А.А. Ягодкина1, А.В. Кобелев2, С.И. Щукин3

1,2,3 ФГАОУ ВО «МГТУ им. Н.Э. Баумана» (Москва, Россия)

3 Государственный научный центр Российской Федерации ФГБНУ «Российский научный центр хирургии им. академика Б.В. Петровского» (Москва, Россия)

1 anastasiayagodckina@yandex.ru

Постановка проблемы. Пассивные электрические свойства мягких тканей важны для косметологии, оценки механического состояния кожи и мышечной усталости, а также для разработки различных вспомогательных устройств для людей с ограниченными возможностями. Их определение осуществляется путем решения некорректно поставленной обратной задачи электроимпедансного зондирования.

Цель. Разработать экспериментальную методику определения изменений кажущегося удельного сопротивления по сигналам электрического импеданса мягких тканей предплечья при изометрической мышечной нагрузке.

Результаты. В ходе исследования была определена нелинейная зависимость изменений удельного сопротивления от мышечного усилия. Эксперименты показали значения кажущегося удельного сопротивления, соответствующие физиологическим нормам. При неоднократном циклическом нагружении/разгрузке мягких тканей были унифицированы экспериментальные данные и установлено нахождение условно стационарной ненагруженной точки.

Практическая значимость. Предложенный подход может быть использован для дальнейшего изучения функционального состояния мышц и кожно-жирового слоя, а также для разработки диагностических и вспомогательных устройств.

Ягодкина А.А., Кобелев А.В., Щукин С.И. Неинвазивная оценка удельного сопротивления тканей предплечья при изометрическом мышечном сокращении // Биомедицинская радиоэлектроника. 2026. Т. 29. № 6. С. 14−17. DOI: https://doi.org/10.18127/j15604136-202606-03

1. Samur E. et al. A robotic indenter for minimally invasive measurement and characterization of soft tissue response // Med. Image Anal. Elsevier. 2007. V. 11. № 4. P. 361–373.
2. Wu J., Dong R., Welcome D. Analysis of the point mechanical impedance of fingerpad in vibration // Med. Eng. Phys. IOP Publishing, 2006. V. 28. № 8. P. 816–826.
3. Gómez-González M. et al. Measuring mechanical stress in living tissues // Nat. Rev. Phys. Nature Publishing Group UK London. 2020. V. 2. № 6. P. 300–317.
4. Grimnes S. Bioimpedance and Bioelectricity Basics. Boston. MA: Elsevier. 2014.
5. Santamarina J. C., Fratta D. Discrete signals and inverse problems: an introduction for engineers and scientists. John Wiley & Sons. 2005.
6. Benítez J.M., Montáns F.J. The mechanical behavior of skin: Structures and models for the finite element analysis // Comput. Struct. 2017. V. 190. P. 75–107.