Способ измерения реакции потовых желез человека при наличии теплового воздействия - RU2578864C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области электротехники и может быть реализовано в практических целях в медицинских, биологических устройствах и приборах, предназначенных для измерения реакции организма человека на тепловое воздействие.

Известен способ регистрации кожно-гальванических реакций на поверхности кожи, включающий закрепление на пальцах рук, по крайней мере, одного датчика с электродами, подачу электрического сигнала на электроды, регистрацию биофизических параметров на кожной поверхности у людей (Patent UA №79668 С2, МПК А61В 5/05, 2005 г.).

Известен способ мониторинга кожно-гальванических реакций, включающий следующие операции: крепление двух электродов на теле субъекта, подачу электрического напряжения на эти электроды, отслеживание с помощью мониторинга временных изменений электрического тока, протекающего между электродами, регистрацию импульсов электрического тока в полосе частот в активной фазе электродермальной компоненты и анализ формы каждого из указанных импульсов (Patent US №6167299 А, МПК А61В 5/05, 1996 г.).

Известна измерительная система, которая включает в себя множество измерительных электродов, измеряющих потенциал кожи, и блок обработки данных. Электроды и блок обработки связаны беспроводной связью. Каждый электрод принимает цифровой идентификационный код и передает аналоговый сигнал, отображающий измеренный потенциал кожи пациента. Блок обработки формирует аналоговый сигнал в цифровую форму перед их последующей обработкой (Patent US №2008064978 A1, МПК A61B 5/00, 2004 г.).

Рассмотренные способы и система позволяют получать информацию о работе потовых желез на основе использования кожно-гальванических реакций, то есть измерения электрического сопротивления на поверхности кожи или кожных потенциалов, которые изменяются в зависимости от состояния кожи. При измерении электрического сопротивления на поверхности кожи используется постоянное электрическое напряжение, а при измерении кожных электрических потенциалов данное напряжение вырабатывает непосредственно организм человека.

К недостаткам вышеперечисленных выше способов диагностики потовых желез в зависимости от температуры относится электрическое воздействие на поверхности кожи, что не всегда оказывает благоприятное воздействие на организм человека.

Задачей изобретения является разработка способа, свободного от перечисленных выше недостатков. По сравнению с существующими аналогами достигаемым техническим результатом является получение данных, фиксируемых на основе использования других физических, а именно тепловых, принципов. Частотный диапазон воздействующего теплового сигнала соответствует частотному диапазону тепловых сигналов, вырабатываемых самим человеком. Предлагаемый способ позволяет получить не только качественную, но и количественную информацию о состоянии потовых желез.

Указанный результат достигается путем установки эластичного электронагревателя на поверхности тела человека, последующей подачи с помощью эластичного электронагревателя теплового воздействия на тело человека при одновременном измерении во времени температуры с помощью датчика температуры, установленного на поверхности электронагревателя, в области, плотно прилегающей к поверхности тела человека.

Процесс снятия показаний реакции потовых желез при тепловом воздействии по данному способу включает в себя следующие фазы.

Первая фаза, когда температура, создаваемая электронагревателем на поверхности тела человека, растет, но не достигла уровня включения потовых желез.

Вторая фаза - температура, создаваемая электронагревателем на поверхности тела человека, достигла уровня, при котором начинается выделение пота. В этом случае, в контактной зоне «нагреватель - кожа человека» имеет место теплофизическое влияние потовых выделений на температурное изменение, что фиксируется установленным в нагревателе датчиком. В момент завершения работы потовых желез температура на поверхности электронагревателя минимальна.

Электронагреватель продолжает работать, а потовые железы прекратили выделение пота. В этот момент происходит высушивание пота, и температура на поверхности электронагревателя начинает опять расти. Таким образом, во второй зоне наблюдаются колебания температуры в области электронагревателя. Количество включений потовых желез или отсутствие включений потовых желез зависит от свойств исследуемого конкретного человека.

Третья фаза. Прекращение включений потовых желез. Далее температура электронагревателя плавно стремится к своему максимуму, определенному его мощностью и окружающей средой, включая человека.

Кроме того, возможны различные режимы работы электронагревателя, определяемые уровнем устанавливаемой температуры. Так, при температурах более низких, чем в приведенном примере, но превышающих уровень температур, при которых включаются потовые железы, период колебаний во второй фазе возрастает.

Полученные температурные данные связаны с биофизическими параметрами, и их можно использовать для изучения состояния потовых желез человека. Эффективность данного способа была подтверждена лабораторными исследованиями, на основании которых получены данные в виде графика зависимости температуры от времени, в области тканого электронагревателя, при подаче локального теплового сигнала на поверхность тела человека (фиг. 1). Данные исследования показали практическую возможность для получения новой количественной информации о состоянии потовых желез человека, связанную с созданием на базе современных технологий эластичных электронагревателей, имеющих возможность осуществлять локальный нагрев объекта контактным способом.

Реферат

Изобретение относится к медицине, электротехнике и может быть использовано для получения данных о состоянии потовых желез человека. Для этого на участок тела человека осуществляют тепловое воздействие от плотно прилегающего к поверхности кожи человека эластичного электронагревателя. При этом одновременно измеряют температуру поверхности кожи датчиком, установленным на внутренней поверхности этого эластичного электронагревателя. По показателям температуры во времени устанавливают реакцию потовых желез как ответ организма на тепловое воздействие. Способ обеспечивает возможность получения данных, расширяющих сведения о состоянии потовых желёз человека при использовании разного уровня теплового воздействия. 1 ил.

Формула