Міністерство освіти і науки України
Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського
“Харківський авіаційний інститут”
кафедра Радіоелектронних та біомедичних комп’ютеризованих засобів
і технологій (№ 502)
Дисципліна
«Апаратні засоби медико-біологічних досліджень»
Практична робота №5
«Електропунктурні вимірювання за допомогою апарату «Прогноз». Обробка експериментальних результатів»
Виконав: студент групи _________ ___________________
(№ групи) (П.І.Пб.)
Перевірив: ____________________________________
(посада, П.І.Пб)
____________________________________
(оцінка, підпис, дата)
Харків 2021
Мета роботи: вивчення методів досліджень які базуються на вимірюванні електричного опору біотканин на постійному стромі; набуття досвіду проведення електропунктурної діагностики.
Короткі теоретичні відомості
Медичні аспекти
В сучасній медицині під акупунктурою розуміють лікувальну систему, яка заснована на рефлекторних реакціях, що сформувалися в процесі філо- і онтогенезу, реалізованих через нервову і нейроендокринну системи за допомогою локального подразнення рецепторного апарату шкіри, слизових оболонок і підлеглих тканин, та спрямована на нормалізацію як окремих органів, так і цілих функціональних систем організму.
Прийнято виділяти два способи впливу електричним струмом на точки акупунктури - електропунктуру і електроакупунктуру, які відрізняються один від одного тим, що в першому випадку – впливають електричним струмом на поверхню шкіри, а у другому - через введені в шкіру голки.
Складовою методу електропунктури (ЕП) є діагностика захворювань шляхом вимірювання електрофізіологічних характеристик шкіри в точках акупунктури. Був виявлений зв'язок змін цими характеристиками (зокрема електроопору постійному струму) з розвитком захворювань і навіть випередження їх у часі. Інтерес до електропунктурної діагностики (ЕПД) визначається доступністю шкірних покривів і порівняльною простотою обстеження і, що найбільш важливо, відсутністю травмуючої дії на шкіру.
Методи пошукубіологічно активних точок (БАТ)
Існує кілька методів швидкого і точного визначення локалізації біологи-но активних точок (БАТ). Однією з умов правильного знаходження точки є чітке знання її основних анатомо-топографічних даних. Зазвичай орієнтиром при опису топографії БАТ є різні анатомічні утворення: западини, пагорбки, м'язи і міжм'язові поглиблення, сухожилля, кістки, суглоби і межсуглобові отвори, складки шкіри і т.д. У тих випадках, коли анатомічні орієнтири виражені слабо, а також для визначення розташування точок на вертикальних лініях, користуються методом вимірювання пропорційних відрізків. Раніше застосовувалася одиниця виміру, що називалася індивідуальним Цунем. Вона дорівнювала відстані між двома складками, які виникають при згинанні середньої фаланги III пальця кисті (у чоловіків на лівій руці, у жінок - на правій).
В даний час використовується метод пропорційного цуня, який полягає в розподілі певної відстані на тулубі, голові, кінцівках між вираженими анатомічними орієнтирами на стандартну для кожної області кількість рівних частин.
Для визначення локалізації БАТ можна застосовувати електричні детектори, що працюють за принципом знаходження ділянки шкіри з більш високою електропровідністю (меншим опором електричному струму). При цьому референтний (з великою контактною площею) електрод закріплюють на тілі хворого (найчастіше на шкірі долонь), другим, активним, електродом, виконаним у вигляді щупа, досліджують ділянку розташування БАТ. Рухи активним електродом по поверхні шкіри повинні бути плавними, рівномірними, без сильного притиснення. При дотику щупа до ділянки шкіри в області БАТ, який має менший електричний опір, ніж навколишні тканини, спрацьовує граничний пристрій і подається світловий або звуковий сигнал. Використання таких апаратів особливо рекомендується початківцям рефлексотерапевтам, так як їм полегшується процедура пошуку БАТ.
В даний час не існує єдиних методичних підходів для ЕПД, проте широкого поширення набули методичні підходи запропоновані ще в 50-і роки 20 Y. Nakatani і R. Voll. Ці автори звернули увагу на те, що електрофізіологічні властивості змінюються в основному в тих БАТ, які або перебувають в області шкірної проекції ураженого органу, або на з ним пов'язаному акупунктурному меридіані. Необхідно відзначити, що автори цих методик вирішили основне завдання - вибір максимально інформативного масиву БАТ, завдяки чому користувач отримує можливість правильної постановки ЕПД за результатами вимірювань в обмеженому наборі БАТ.
