечностей), круглые (для регистрации реоэнцефалограмм), ленточные (для исследования тела и конечностей) …]

Схемы включения электродов

В медицинской практике используются два способа подключения электродов к биообъекту

1) Двухэлектродное (биполярное)

2) Четырёхэлектродное (тетраполярное)

Двухэлектродное (биполярное) подключение

В этой схеме осуществляется измерение сопротивления между двумя электродами Э1 и Э2, которое преобразуется в напряжение U с помощью классического преобразователя сопротивления в напряжение (R/U).

Биполярные реографы надёжны и просты в изготовлении, но обладают рядом недостатков, обусловленных методической погрешностью, вследствие, повышенной чувствительности к электропроводности приэлектродных зон.

2 электрода одновременно являются токовым и измерительным.

Четырехэлектродное (тетраполярное) подключение

Четырёхэлектродные схемы более помехоустойчивы к паразитным модуляциям электрического сопротивления приэлектродной зоны.

Генератор G переменного тока подключён к паре электродов. Переменный ток, проходя через биообъект, создаёт падение напряжения на сопротивлении биообъекта, часть которого регистрируется второй парой электродов. Изменение импеданса биообъекта приводит к изменению падения напряжения на регистрирующей паре электродов.

Между двумя отдаленно расположенными на теле токовыми электродами помещают два потенциальных электрода для измерения изменений напряжения на участке тела между ними

Схема включения 4-электродного биоимпедансного измерительного преобразователя

Генератор (G) задаёт ток стабильной амплитуды. Напряжение с биообъекта усиливается, детектируется детектором (Д) и фильтруется фильтром нижних частот (ФНЧ), после чего низкочастотный сигнал, пропорциональный импедансу биообъекта, может быть дополнительно усилен. Учитывая, что спектры реограмм лежат в пределах 10 Гц, верхнюю частоту фильтра во избежание фазовых искажений, устанавливают в пределах 30…40 Гц.

Структура автономного реографа

В этой схеме высокочастотный зондирующий ток прямоугольной формы вырабатывается генератором (Г). Подключение биообъекта (БО) в измерительную схему осуществляется синхронно работающими контактами реле К1.1 и К1.2, переключающими режим работы прибора. В нижнем положении контактов в схему прибора включается калибровочное устройство (КУ).

Сигнал с БО или КУ поступает на входное устройство (ВхУ) и далее, через синхронный демодулятор (СДм), на вход первого усилителя низкой частоты (УНЧ1), после чего фильтруется фильтром низких частот (ФНЧ) и окончательно усиливается вторым усилителем низкой частоты (УНЧ2). Для разрядки переходных конденсаторов УНЧ1 используется схема автоматического успокоения (САУ). Для получения дифференциальной реограммы используется дифференциатор (Д).

Кроме этого, реограф содержит масштабирующий усилитель постоянного тока (УПТ) и аналогово-цифровой преобразователь (АЦП). Цифровая информация на выходе АЦП представляется в коде, предназначенном для непосредственного управления трехдекадным цифровым табло с семисегментными индикаторами.

[Парочка определений для понимания…

Демодуляция (детектирование сигнала) – процесс, обратный модуляции колебаний, выделение информационного (модулирующего) сигнала из модулированного колебания высокой (несущей) частоты

Модуляция – процесс изменения одного или нескольких параметров модулируемого несущего сигнала при помощи модулирующего сигнала.

Зачем нужен дифференциатор в схеме?

На реоволнах расставляют крайние точки, которые называют опорными (реперными), благодаря которым рассчитываются количественные показатели. Для правильной их расстановки используют синхронные записи ЭКГ и первой производной (ДРГ1) – дифференциальная реограмма

Первая производная (ДРГ1) – характеризует скорость изменения наклонов основной реограммы.

На ней сглаживаются медленные волны и усиливаются колебания, даже небольшие по силе, но реагирующие на быстрые изменения кровенаполнения…]