Научная статья на тему 'Технические средства адаптивного биоуправления'

Технические средства адаптивного биоуправления Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
211
58
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Технические средства адаптивного биоуправления»

Раздел II

Аппаратные и программные средства медицинской диагностики и терапии

ских параметрах: Ьвс=10 см, Исс=10,4 см, Иос=10,2 см, Ьос:Исс:Ьвс =1:1,02:0,98, Иос=Ьжс, Ьс=10 см, Ь1с=3,7 см, Ь2с=3,6 см, Яа1=6 см, Иа1=0,05 см, Яа2=2,0 см, Иа2=0,3 см, Яа3=2,6 см, Иа3=0,35 см, Яа4=1,5 см, Иа4=0,3 см, Ежс=Емжс=5-105 Па, Еа=2,5 -106 Па, Еап=1,2-106 Па.

Сопоставление результатов работы с клиническими данными подтверждает пригодность для диагностики разработанных подходов, методов и моделей.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бокерия Л.А., Бузиашвили Ю.И., Ключников И.В. Ишемическое ремоделирование левого желудочка (методологические аспекты, вопросы диагностики и лечения) - М.: Изд-во НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН, 2002. - 152 с.

2. Бегун П.И. Гибкие элементы медицинских систем.- СПб: Политехника, 2002.- 300 с.

3. Бокерия Л.А., Ревишвили А.Ш., Ардашев А.В., Кочович Д.З. Желудочковые аритмии (современные аспекты консервативной терапии и хирургического лечения). Монография. -М.: Медпрактика-М, 2002. - 272 с.

Н.Б. Суворов

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА АДАПТИВНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ

К категории средств психофизиологической поддержки традиционных методов профилактики и реабилитации относятся технологии функционального биоуправления с обратной связью (ФБУОС) - специализированные биотехнические системы (БТС). Адаптивное ФБУОС отличается тем, что формирование сигнала обратной связи зависит от текущего состояния регулируемой функции. В аппаратнопрограммном комплексе (его развитие в патентах РФ № 1745200, 2221477 и 2249427) использована предъявляемая на мониторе гармоническая целевая функция (ЦФ), задающая частоту и глубину дыхания испытуемого. Посредством дыхания испытуемый совмещает собственную кардиоритмограмму (КРГ) и ЦФ.

В адаптивном программном модуле (патент РФ № 43143) оцениваются частота пульса (рис.1 - СА), спектральные характеристики КРГ - значение периода и амплитуда максимальной гармоники в исходной (рис.1 - П, А, ПС) и контрольных пробах, проводящихся в состоянии расслабленного бодрствования с закрытыми глазами, и во всех тренировочных (активных) пробах (рис.2 - П, А, ПС).

Рис.1. Схема работы модуля после исходной пробы биоуправления (закрытые глаза). СА - блок статистического и спектрального анализа кардиоритмограммы; П, А - блоки оценки периода и амплитуды доминирующей гармоники фоновой КРГ; ПС - блок оценки средней частоты пульса, ЭС - экспертная система; Ф ЦФ - блок формирования целевой функции

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

Рис. 2. Схема функционирования адаптивного модуля после активной пробы (тренировочной) биоуправления. КК- вычисление коэффициента кросскорреляции между кардиоритмограммой и целевой функцией, Ср - блок сравнения КК с табличным значением. Остальные обозначения те же, что и на рис.1

Корреляционным методом (рис.2 - КК) определяется степень успешности выполнения задания по совмещению двух кривых (КРГ и ЦФ) после каждой активной пробы, и соответственно меняются амплитудно-частотные параметры ЦФ.

На основании спектрального анализа и коэффициента кросскорреляции между КРГ и ЦФ формируются параметры ЦФ y = C + A sin x (рис.1, 2 - Ф ЦФ), предъявляемой в каждой последующей тренировочной пробе: амплитуда и период, постоянная составляющая, представляющая собой среднюю частоту пульса. Благодаря наличию блока нормативных физиологических значений (рис.1, 2 - ЭС) и хранению результатов анализа КРГ всех проб пациента, модуль блокирует установку параметров ЦФ, выходящих за пределы индивидуальной физиологической нормы. Он позволяет в автоматическом режиме найти индивидуальный для пациента режим дыхания, благодаря чему нормализуется ритмическая структура сердечного ритма, а в состоянии расслабленного бодрствования восстанавливается кардиореспираторная синхронизация - благоприятный диагностический признак.

Е.П. Попечителев, А.В. Чащин

БИОФИЗИЧЕСКАЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МОДЕЛИ ГЕМОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ В ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЯХ

Известно, что без окклюзионных воздействий на кровеносные сосуды верхней конечности в ней и в других частях сердечно-сосудистой системы организма протекают взаимосвязанные гемодинамические процессы. Сократительной работой сердечной мышцы создается пульсовое артериальное давление РА, обеспечивающее прохождение пульсирующего кровотока по артериальным сосудам конечности. Сосудистая система конечности принимает активное участие в обеспечении и поддержании оптимального уровня кровоснабжения её тканей, но в тоже время оказывает сопротивление кровотоку. В ней сбалансированы приток, перераспределение и отток крови. Большое значение в перераспределении крови оказывают мелкие артерии и артериолы, депонирующие кровь. Основную роль при этом играют венулы, мелкие вены и микроциркуляторное русло, так как они обладают существенной растяжимостью по сравнению с артериальными сосудами. С кровью доставляются питательные вещества тканям конечности, где происходит газообмен, и оттуда с кровью отводятся продукты метаболизма. Возврат крови из конечности в полую вену происходит при активном участии её венозных сосудов, внут-рисосудистое давление в которых равно венозному давлению (РВ). Таким образом, в ней существует и посредством нагнетательной работы сердца поддерживается

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.