способ измерения тургора кожи и устройство для измерения тургора кожи

Формула изобретения

1. Способ измерения тургора кожи, включающий приложение дозированного механического воздействия к ограниченному участку кожного покрова и оценку эластичности кожи, отличающийся тем, что одновременно с механическим воздействием осуществляют импульсное облучение данного участка кожи световым потоком инфракрасного диапазона, измерение амплитуды отраженного светового потока от участка кожи, подвергнутого механическому воздействию, и сравнение амплитуд двух соседних импульсов, при этом оценку эластичности кожи осуществляют по интервалу времени, определяемому по достижению разностью амплитуд соседних импульсов нулевого значения.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно оценивают величину остаточных деформаций кожи по разности амплитуд отраженного оптического сигнала до механического воздействия на кожу и последнего измеренного импульса.

3. Устройство для измерения тургора кожи, содержащее индентор механического воздействия, датчик касания кожи, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов, первый выход которого соединен с излучателем света, оптически соединенного с фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с входом аналого-цифрового преобразователя, первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока цифровой обработки сигналов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с входами первого и второго формирователя такта, а выходы первого и второго формирователей такта соединены соответственно с первым и вторым входами регистра счета времени, при этом второй выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом регистра счета времени, выход которого соединен с первым входом индикатора, причем второй и третий выходы аналого-цифрового преобразователя соединены соответственно с входами первого и второго узлов памяти, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами узла сравнения, при этом выход узла сравнения соединен со вторым входом блока цифровой обработки сигналов, а третий выход блока цифровой обработки сигналов соединен со вторым входом индикатора, при этом первый, второй и третий управляющие выходы процессора соединены соответственно с управляющими входами первого и второго узлов памяти и узла сравнения.

4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что индикатор выполнен в виде цифрового табло с возможностью отражения значения временного интервала и/или величины остаточной деформации кожи.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области медицинской техники и может быть использовано в косметологии, дерматологии и других областях медицины.

В последнее время большое внимание уделяется объективной оценке эффективности различных косметических средств. Для именитых косметических фирм стало правилом проводить обширные потребительские испытания перед тем, как выпустить новый препарат в торговлю. Полной объективности такие испытания все же не дают. Слишком много факторов влияют на заключение экспертов: аромат, название марки, консистенция эмульсии и спонтанное ощущение кожи. Поэтому все чаще используют приборы, разработанные специально для косметики, чтобы измерять эффект препарата объективными техническими средствами. Для этой цели используют, например, фотосъемку, растровый микроскоп, измерение электропроводности кожи, которая связана с водным балансом рогового слоя и т.д.

На основании результатов измерений можно судить о состоянии кожи и эффективности тестируемых косметических средств.

Так, например, в описании к патенту (RU 2063743 от 20.07 1996 г.) указано, что кожно-резорбционное действие и восстановление упругости кожи изучали с помощью прибора ASA. Этот прибор позволяет количественно описать эластические свойства кожи, заменив субъективные пальпаторные ощущения объективным определением упругих свойств кожи по скорости распространения поверхностных акустических волн. Он позволяет измерять механические осцилляции и преобразовывать их в электрические, при этом результат выводится как цифровая величина. Скорость прохождения акустической волны между двумя фиксированными точками в м/сек и дает модуль упругости.

Наиболее близкими к предложенному изобретению являются способ и устройство для оценки состояния кожи и подкожно-жировой клетчатки, то есть тургор кожного покрова (SU 1718802 от 15.03.1992 г.). В соответствии с данным способом в измерительную камеру специального устройства засасывается ограниченный участок кожного покрова с помощью дозированного вакуумного устройства. По передвижению зонда вверх под давлением возвышения кожи на шкале отсчитывается показатель. Измерение можно проводить в динамике на одном и том же участке тела.

Однако оценка упругости кожи, полученная известным способом и с помощью вышеописанного устройства, носит приблизительный характер.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа и устройства, которые позволили бы проводить оценку эластичности и упругости кожи с большей точностью и чувствительностью.

Поставленная задача решается описываемым способом измерения тургора кожи, который заключается в приложении дозированного механического воздействия к ограниченному участку кожного покрова с одновременным импульсным облучением данного участка кожи световым потоком инфракрасного диапазона и измерением амплитуды отраженного светового потока от участка кожи, подвергнутого механическому воздействию. При этом сравнивают амплитуды двух соседних импульсов. Оценку эластичности производят по интервалу времени, определяемому по достижению разностью амплитуд соседних импульсов нулевого значения.

