RU2100959C1

RU2100959C1 - Device for recording kirlian images

Info

Publication number: RU2100959C1
Application number: RU95112540A
Authority: RU
Inventors: Леонид Павлович Белов
Original assignee: Леонид Павлович Белов
Priority date: 1995-07-19
Filing date: 1995-07-19
Publication date: 1998-01-10

Abstract

FIELD: medical engineering. SUBSTANCE: device has high voltage pulse generator connected to high voltage electrode having recording photographic film on its surface. The high voltage pulse generator is segneto-piezo-electric and provided with mechanical resettable drive for executing calibrated point impact. Single high voltage pulse generator is mounted between the drive and high voltage electrode which input is connected to outputs of segneto-piezo-electric members of generator. EFFECT: enhanced effectiveness in investigating biological objects. 5 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для исследования состояний биологических объектов без нарушения целостности поверхностных тканей. The invention relates to medical equipment and can be used to study the conditions of biological objects without violating the integrity of surface tissues.

Принцип действия устройства основан на эффекте Кирлиана-свечении вокруг живых объектов в виде короны разрядов стриммеров при воздействии импульсного тока высокой частоты на биологические объект. В медицине такими объектами могут быть концевые фаланги пальцев рук и ног пациентов. Данный метод наряду с традиционными можно рассматривать как один из способов оценки биофизических параметров биологически активных зон. Согласно топографическим картам проф. Манделя свечение каждого пальца (корона и стриммеры) условно поделено на секторы, сопряженные с определенными органами и системами. Тип свечения стриммеров в секторе отражает функциональное состояние соотнесенных органов и систем. The principle of operation of the device is based on the Kirlian effect-glow around living objects in the form of a crown of streamer discharges under the influence of a high-frequency pulse current on a biological object. In medicine, such objects may be the terminal phalanges of the fingers and toes of patients. This method, along with the traditional ones, can be considered as one of the methods for assessing the biophysical parameters of biologically active zones. According to topographic maps prof. Mandel luminescence of each finger (crown and streamers) is conditionally divided into sectors associated with certain organs and systems. The type of glow of streamers in the sector reflects the functional state of related organs and systems.

Известны устройства для регистрации Кирлиан-изображения (а.с. N 1664286, ОБ N 27, 1991). Устройство содержит разрядную камеру, представляющую собой диэлектрическую пластину, снабженную микроканалами в зоне размещения исследуемого объекта. Камера расположена на прозрачной пластине, к которой прикреплен электрод, соединенный с генератором. Соосно с электродом расположен световод, соединенный с вольтметром. Known devices for recording Kirlian images (A.S. N 1664286, OB N 27, 1991). The device comprises a discharge chamber, which is a dielectric plate equipped with microchannels in the area of the object under study. The camera is located on a transparent plate to which an electrode connected to a generator is attached. An optical fiber connected to a voltmeter is located coaxially with the electrode.

Известно устройство для регистрации изображения (а.с. N 1690678, ОБ N 42, 1991), содержащее генератор высоковольтных высокочастотных импульсов, высоковольтный электрод, широкодиапазонный преобразователь импульсов разрядного тока в напряжение. A device for recording images (A.S. N 1690678, OB N 42, 1991), comprising a generator of high-voltage high-frequency pulses, a high-voltage electrode, a wide-range converter of pulses of discharge current into voltage.

Общим недостатком перечисленных устройств является их сложность, необходимость высоковольтного источника питания, а также регистрация интенсивности свечения, т.е. с их помощью можно проводить только суммарную количественную оценку свечения биообъекта. A common disadvantage of these devices is their complexity, the need for a high-voltage power supply, as well as the registration of the intensity of the glow, with their help, only a total quantitative assessment of the glow of a biological object can be carried out.

Прототипом изобретения выбрано устройство, описанное в патенте SU, N 1812965, кл. A 61 B 5/05, 1993, ОБ N 14 и 16, 1993. Устройство содержит электрод, на который накладывается фотопленка для регистрации изображения и располагаются подушечки пальцев человека. Высоковольтный импульсный генератор подает на электрод серию высоковольтных радиоимпульсов, затухающих по экспоненте. The prototype of the invention selected device described in patent SU, N 1812965, class. A 61 B 5/05, 1993, OB N 14 and 16, 1993. The device contains an electrode on which a film is applied to register the image and the pads of the fingers of a person are located. A high-voltage pulse generator supplies a series of high-voltage radio pulses attenuating exponentially to the electrode.

