Автореферати та дисертаційні роботи
Permanent URI for this collectionhttps://ena.lpnu.ua/handle/ntb/2995
Browse
Search Results
Item Вдосконалення методів та засобів імпедансометрії для дослідження тканин організму людини(Національний університет "Львівська політехніка", 2016) Антонюк, Олена ОлександрівнаДисертація присвячена вдосконаленню технічної складової метрологічного забезпечення імітансного методу для дослідження тканин організму людини. Запропоновано спосіб локалізації вимірювання імпедансу ділянок тканин організму людини. Отримано аналітичні вирази для оцінювання похибок вимірювання параметрів елементів схем заміщення тканин організму людини. Запропоновано структури вимірювальних перетворювачів «імпеданс-напруга» для засобів діагностування стану біологічних об’єктів та способи реалізації вимірювань складових імпедансу біологічних об’єктів. Виявлено, що реактивна складова імпедансу приймає екстремальне значення на частоті, яка пропорційна параметрам приелектродного імпедансу, що може бути використано для ідентифікації біологічних об’єктів за реактивними складовими. Запропоновано новий вимірювальний перетворювач на основі перетворення «імпеданс-напруга» з п’ятиелектродним сенсором, що забезпечує інваріантність результату до неінформативних імпедансів (приелектродних, поверхневих та меридіанних імпедансів). Диссертация посвящена совершенствованию технической составляющей метрологического обеспечения иммитансного метода для исследования тканей организма человека. Предложен способ локализации измерения импеданса участков тканей организма человека. Получены аналитические выражения для оценивания погрешностей измерения параметров элементов схем замещения тканей организма человека. Предложены структуры измерительных преобразователей «импеданс-напряжение» для средств диагностирования состояния биологических объектов и способы реализации измерений составляющих импеданса биологических объектов. Выявлено, что реактивная составляющая импеданса принимает экстремальное значение на частоте, которая пропорциональна приэлектродным параметрам, что может быть использовано для идентификации биологических объектов по реактивным составляющим. Предложен новый измерительный преобразователь на основе преобразования «импеданс-напряжение» с пятиэлектродным сенсором, который обеспечивает инвариантность результата к неинформативным импедансам (приелектродным, поверхностным и меридианным импедансам). Thesis is devoted to improvement of the technical component of metrological assurance of immitance approach to study human body tissues. Analysis of current research of the human body tissues using immitance measurement method is conducted. Different methods and technical means of examination of biological objects were analyzed with the help of measuring parameters of immitance that are used during implementation of method of impedancemetry. It is indicated that human body tissues are presented as a two-terminal network in wide frequency range. The principle of examination of biological objects with unknown equivalent circuits was characterized. Improved circuits of various embodiment sensors with a biological object, taking into account all types of impedances (surface, meridian, volume) were shown. Ways of localization of impedance measurement of human body tissue areas that allow measuring impedance of tissues of specified size are suggested. Ways by which one can determine the parameters of the components of known living tissues equivalent circuits were proposed. Theoretical study of mathematical models of the most common equivalent circuits of human body tissues over a wide frequency range was made. Mathematical models of active and reactive impedance components in frequency range considering electrode impedance were analyzed. It is shown that reactive component takes an extreme value in the range of low frequencies; herewith frequency depends on electrode impedance parameters. It may be used for identification of biological tissues considering area of current electrodes, their form and contact resistance, because by this the electrode impedance is determined. The question of providing the specified metrological characteristics of the technical component of metrological assurance, including analysis of the methodological measurement errors of circuit informative parameters, and electrode impedance evaluation impact on the nature of impedance components was considered. Investigation of the mathematical models of methodological errors shows that errors can be calculated for the selective frequency. Also the frequency for a given measurement error of parameters of equivalent circuits can be choosed. The principles of formation of measuring converters for their use in biological object impedance measuring were analyzed. It is indicated that it is advisable to use method of direct conversion «immitance-voltage» for measurement of both impedance and admittance parameters while providing with appropriate modes. Ways of formation of direct and indirect measurement means of active and reactive components of impedance and admittance are examined. Considered ways of immitance parameters measurement allow to indificate the objects of biological nature by changing of their electrical parameters in the frequency range. Existing or available tools with specified metrological existing or available tools for different purposes and with specified metrological characteristics are used. The structures of measuring converters «impedance-voltage» and means of measuring impedance components of biological tissues, that ensure mode of given current and result invariance to electrode impedances and test signal voltage were considered. The structure of the proposed mean of measuring allow to reduce measurement error and to simplify measurement circuit. Experimental study of active and reactive components of impedance of biological objects using different embodiment sensors was made. Admittance parameters for persons of the same age with no abnormalities, divided by gender, were investigated. Analysis of active and reactive components of admittance showed that it is necessary to analyze the immitance components over the frequency range for implementation of monitoring studies.