МЕХАНИЧЕСКИЙ ИМПЕДАНС
БИОЛОГИЧЕСКИХ МЯГКИХ ТКАНЕЙ

Общие сведения
Средства измерения
Эксперимент
Спектральные измерения
Одночастотные измерения
Моделирование природы
Публикации
Дополнительная информация
Телефон:
(831) 416 49 86
E-mail:
eugene@appl.sci-nnov.ru
English version
Назад
Радиофизика в медицине
ИПФ РАН

СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЯ

Первые эксперименты с регистрацией импедансных характеристик биотканей проводились на стационарной лабораторной установке, основанной на виброзадающей и виброизмерительной аппаратуре фирмы Bruel & Kjer (рис.1), сначала по методике одночастотного деформирования, а затем по методике шумового возбуждения с регистрацией частотных зависимостей средствами спектрального анализатора. Впоследствии для удобства экспериментальных исследований и расширения возможностей их проведения вне лаборатории были построены портативные электронные приборы (рис.2), реализующие методику одночастотных измерений импедансных характеристик и мониторинга их временной динамики в ходе различных процессов, которая была названа “Вибрационной вискоэластометрией”. Еще позже были построены программно-аппаратные комплексы, реализующие подобные измерения средствами специализированных программ.

Рис.1.
Установка Вибростенд

Рис.2.
Вибрационный Вискоэластометр ВВЭМ-03

Рис.3.
Миовискоэластометр

Комплекс первого поколения (рис.3) использовал датчик ВД-1 (рис.4а), ISA плату интерфейса и работал в среде MS DOS. В комплексе второго поколения (рис.5) использованы модифицированный датчик ВД-2 (рис.4б) и модифицированные алгоритмы обработки сигналов, но та же ISA плата интерфейса, ограничивающая возможность его использования операционными системами Windows 95/98/ME на настольных компьютерах с ISA шиной.

Рис.4а.
Датчик ВД-1

Рис.4б.
Датчик ВД-2

Рис.4в.
Датчик ВД-3М

На основе ввода сигналов датчика ВД-2 через стерео вход стандартной звуковой платы был построен также комплекс “Спектрограф” (рис.6), реализующий методику измерения частотных зависимостей импедансных характеристик.

Рис.5.
Вискоэластограф ВЭМ-2

Рис.6.
Спектрограф

Современные комплексы третьего поколения для “Регистрации Временной Динамики Механического Импеданса и Динамической Жесткости” (рис.7) и для “Регистрации Спектров Механического Импеданса и Динамической Жесткости” (рис.8) используют датчики ВД-3М (рис.4в) и USB или LineIn интерфейс, что обеспечивает возможность их работы, в том числе, на портативных компьютерах в любой операционной системе.

Рис.7.
Вискоэластограф “РВД МИДЖ”

Рис.8.
Спектрограф “РСп МИДЖ”

В комплексах первого поколения измерения производились при установке датчика на горизонтальную поверхность, то есть при дозировании прижатия датчика к тканям собственным весом. В комплексах второго поколения дозирование силы давления датчика на ткани осуществлялось внешними механическими устройствами – пружинными (рис.5) или рычажными (рис.6). Существенным преимуществом комплексов третьего поколения является наличие электронной системы дозирования прижатия датчика к тканям, обеспечивающей возможность проведения стабильных измерений при удержании датчика в руке оператора.