Метод Накатані базується на вимірюванні електрошкірного опору в репрезентативних точках, розташованих на 12 класичних меридіанах. Для зручності виміру їх проводять при фіксованому значенні напруги. У цьому випадку зменшення опору буде виражатися в збільшенні струму і навпаки. Для отримання стабільних вимірювань, що не залежать від поляризаційних ефектів на електродах і шкірі, було запропоновано їх проводити при фіксованій напрузі. Обстежуючи велику групу хворих і здорових людей, I. Nakatani виявив у більшості пацієнтів із захворюваннями внутрішніх органів точки з підвищеною електропровідністю, що збігаються з ходом меридіанів, які відповідають цим органам. Лінії, утворені точками з підвищеною електропровідністю, були названі ріодераку.
Метод Фолля дозволяє оцінити не тільки енергетичний баланс в масштабах всього організму або цілої функціональної системи, але і в окремому органі, його частини, конкретної тканинної структурі. Принципово новою в цьому методі виявилася можливість перевірки характеру впливу фармакологічних препаратів на організм пацієнта без безпосереднього контакту з ним (так зване медикаментозне тестування).
Повний інформаційний масив БАТ за методом ЕПД Фолля складається більш ніж з 800 точок. З них близько 700 розташовані на класичних, а також передньо- і задньо- серединним меридіанах. Нові БАТ умовно об'єднані в 8 нових меридіанів (нервової дегенерації, судинної, епітеліальних-паренхіматозної, суглобової,-тканинної, шкірної, жирової дегенерації, лімфатичний).
Оскільки вимірювання в БАТ за методом Фолля пов'язані зі слабкими біоелектричними процесами, враховуючи лабільність акупунктурної системи, необхідно виключити вплив багатьох зовнішніх факторів, зокрема: електромагнітних завад, уникати застосування люмінесцентних ламп, звести до мінімуму накопичення статичного заряду внаслідок електризації, необхідна спеціальна підготовка пацієнта до обстеження, при обстеженні пацієнт не повинен торкатися відкритими ділянками шкіри поверхні навколишніх предметів.
Метод Накатані (Y. Nakatani) базується на вимірюванні електрошкірного опору в БАТ з використанням стабілізованого джерела напруги 12 В і максимальному струмі в ланцюзі вимірювання (струм короткого замикання) 200 мкА. Такий режим дозволяє істотно знизити вплив поляризаційних ефектів і електромагнітних завад на результат вимірювання .
Метод Фоля (R. Voll) заснований на дослідженні БАТ при можливо меншому значенні електричного струму в ланцюзі вимірювання. Оптимальний режим вимірювання визначають індивідуально для кожного пацієнта (напруга 1,5 ... 2,4 В, максимальний струм – до 15 мкА). Застосування методу Фоля дозволило виявити ряд нових діагностично важливих БАТ.
Обидва методи використовують умовну шкалу на 100 одиниць, причому короткому замиканню електродів відповідає 100, а розімкненим – 0 одиниць. Нормальний стан діагностується за показаннями в БАТ 50 + 20 одиниць. Вихід за ці межі свідчить про наявність захворювань. Вимірювання проводяться за допомогою двох електродів: референтного (латунний циліндр діаметром 2 і довжиною 10 см), який пацієнт затискає в кисті, і вимірювального (латунний наконечник з радіусом заокруглення 1,5 ... 3 мм), який лікарем установлюється в БАТ. Найпростіші прилади ЕПД складаються з джерела струму, регулювальних резисторів змінного опору, мікроамперметру зі шкалою на 100 ділень, електродів, які замикають вимірювальний ланцюг через БАТ пацієнта.
Сучасна апаратура ЕПД включає в себе комп'ютерну систему обробки даних вимірювань в БАТ, каталоги інформативних точок (меридіанів, репрезентативних точок), варіанти медичних висновків.
Прилад для електропунктурної діагностики «Прогноз»
Загальний вигляд приладу «Прогноз» представлено на рисунку 1, а функціональна схема діагностичного блоку приладу – на рис. 2.
Рис. 1. Загальний вид приладу «Прогноз»
Технічні характеристики :
- джерело постійного струму напругою 9 В;
- маса, 1 кг;
- габаритні розміри, 240х200х80 мм;
- вимірювальний мікроамперметр на 100 мкА (100 поділок);
- рекомендується час вимірювання 4...7 сек.