Дополнительно оценивают величину остаточной деформации кожи по разности амплитуд отраженного оптического сигнала до механического воздействия на кожу и амплитуды последнего измеренного импульса.

Поставленная задача решается также с помощью устройства для измерения тургора кожи, которое содержит индентор механического воздействия, датчик касания кожи, выход которого соединен с входом генератора тактовых импульсов. Первый выход генератора тактовых импульсов соединен с излучателем света. Излучатель света оптически соединен с фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с входом аналого-цифрового преобразователя. Первый выход аналого-цифрового преобразователя соединен с первым входом блока цифровой обработки сигналов, первый выход которого соединен с входом первого формирователя такта, а второй выход соединен с входом второго формирователя такта. Выходы первого и второго формирователей такта соединены соответственно с первым и вторым входами регистра счета времени. При этом второй выход генератора тактовых импульсов соединен с третьим входом регистра счета времени, выход которого соединен с первым входом индикатора. Второй выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом первого узла памяти, выход которого соединен с первым входом узла сравнения. Третий выход аналого-цифрового преобразователя соединен с входом второго узла памяти, выход которого соединен со вторым входом узла сравнения. Выход узла сравнения соединен со вторым входом блока цифровой обработки сигналов, а третий выход блока цифровой обработки сигналов соединен со вторым входом индикатора. Кроме того, первый, второй и третий управляющие выходы процессора 10 соответственно соединены с управляющими входами первого узла 15 памяти, второго узла 16 памяти и узла 17 сравнения.

Целесообразно для удобства пользования в заявляемом устройстве индикатор выполнить, например, в виде табло с возможностью отражения значения временного интервала и/или величины остаточной деформации кожи.

Изобретение основано на измерении времени восстановления механически деформированных участков кожи.

Измерение величины прогиба деформированного участка производится путем измерения величины отраженного светового потока от деформированного участка кожи. Время восстановления участка кожи служит объективным критерием эластичности и упругости кожного покрова.

Далее изобретение поясняется конкретным примером выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:

Фиг.1 изображает функциональную схему устройства,

Фиг.2 - диаграмму процесса деформации исследуемого участка кожи.

Устройство, изображенное на фиг.1, содержит индентор 1 механического воздействия с приводом 2, датчик 3 касания кожи, генератор 4 тактовых импульсов, источник 5 питания устройства, излучатель 6 света с =0,85 мкм, фотоприемник 7, усилитель 8, аналого-цифровой преобразователь 9, блок цифровой обработки сигналов, в качестве которого, например, использован процессор 10, первый формирователь 11 такта, второй формирователь 12 такта, регистр 13 счета времени, индикатор 14, первый узел 15 памяти, второй узел 16 памяти и узел 17 сравнения.

Индентор 1 механического воздействия снабжен приводом 2. Первый выход датчика 3 касания кожи соединен с входом генератора 4 тактовых импульсов, а второй выход соединен с блоком 5 питания устройства. Первый выход генератора 4 тактовых импульсов соединен с излучателем 6 света. Излучатель 6 света оптически соединен с фотоприемником 7, выход которого через усилитель 8 соединен с входом аналого-цифрового преобразователя 9. Первый выход аналого-цифрового преобразователя 9 соединен с первым входом процессора 10, первый выход которого соединен с входом первого формирователя 11 такта, а второй выход соединен с входом второго 12 формирователя такта. Выходы первого формирователя 11 такта и второго формирователя 12 такта соединены соответственно с первым и вторым входами регистра 13 счета времени. При этом второй выход генератора 4 тактовых импульсов соединен с третьим входом регистра 13 счета времени, выход которого соединен с первым входом индикатора 14. Второй выход аналого-цифрового преобразователя 9 соединен с входом первого узла 15 памяти, выход которого соединен с первым входом узла 17 сравнения. Третий выход аналого-цифрового преобразователя 9 соединен с входом второго узла 16 памяти, выход которого соединен со вторым входом узла 17 сравнения. Выход узла 17 сравнения соединен со вторым входом процессора 10, а третий выход процессора 10 соединен со вторым входом индикатора 14. Кроме того, первый, второй и третий управляющие выходы процессора 10 соответственно соединены с управляющими входами первого узла 15 памяти, второго узла 16 памяти и узла 17 сравнения.