Недостатком прототипа является наличие высоковольтного источника электропитания, а также невозможность получения полного объема спектральных характеристик свечения. Эти недостатки ограничивают область использования устройства в медицине (например, в педиатрии, акушерстве), а также значительно снижают диагностическую ценность полученных снимков. The disadvantage of the prototype is the presence of a high voltage power source, as well as the inability to obtain the full volume of the spectral characteristics of the glow. These shortcomings limit the area of use of the device in medicine (for example, in pediatrics, obstetrics), and also significantly reduce the diagnostic value of the obtained images.

Указанные недостатки устраняются в заявляемом устройстве для регистрации Кирлиан-изображения. These shortcomings are eliminated in the inventive device for registering a Kirlian image.

Техническая задача изобретения улучшение качества изображения, что позволит повысить точность диагностики, расширение функциональных возможностей за счет выполнения высоковольтного генератора без источника электропитания, портативным и электробезопасным. The technical task of the invention is to improve image quality, which will improve the accuracy of diagnostics, expanding functionality by performing a high-voltage generator without a power source, portable and electrically safe.

Задача решается тем, что высоковольтный импульсный генератор выполнен сегнетопьезоэлектрическим с механическим взводным приводом калиброванного удара, при этом выводы сегнетопьезоэлементов соединены с входом формирователя одиночных высоковольтных импульсов, подключенного на выходе к высоковольтному электроду. The problem is solved in that the high-voltage pulse generator is made ferro-piezoelectric with a mechanical platoon calibrated shock drive, while the outputs of the ferro-piezoelectric elements are connected to the input of a single high-voltage pulse shaper connected at the output to the high-voltage electrode.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в заявляемом и в известном решениях отмечается наличие следующих сходных признаков: импульсный генератор с заземлением; высоковольтный плоский электрод, на который подается напряжение; фотопленка для регистрации Кирлиан-изображения. Comparative analysis with the prototype shows that in the claimed and known solutions, the presence of the following similar features is noted: a pulse generator with grounding; a high voltage flat electrode to which voltage is applied; film for registration of Kirlian-image.

Отличиями заявляемого устройства от известного являются:
1. Конструктивное выполнение высоковольтного импульсного генератора на сегнетопьезоэлектриках, что позволяет обеспечить работу устройства без источника электропитания, портативность и электробезопасность при эксплуатации.The differences of the claimed device from the known are:
1. The design of a high-voltage pulse generator on a ferro-piezoelectric, which allows to ensure the operation of the device without a power source, portability and electrical safety during operation.

2. Наличие в заявляемом устройстве механического взводного привода обеспечивает калиброванный (т.е. сила удара не зависит от величины силы нажатия клавиши) точечный удар, что обеспечивает получение одиночных импульсов. 2. The presence in the inventive device of a mechanical cocking drive provides a calibrated (ie, the impact force does not depend on the magnitude of the keystroke) point impact, which ensures the receipt of single pulses.

3. Наличие формирователя одиночных высоковольтных импульсов, на вход которого подается одиночный импульс с сегнетопьезоэлементов, позволяет получить импульсы напряжением до 30-40 кВ, длительностью 30-60 мкс, что значительно улучшает качество изображения. 3. The presence of a shaper of single high-voltage pulses, to the input of which a single pulse is supplied from ferro-piezoelectric elements, makes it possible to obtain pulses with a voltage of up to 30-40 kV, a duration of 30-60 μs, which significantly improves image quality.

4. Высоковольтный электрод, на который помещается фотопленка, соединен с сегнетопьезогенератором через формирователь высоковольтных одиночных импульсов, что значительно снижает нагрузку облучения организма. 4. The high-voltage electrode, on which the film is placed, is connected to the ferro-piezoelectric generator through a shaper of high-voltage single pulses, which significantly reduces the load on the body.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства для регистрации Кирлиан-изображения; на фиг. 2 конструкция сегнетопьезоэлектрического генератора с механическим взводным приводом калиброванного точечного удара; на фиг.3 пример выполнения устройства; на фиг.4 характеристика формы генерируемого устройством одиночного высоковольтного импульса; на фиг.5 - Кирлиан-изображение, зарегистрированное на фотопленку с помощью предлагаемого устройства асимметрия энергоэмиссионных паттернов безымянных и средних пальцев при односторонних пиелонефрите и аднексите. In FIG. 1 shows a general view of a device for registering a Kirlian image; in FIG. 2 design of a ferro-piezoelectric generator with a mechanical platoon calibrated point impact drive; figure 3 an example implementation of the device; figure 4, the characteristic shape of the device generated by a single high voltage pulse; figure 5 - Kirlian image recorded on the film using the proposed device, the asymmetry of the energy-emission patterns of the ring and middle fingers with unilateral pyelonephritis and adnexitis.