Прилад «Прогноз» має додаткові звукову та світлову індикації для пошуку та виявлення біологічно активних точок. Це спрощує проведення діагностичних досліджень особами, які не мають достатньої експериментальної практики.
Рис. 2. Функціональна схема діагностичного блоку приладу «Прогноз»
Рис. 2. Функціональна схема діагностичного блоку апарату «Прогноз»
1. Ознайомитися з діагностичним режимом роботи апарату «Прогноз», призначенням регулювальних елементів, пристроєм робочих електродів, засобами індикації БАТ (Рис. 1). Підготувати апарат до виконання вимірювань.
2. Зняти вимірювальну характеристику апарату «Прогноз» (залежність показань шкали апарату від вимірюваного опору). Виміряти струм в режимі «короткого замикання».
Вимірювальна характеристику апарату «Прогноз»
| N | 100 | 100 | 98 | 92 | 70 | 16 | 0 |
| R,Oм | 0 | 103 | 104 | 105 | 106 | 107 | ∞ |
Величина струму в режимі «короткого замикання» 42 мкА.
3. Провести вимірювання в групі позамеридіанних ручних БАТ «дянь». Ця група складається з 18 точок розташованих на правій руці, як показано на рис. 3. Вибір саме цієї групи точок обумовлений легкістю доступу при проведенні досліджень і діагностичною значимістю.
РТД1 (дві точки стегна) - біль в нозі, стегні, люмбаго.
РТД2 (точка згину пальців) - біль в гомілковостопному суглобі.
РТД3 (точка грудей) - міжреберна невралгія, біль в області грудей, напад епілепсії, блювота, пронос.
РТД4 (точка очей) - гострий кон'юнктивіт, гострий кератит, ячмінь, біль при інших захворюваннях очей.
РТД5 (точка плеча) - біль в області плеча.
РТД6 (точка чола) - головний біль, спазм шлунка, гострий гастроентерит, біль різного походження в пальцях ноги і колінному суглобі.
РТД7 (точка тімені) - головний біль в області тімені.
РТД8 (точка мігрені) - мігрень, міжреберна невралгія, біль в області печінки, селезенкі, печінкова колька.
РТД9 (статева точка) - біль в промежині.
РТД10 (точка потилиці) - гострий тонзиліт, головний біль в області потилиці, біль в плечі, гикавка.
РТД11 (точка хребта) - грижа міжхребцевого диска, біль в області коп-чика, дзвін у вухах, порушення носового дихання.
РТД12 (точка сідничного нерва) - біль в тазостегновому суглобі.
РТД13 (точка горла і глотки) - тонзиліт, ларінгофарінгіт, невралгія трійчастого нерва, зубний біль.
РТД14 (точка шиї і потилиці) - остеохондроз шийних хребців, шийно-плечові синдроми.
РТД15 (точка шлунка і кишок) - виразка шлунка і дванадцятипалої кишки, порушення функції кишок.
РТД16 (точка кашлю і астми) - бронхіт, бронхіальна астма.
РТД17 (точка енурезу) - часті позиви на сечовипускання, нічне нетримання сечі.
РТД18 (точка п'яти) - біль у п'яті.
Рис. 3. Група ручних точок
Порядок проведення вимірювань.
1. Настройка приладу: замкнути активний і пасивний електроди і обертанням регулятора встановити стрілку приладу на позначці 100.
2. Підготувати шкіру обстежуваного для проведення вимірювань. (При надмірній сухості шкіру зволожують водою, при надмірній вологості, підсушити вафельним рушником.)
3. Пошук точки вимірювань проводиться за відповідними анатомічними орієнтирами.
4. Вимірюють показання в БАТ. (Пасивний електрод учасник експерименту тримає в вільній руці, активний електрод (щуп) розташовується на вимірюваної точці, після чого протягом 1 с, проводиться натиснення на шкіру щупом з силою достатньою для того, щоб відчути твердість тканин).
Для дослідження вибрати групу 5...10 учасників експерименту. Результати вимірювань звести в табл. 1.