Способ измерения тургора кожи осуществляют в следующей последовательности действий, которая соответствует описанию работы устройства. Устройство работает следующим образом.

Заявляемое устройство устанавливают на участке кожи, на котором хотят произвести измерение тургоры кожи. При касании корпусом (на чертеже не показан) устройства поверхности кожи срабатывает датчик 3 касания кожи, при этом индентор 1 утоплен внутри корпуса устройства. Датчик 3 касания кожи вырабатывает сигнал, который включает источник 5 питания устройства и запускает генератор 4 тактовых импульсов. Сигнал с генератора 4 тактовых импульсов поступает на вход излучателя 6 света. Излучатель 6 света расположен таким образом, что световой импульсный сигнал инфракрасного излучения облучает исследуемый участок кожи, отражается от него и попадает на вход фотоприемника 7, сигнал с которого через усилитель 8 попадает на вход аналого-цифрового преобразователя 9. Величина данного сигнала запоминается в процессоре 10, она является нормирующей и соответствует индивидуальным отражающим характеристикам кожи. На фиг.2 величина этого сигнала соответствует области А.

Посредством привода 2 приводят в движение индентор 1. Индентор 1 осуществляет механическое воздействие, а именно прогиб исследуемого участка кожи. При этом изменяется амплитуда импульса светового сигнала, попадающего на фотоприемник 7. На фиг.2 эти сигналы соответствуют области Б - область прогиба кожи индентором.

После того как индентор 1 вновь утапливается в корпус устройства, участок кожи начинает выравниваться, на фиг.2 это соответствует области В - область восстановления участка кожи.

На выходе фотоприемника 7 формируется аналоговый сигнал, который проходит усилитель 8. Для дальнейшей обработки информации необходимо сигнал из аналоговой формы перевести в цифровую форму, для этого сигнал с усилителя 8 поступает на вход аналого-цифрового преобразователем 9. С выхода аналого-цифрового преобразователя 9 значения амплитуд сигнала поочередно поступают на первый узел 15 памяти и второй узел 16 памяти. Одновременно с выхода аналого-цифрового преобразователя 9 сигналы поступают и на процессор 10. Очередностью записи амплитуд в соответствующие узлы памяти управляет процессор 10, подавая сигналы с первого и второго управляющих выходов на соответствующие управляющие входы первого узла 15 и второго узла 16 памяти.

Выходы первого узла 15 и второго узла 16 памяти соединены соответственно с первым и вторым входами узла 17 сравнения. Узел 17 сравнения под управлением процессора 10 осуществляет сравнение амплитуд двух соседних импульсов последующего с предыдущим отраженного светового потока.

По результатам измерения и сравнения двух соседних амплитуд процессор 10 принимает решение об осуществлении счета времени восстановления участка кожи. Момент начала счета времени осуществляется при положительной разнице соседних амплитуд последующего и предыдущего импульсов в отраженном световом потоке, при этом процессор 10 формирует сигнал на первый формирователь такта 11, по сигналу с которого регистр 13 счета времени начинает считать количество импульсов с генератора 4 тактовых импульсов. Момент окончания счета времени осуществляется при нулевой разнице соседних амплитуд последующего и предыдущего импульсов в отраженном световом потоке, при этом процессор 10 формирует сигнал на второй формирователь такта 12, по сигналу с которого регистр 13 счета времени заканчивает считать количество импульсов с генератора 4 тактовых импульсов. Регистр 13 счета времени запоминает количество накопленных импульсов и отображает их на индикаторе 14.

При этом процессор 10 запоминает величину амплитуды последнего импульса после окончания счета импульсов регистром 13 счета импульсов. Эта величина амплитуды соответствует на фиг.2 области Г.

Процессор 10 сравнивает величину амплитуды начального импульса до механического воздействия на исследуемый участок кожи с величиной амплитуды последнего импульса. Разница этих двух импульсов с процессора 10 поступает на индикатор 14. Если величины амплитуд сравниваемых импульсов равны, следовательно, остаточной деформации нет и участок деформированной кожи полностью восстановился. Если величины амплитуд не равны, то исследуемый участок кожи имеет остаточную деформацию.

Из приведенной диаграммы на фиг.2 отчетливо видно, что чем меньше время восстановления, тем выше тургор кожи пациента.

Заявляемый способ и устройство позволяют с высокой точностью (до 10 мс) оценить время восстановления деформированного участка кожи и с точностью до 10% остаточную деформацию кожи после установившегося процесса восстановления деформаций.