Устройство для регистрации Кирлиан-изображения содержит корпус 1 из ударопрочного полистирола, в котором установлена сейсмическая масса 2 (Ст. 3, латунь), вставки-демпферы 3 из отожженной меди, потенциальные высоковольтные выводы 4 из отожженной меди, сегнетопьезоэлектрические элементы 5 системы ЦТС-19, ЦТС-36 и др. с емкостью C_n, изоляционный демпфирующий цилиндрический стакан 6 из фторопласта, рабочая клавиша 7, дискообразная вставка 8 с запрессованным стальным шариком 9 (Ст. 51 г), ударный боек 10 с утяжеленным корпусом, имеющим закругленный выступ на одном конце, пружина взводного узла 11 (Ст, 65 г) с опорным стержнем 11¹, фиксирующий взводной рычаг 12 (Ст. 65 г) с осью 12¹, изоляционный рабочий корпус высоковольтного генераторного модуля 13 из ударопрочного полистирола, фиксатор взводного узла 14 (Ст. 65 г), положительный вывод высоковольтного генератора модуля 15 (кабель 100 кВ фторопласт-медь), высоковольтное гнездо 16 "положительного потенциала" на корпусе устройства (фторопласт-медь), высоковольтный вывод 17 (кабель 100 кВ фторопласт-медь) формирователя, формирователь 18 (фторопласт листовой, печатная плата), штекер 19 высоковольтного кабеля металлизированного электрода (фторопласт-медь), высоковольтный вывод 20 металлизированной прокладки рабочего диэлектрического электрода (фторопласт-медь), высоковольтный отрицательный вывод 21 формирователя (фторопласт-медь), штекер 22 с кабелем "заземления", высоковольтное выводное гнездо 23 "отрицательного потенциала" формирователя, изоляционная прокладка 24 (керамика, кварцевое стекло и т.д. ), рабочий металлизированный электрод 25 (серебро, медь, и т.д.), диэлектрический шаблон 26 с дугообразным углублением под пальцы, фоточувствительный материал 27, отрицательный высоковольтный вывод генераторного модуля 28 (фторопласт-медь), индикатор электрического поля 29 (неоновая лампа типа МН), изолированная проводящая шинка 30, высоковольтные диоды D1 и D2 31 (серии КЦ 106 г), высоковольтный конденсатор C_ф формирователя 32 (серии КВИ-2), электрически соединенный с сопротивлением R_ф 33 формирователя, определяющие длительность импульса генератора.The device for recording the Kirlian image contains a housing 1 made of impact-resistant polystyrene, in which a seismic mass 2 (St. 3, brass) is installed, insert-dampers 3 made of annealed copper, potential high-voltage leads 4 made of annealed copper, ferro-piezoelectric elements 5 of the TsTS-19 system , CTS-36, etc. with capacitance C _n, snubber cylindrical insulating glass 6 of polytetrafluorethylene, the operating key 7, a disc-shaped insert 8 with a pressed steel ball 9 (Art. 51 g), the striker hammer 10 with a weighted body having rounded Venue n at one end platoon node spring 11 (Art, 65 g) to the support rod 11 ¹ retaining the shutter setting lever 12 (Art. 65 g) with the axis 12 ¹ insulating worker casing high-voltage generator unit 13 of the high-impact polystyrene platoon node retainer 14 (Art. 65 g), positive terminal of module 15 high-voltage generator (cable 100 kV fluoroplastic-copper), high voltage socket 16 "positive potential" on the device body (fluoroplastic-copper), high-voltage terminal 17 (cable 100 kV fluoroplastic-copper) shaper, shaper 18 (ftoroplast sheet, furnace board), plug 19 of the high-voltage cable of the metallized electrode (fluoroplastic-copper), high-voltage