Таблиця 1.
| Учасник експерименту | Номер точки / ділення шкали приладу | ||||||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | |
| 1- особа | 68 | 74 | 65 | 76 | 28 | 58 | 66 | 68 | 80 | 50 | 36 | 26 | 44 | 26 | 82 | 64 | 72 |
| 2- особа | 50 | 78 | 74 | 68 | 61 | 24 | 78 | 66 | 58 | 64 | 74 | 62 | 52 | 74 | 92 | 52 | 64 |
| 3- особа | 40 | 58 | 64 | 62 | 46 | 50 | 56 | 58 | 76 | 54 | 66 | 68 | 54 | 62 | 60 | 82 | 78 |
| 4- особа | 53 | 58 | 52 | 54 | 32 | 36 | 48 | 46 | 68 | 38 | 58 | 32 | 50 | 66 | 74 | 52 | 60 |
| 5- особа | 55 | 64 | 76 | 52 | 58 | 52 | 64 | 60 | 58 | 58 | 60 | 64 | 66 | 62 | 79 | 58 | 70 |
Оформлення звіту.
1. Побудувати графік вимірювальної характеристики апарату. Визначити значення струму короткого замикання.
2. Провести статистичну обробку даних вимірів для декількох точок при довірчій ймовірності 0,9. Результати обробки відобразити в табл. 2.
Таблиця 2.
4. За результатами статистичної обробки визначити показання в поділках шкали апарату для «фізіологічної норми». За вимірювальною характеристикою знайти значення опору в БАТ, які відповідають нормі.
Контрольні питання
1. Методологічні основи електропунктурної діагностики (ЕПД).
2. Електрофізичні властивості БАТ.
3. Сутність методів Фоля, Накатані.
4. Принципи апаратної реалізації методів ЕПД.
5. Алгоритм проведення ЕПД досліджень.
Недоліки методів ЕПД.
Электропунктурная диагностика — метод аппаратной диагностики, заключающийся в воздействии током слабой силы на точки акупунктуры, или биологически активные точки (БАТ), расположенные на пальцах, с последующим измерением кожного сопротивления (потенциала) в этих точках, по которому можно судить об активности связанных с ней органов и систем.
2. БАТ представляют собой выделенные области эпидермиса диаметром 2-3 мм (слегка меняющиеся размеры точки зависят от внутренней и внешней температуры, а также общего состояния вегетативной нервной системы -ВНС), характеризующиеся повышенной концентрацией капилляров и нервных окончаний, мелких лимфатических протоков, и целымрядом необычных физических и физиологических свойств. Для БАТ характерно повышенное выделение углекислого газа, повышенная температура (на 0,2°С) и пониженное сопротивление (около 100 кОм в норме). Физиологическая особенность БАТ состоит в том, что через соответствующие участки спинного мозга каждая точка однозначно связана с частью или функцией определенного органа. При заболевании органа все вышеперечисленные параметры БАТ отклоняются от нормальных значений, а соответствующая поверхностная точка становиться тактильно болезненной. Совокупность точек, связанных с этим органом, называется “меридианом” или “каналом”. Таким образом, система акупунктурных меридианов проявляет себя как прекрасно развитый природой диагностический и терапевтический аппарат.
Известен способ инструментальной диагностики, предложенный Накатани, в основе которого лежит измерение величины электрокожного сопротивления биологически активных точек (БАТ), которое зависит от функционального состояния корреспондирующих органов и их физиологических изменений. При заболевании какого-либо органа в соответствующих БАТ уменьшается электрическое сопротивление, т.е. повышается электропроводимость. Эти точки располагаются по ходу соответствующих меридианов и образуют линии повышенной электропроводимости (риодораку). Результаты измерений заносятся в специальную таблицу и сравниваются с установленными значениями границ физиологического коридора.
Метод электропунктурной диагностики, основанный на корреляции между изменением электропроводности репрезентативных точек по И.Накатани и состоянием классических акупунктурных меридианов, «определяющих» функциональное состояние соответствующих им органов и систем организма.
метод Фолля. В указанном способе значимым параметром для диагностики является величина тока протекающего через БАТ, по величине которого оценивают степень функциональных нарушений. Согласно методу, на активный электрод подают напряжение порядка 1,3 вольта, пассивный электрод испытуемый берет в руку, затем активный электрод прикладывают к БАТ и в течение 5 секунд измеряют величину тока в микроамперах от 0 до 13 микроампер или в эквиваленте - в условных единицах от 0 до 100.
Общим в этих двух методах является оценка такого диагностического критерия как показатель электропроводности кожи, но по своей сути - это два самостоятельных направления ЭПД. Главным отличием этих методов является использование для электропунктурного тестирования разных параметров электрического тока. Исходя из этого, авторами, были разработаны условия проведения диагностических процедур, специфика построения нормативных шкал и правила интерпретации полученных значений.
