CC BY
56
УДК 615.835.32.015
АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ОЦЕНКИ ПАРАМЕТРОВ ДЫХАНИЯ ЧЕЛОВЕКА
С.В. Мосин, Б.И. Чигирев
Санкт-Петербургский Государственный Электротехнический Университет, кафедра биомедицинской электроники и охраны среды. С.-Пб., ул. Проф. Попова, 5, тел./факс(812) 234-01-33
Совершенствование систем для исследования дыхательной функции человека в направлении улучшения их метрологических характеристик относится к числу актуальных проблем медицинского приборостроения. Применение нескольких измерительных преобразователей давления в автоматизированной системе оценки параметров дыхания человека позволяет судить о комплексном исследовании дыхательной функции. Определена совокупность показателей системы дыхания человека для комплексного исследования внешнего дыхания. Такими показателями являются легочные объемы и емкости, показатели легочной вентиляции, показатели, характеризующие механику дыхания.
Система включает измерительно-преобразовательные устройства, устройство обработки информации и ее отображения, устройство позволяющее управлять работой системы в целом. На основе выдвинутых требований разработана схема устройства, включающая , 3 измерительно-преобразовательных элемента
давления и ряд электронных узлов. Для измерения различных видов давления были выбраны датчики давления фирмы Motorola, являющейся лидером среди таких фирм как Microswitch, Honeywell, I.C.Sensors, SenSym, Lucas Novasensors.
Motorola выпускает целый ряд кремниевых датчиков, используя свои достижения в области технологии производства полупроводниковых приборов. Motorola является разработчиком принципиально новой запатентованной технологии, имеющей торговую марку Х - ducer TM. Элемент “X - ducer TM”, представляет собой монолитный кремниевый измеритель давления, который развивает на выходе напряжение, пропорциональное приложенному давлению. Элемент имеет высокие показатели линейности, повторяемости, воспроизводимости, чувствительности и отношения сигнал - шум. В разработанной принципиальной схеме устройства используются относительный (МРХ 2010 GP), дифференциальный (МРХ 2010 D) и абсолютный (МРХ 2200 А) температурно-компенсированные датчики давления выполненные по технологии Х - ducer ™
В качестве аналого-цифрового преобразователя был выбран 10-ти разрядный АЦП фирмы Texas Instruments (TLC). Питание аналого-цифрового преобразователя осуществляется от линии TXD последовательного порта ЭВМ.
Применение современных электронных компонентов позволяет значительно уменьшить габаритные размеры прибора и использовать его как в стационарном, так и в переносном варианте. Разработка мобильных и компактных систем диагностики функции дыхания совместно с применением мобильных компьютеров делает
МИС-2002
Аппаратные и программные средства медицинской диагностики и терапии
эти системы доступными для использования спасательными службами совместно с приборами искусственной вентиляции легких.
УДК 577. 334
МЕХАНИЗМ ИНФОРМАЦИОННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ СЛАБЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ НА ЖИВОЙ
ОРГАНИЗМ
В.М. Сидоренко, А. В. Кутько
Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет (ЛЭТИ) им. В.И. Ульянова (Ленина), 197376, Санкт-Петербург, ул. Проф. Попова, д. 5; тел./факс (812)234-90-71, е-шаИ:
vmsidorenko@mail. ги
В настоящее время отсутствуют достаточно убедительные объяснения причин влияния слабых электромагнитных полей (ЭМП) с плотностью потока ниже уровня теплового воздействия на живые организмы. В настоящей работе рассмотрен механизм этого влияния в случае высокочастотного ЭМП с использованием теории поляризации диэлектриков. В рамках проведенного рассмотрения проведен учет кооперативного воздействия диполей поляризованной внешним полем среды на отдельные центры восприятия поля, которыми являются биологические молекулы. Указанный эффект приводит к усилению действующего на эти центры электрической компоненты ЭМП. Причем усиление тем больше, чем выше значением диэлектрической проницаемости среды. К
противоположному результату приводит отражение
электромагнитной волны от границ раздела неоднородностей среды и поглощение ЭМП по мере проникновения в ткани организма. Для рассмотрения совокупности этих факторов предложена четырехслойная модель, позволяющая описать прохождение плоской электромагнитной волны через нормально расположенную границу организм-воздух в оптическом приближении. Показано, что заметное усиление электрического поля по отношению к внешнему происходит в роговом слое (первый слой) и в верхних слоях эпидермиса (второй слой). Что касается более глубоких слоев, то затухание электромагнитных волн СВЧ диапазона практически полностью происходит в жировом слое (третий слой), в результате чего ЭМП в мышечном слое (четвертый слой) пренебрежимо мало. Расчеты показали, что наибольшее усиление поля (порядка шести раз) происходит в верхних слоях эпидермиса под роговым слоем, где находятся такие структуры кожи, как рецепторы, свободные нервные окончания, микрокапиллярные сосуды, депо иммуннокомпетентных клеток (Т-лимфоцитов). Следовательно, влияние ЭМП может быть в частности связано с воздействием его электрической компоненты на мембранные потенциалы нервных клеток и мембраны форменных элементов крови. Причем рассмотренный эффект