lead 20 of the metallized gasket of the working dielectric electrode (fluoroplastic-copper), high-voltage negative terminal 21 of the former (fluoroplastic-copper), plug 22 with a ground cable, high-voltage output socket 23 of the "negative potential" of the former, the insulating strip 24 (ceramic, quartz glass, etc. ), a working metallized electrode 25 (silver, copper, etc.), a dielectric template 26 with an arcuate recess for fingers, photosensitive material 27, the negative high-voltage output of the generator module 28 (fluoroplastic-copper), electric field indicator 29 (neon lamp type MN), an insulated conductive bus 30, high-voltage diodes D1 and D2 31 (KTs series 106 g), a high-voltage capacitor C _{f of} the driver 32 (series KVI-2), electrically connected to the resistance R _f 33 of the driver, which determine the pulse duration of the generator.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В паз шаблона 26 вкладывается фотоматериал 27, а в овальное углубление шаблона на фотоматериал прикладываются концевые фаланги пальцев, которые таким образом расположены над изоляционной прокладкой 24 и рабочим металлизированным электродом 25. При нажатии рабочей клавиши 7 устройства с величиной механического давления 5 кгс кистью одной руки сверху-вниз происходит перемещение фиксирующего взводного рычага 12 вокруг оси 12¹, который фиксируется под выступ 14 фиксатора взводного ударного узла, что приводит к сжатию пружины 11, с ограничением опорным стержнем 11¹, отводу ударного бойка 10 с утяжеленным закругленным выступом от дискообразной вставки 8, и генераторного модуля из сегнетопьезоэлементов 5, с вожженными электродами и серебра на торцах, которые зажаты между сейсмической массой 2, вставками из отожженой меди 3, потенциальными высоковольтными выводами из отожженной меди 4, запрессованные во фторопластовый изоляционный цилиндр 6 и поджатые с другой стороны дискообразной вставкой 8, последние получают калиброванный удар от ударного бойка 10 со скоростью 7 м/с при освобождении пружины 11, после снятия фиксации с взводного ударного узла и фиксирующего рычага 14.Photo material 27 is inserted into the groove of the template 26, and end phalanges of the fingers are applied to the photo material in the oval recess of the template, which are thus located above the insulating gasket 24 and the working metallized electrode 25. When you press the working key 7 of the device with a mechanical pressure of 5 kg with one hand on top -down displacement occurs platoon locking arm 12 around the axis 12 ¹ which is fixed by clamp platoon impactor assembly projection 14, which leads to compression of the spring 11, with the restriction op molecular bolt 11 ¹ allotment impact of the striker 10 with a weighted rounded protrusion from the disc-shaped insert 8 and the generator module of segnetopezoelementov 5 with vozhzhennymi electrodes and silver at the ends, which are clamped between the seismic mass 2, inserts of the annealed copper 3, potential high-voltage terminals from annealed copper 4, pressed into the fluoroplastic insulating cylinder 6 and pressed on the other side by a disk-shaped insert 8, the latter receive a calibrated impact from the impact hammer 10 at a speed of 7 m / s upon release ruzyne 11, after removing the fixing with platoon impactor assembly 14 and locking arm.