Все методы основаны на том, что БАТ имеют значения ряда физических характеристик, сильно отличающихся от окружающих тканей. Из всех параметров наиболее доступны для наблюдения изменения температуры и проводимости БАТ. Температура кожи отражает состояние парасимпатической нервной системы, а проводимость - симпатической части ВНС
Производится нагревание БАТ, расположенных по обе стороны ногтевых валиков пальцев рук и ног. Изначально нагревание производилось курительными палочками бесконтактным методом. Современные приборы производят контактное тепловое воздействие с помощью инфракрасного импульсного излучения (частота 10 Гц) с длиной волны 940 нм и регулировкой температуры от 40 до 80°С (отклонение не более 3%).
Оценка основана на субъективной чувствительности обследуемого: приятное нарастающее тепло внезапно сменяется болевым ощущением жжения. Фиксируется время от начала нагревания до этого момента по всем 24 специально выбранным точкам. Временные показатели сравниваются по отдельным меридианам и между левой и правой стороной идентичных каналов, на основании полученных результатов производится диагностика. Для нормально функционирующего органа оптимальным показателем является время реагирования около 10…12 сек при температуре контактного нагревателя 70°С. При патологии соответствующее время может колебаться от 2 до 40 секунд.
Метод Е. Накатани. Представляет собой интегральную методику акупунктурной диагностики и основан на повышенной ЭП БАТ (сопротивление БАТ примерно на два порядка меньше сопротивления окружающей кожи). Для каждого внутреннего органа последовательность точек с повышенной ЭП образует в совокупности линии, соответствующие классическим меридианам акупунктуры (иглоукалывания). Для воздействия применяется постоянный ток в 200 мкА и напряжением 12 В, время воздействия - 7 сек.
5. Большинство компьютерных комплексов содержат, помимо диагностического, и терапевтический блок, позволяющий проводить лечение импульсным током низкой частоты (от 0,8 до 10 Гц). Используют как фиксированные частоты, так и “волновые качели”, когда программа последовательно подает на активный электрод импульсный ток по нарастающей частоте.
При использовании электропунктурной терапии по Р.Фоллю на первичном приеме выявляют точку измерения с наихудшими показателями и воздействуют на нее импульсным током, время от времени переключая прибор на режим диагностики для проверки состояния точки, При достижении нормального показателя ( 50 единиц) процедуру прекращают. Для лечения также возможно использовать и большие отведения, выбирая в пару отведения с худшими показателями.
Сила тока регулируется в ручном режиме. Для седативной терапии (при значении показателя точки измерения больше 50) используют ток низкой интенсивности, для возбуждения - высокой. Для лечения различных заболеваний на основании клинического опыта предложено использовать ток разной частоты
6. Недостатком способа Фолля является продолжительное время обследования из-за необходимого количества диагностируемых точек, которых согласно методике в среднем составляет порядка 150 и зависимость результатов диагностики от квалификации медицинского персонала. Кроме того, отсутствует оценка спектральных составляющих формы диагностического тока.
Недостатком метода Накатани является значительное напряжение тестирования порядка 9...18 Вольт и, соответственно, значительной величины тока в БАТ порядка 200 мкА, что приводит к возникновению неприятных ощущений у чувствительных пациентов и оказывает значимое влияние на величину электрокожного сопротивления в БАТ, тем самым снижая достоверность диагностики. Кроме того, отсутствует оценка спектральных составляющих формы диагностического тока. Еще одним недостатком является большое количество диагностируемых точек, равное 36
Рекомендовані інформаційні джерела
1. Мачерет Е.Л., Коркушко А.О. Основы электро- и акупунктуры. – Киев: Здоровья, 1993. – 392с.
2. Нетрадиционные методы диагностики и терапии / Самосюк И. З., Лысенюк В. П., Лиманский Ю. П. [и др.]. — К. : Здоров’я, 1994. — 240 с.
3. Методи та засоби інваріантної електропунктурної діагностики біологічних систем / О. М. Роїк, Н. В. Лисак, Ю. В. Міронова // Інформаційні технології та комп'ютерна інженерія. - 2014. - № 3. - С. 12-20.
4. Самохин А.В., Готовский Ю.В. Электропунктурная диагностика и терапия по методу Р. Фолля. – М.: Центр ителлектуал. мед. систем «ИМЕДИС»,1995. – 448с.