Неинвазивный автоматизированный способ определения механических свойств кожи человека

Внедрение: 2020 г.

Данная статья [1] представляет собой описание современной неинвазивной методологии автоматического измерения механических свойств кожи человека. Основная цель работы – создание современного способа диагностики состояния кожи человека по определению ее механических свойств.

В статье приводится описание оригинального устройства вибрационного типа для определения упругодиссипативных свойств биологических тканей (рисунок 1).

Рисунок 1. Схема прибора для определения механических свойств биологических материалов.

Устройство состоит из корпуса (1), в котором упругая направляющая (2) закреплена на инденторе (3), который служит для накопления энергии, используемой для удара и для прижимания индентора, обеспечивая непрерывный режим колебаний контактного элемента с кожей (8). В конце направляющей (2) установлены индентор (3) и датчик магнитного поля на эффекте Холла (4). В корпусе (1) сконструированы постоянный магнит (6) и пусковой электромагнит (5). Сигналы с подвижного датчика (4) поступают на входы АЦП модуля E14‑140 (7). 

Для управления пусковым электромагнитом (5) используются выходы ЦАП модуля E14‑140. Регистрация и запись принимаемого сигнала, а также формирование управляющих импульсов, осуществляется ПО, созданным в интегрированной среде разработки приложений Borland C Builder. Интерфейс разработанной программы представлен на рисунке 2.

Рисунок 2. Интерфейс исходной программы для считывания данных.

Устройство работает следующим образом: электрическое напряжение поступает на пусковой электромагнит, в результате чего индентор с датчиком перемещается в верхнее положение, при этом упругая направляющая (2) изгибается. Затем пусковой электромагнит отключается. Вследствие деформации направляющих индентор стреляет по исследуемому участку поверхности кожи, и они колеблются вместе. Процесс колебания индентора фиксируется датчиком Холла, а сигнал с него регистрируется АЦП E14‑140 (7) и передаётся в компьютер. Общий вид диагностической системы показан на рисунке 3.

Рисунок  3. Общий вид сконструированного устройства.

Авторы отмечают, что созданное оборудование дает возможность исследовать влияние различных косметологических и фармакологических препаратов на кожу человека и индивидуально подбирать наиболее эффективные средства терапии. Созданный комплекс для определения механических свойств кожного покрова человека позволяет провести объективную оценку ряда механических факторов, характеризующих реальное состояние исследуемого участка кожи. Полученные результаты могут быть использованы при диагностике в медицине, косметологии и фармацевтике.

Источник:
Yatsun, Andrey & Lushnikov, Boris & Yatsun, S. (2020). Modern noninvasive automatically way for definition of mechanical properties of the human skin.

Разработчик: Яцун А., Лушников Б. (Курский государственный технический университет), Яцун С. (Курский государственный университет)