Таким образом, деформируемая под действием калиброванного удара сегнетопьезокерамика образует на своих электродах, а следовательно, на выводах 4 разность потенциалов, которая заряжает емкость C_n генераторного модуля и образует короткий высоковольтный импульс напряжения, который подается на блок формирователя 18 высоковольтного импульса, при этом положительный потенциал поступает по кабелю 15 в точку "A", а отрицательный по кабелю 28 в точку "B" формирователя 18.Thus, ferro-piezoceramics deformable under the influence of a calibrated impact forms a potential difference on its electrodes and, therefore, on terminals 4, which charges the capacitance C _{n of the} generator module and forms a short high-voltage voltage pulse, which is supplied to the high-voltage pulse generator unit 18, with a positive potential enters via cable 15 to point "A", and negative via cable 28 to point "B" of driver 18.

Высоковольтная разность потенциалов, образованная в сегнетопьезогенераторном узле, и созданный при этом импульсный ток через открытый диод (D1) 31 поступает на емкость (C_ф) 32, которая заряжается, и открытый в обратном направлении диод (D₂) 31 завершает электроцепь к отрицательному потенциалу емкости 5 (C_п). Емкость 32 (C_ф) и сопротивление цепи 33 (R_ф) накапливают и формируют выходной рабочий импульс с амплитудой 30-40 кВ и длительность 30-60 мкс, τ R_фC_ф.The high-voltage potential difference formed in the ferro-piezoelectric generator unit, and the generated pulsed current through the open diode (D1) 31, is supplied to the capacitance (C _f ) 32, which is charged, and the diode (D ₂ ) 31 open in the opposite direction completes the circuit to the negative potential capacity 5 (C _p ). Capacitance 32 (C _f ) and circuit resistance 33 (R _f ) accumulate and form an output working pulse with an amplitude of 30-40 kV and a duration of 30-60 μs, τ R _f C _f .

Коммутационными точками сформированного рабочего импульса являются гнезда положительного "+" и отрицательного "-" потенциала, 16 и 23 соответственно, к которым через высоковольтный кабель 20 со штекером 19 подключается внутренняя металлизированная поверхность рабочего электрода 25. The switching points of the generated working impulse are the sockets of positive "+" and negative "-" potentials, 16 and 23, respectively, to which the internal metallized surface of the working electrode 25 is connected via a high-voltage cable 20 with plug 19.

При поступлении высоковольтного импульса над поверхностью электрода 25 образуется электрическое поле, наличие которого показывает неоновая лампочка 29, которая совместно с изолированной проводящей шинкой 30 и получает наводки от электрода 25, при этом в паз шаблона 26 помещенный фоточувствительный материал 27 под действием электрического поля одиночного импульса фиксирует Кирлиан-изобретение вокруг подушечек концевых фаланг пальцев. Фотоматериал проявляется обычным способом. Upon receipt of a high-voltage pulse, an electric field forms above the surface of the electrode 25, the presence of which is shown by a neon bulb 29, which, together with an insulated conductive bus 30, receives pickups from the electrode 25, while the photosensitive material 27 is placed in the groove of the template 26 under the influence of an electric field of a single pulse Kirlian invention around the pads of the terminal phalanges of the fingers. Photographic material appears in the usual way.

Как видно на фиг.5, Кирлиан-изображение, полученное с помощью заявляемого устройства, имеет четкую конфигурацию с ярко выраженными стриммерами, по характеру изменения которых можно определить не только зону поражения, но и его характер. As can be seen in figure 5, the Kirlian image obtained using the inventive device has a clear configuration with pronounced streamers, the nature of the changes of which can determine not only the affected area, but also its nature.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет получить высококачественное Кирлиан-изображение и возможность определения топографии и степени структурно-функциональных изменений во внутренних органах человека, что значительно повышает диагностическую ценность получаемого изображения. Thus, the proposed device allows to obtain a high-quality Kirlian image and the ability to determine the topography and the degree of structural and functional changes in the internal organs of a person, which significantly increases the diagnostic value of the resulting image.

Точность заключения о наличии патологии по Кирлиан-изображению, полученному с помощью заявляемого устройства 80-95% в сопоставлении с фактором, полученным классическими клиническими, лабораторными и инструментальными методами. The accuracy of the conclusion about the presence of pathology according to the Kirlian image obtained using the inventive device 80-95% in comparison with the factor obtained by classical clinical, laboratory and instrumental methods.

Отсутствие сетевого источника электропитания позволяет выполнить устройство автономным и портативным, что существенно расширяет его сферы применения (например, в полевых условиях, на судах дальнего плавания, при профосмотрах, и т.д.). The absence of a network power source allows the device to be autonomous and portable, which significantly expands its scope (for example, in the field, on long-distance vessels, during professional examinations, etc.).

Высокая электробезопасность предлагаемого устройства позволяет использовать его в акушерстве и педиатрии и широко внедрить в клиническую практику. The high electrical safety of the proposed device allows its use in obstetrics and pediatrics and is widely implemented in clinical practice.

Claims

A device for recording a Kirlian image containing a high-voltage pulse generator connected to a high-voltage electrode, on the surface of which a recording photographic film is located, characterized in that the high-voltage pulse generator is made of a ferro-piezoelectric with a mechanical platoon calibrated point impact drive, and a single driver is connected between it and the high-voltage electrode high-voltage pulses, the input of which is connected to the conclusions of the ferro-piezoelectric elements of the generator.