7. Изобразите схему, учитывающую различное назначение групп биомедицинской техники.

В канале диагностики целесообразно выделить несколько групп технических средств:

– средства регистрации физиологических процессов (РФП), предназначенные для получения записей этих процессов на различных носителях информации (например, бумага, пленка);

– биоизмерительная техника (БИТ), которая позволяет получить количественные оценки параметров, характеризующих процессы;

– аналитико-измерительная техника (АИТ), включающая лабораторные приборы для исследования биопроб.

Кроме этих средств, необходимо учитывать и обычные методы обследования (ОМО), включающие опрос, осмотр, пальпацию и т. д.

В канале управляющих воздействий можно выделить средства лечебно-терапев­тического воздействия (СТВ) и операционную технику (ОТ). Кроме них, естественно учитывать обычные методы лечения (ОМЛ): фармакологические средства, постельный режим, диетпитание и т. п.

Учитывая, что ряд нарушений функций организма выявляется только в ответ на внешние воздействия, в схеме указаны технические средства, используемые для функциональных исследований: средства функциональных дозированных воздействий (ФДВ) и средства регистрации и анализа ответных реакций (РАО).

Можно легко выделить еще несколько групп медицинской техники. Это уже рассмотренные выше группы экстракорпоральных (ЭКТУ), и имплантируемых (ИТУ) технических устройств, а также изделий протезостроения и средств реабилитации (ИПСР), применяемых в случае временного или полного выхода из строя подсистем П. Кроме того, целесообразно выделить и группу средств обработки информации (СОИ), связанную с анализом данных и выработкой рекомендаций, которая может включать как специализированные, так и универсальные ЭВМ вмечсте с пакетами прикладных программ, позволяющих решать задачи обработки диагностической информации.

В качестве еще одной группы можно выделить группу больничной техники (БТ), включающую большой арсенал вспомогательных средств обеспечения процессов диагностики, лечения и пребывания пациента в клинике.

8. Какие технические средства объединяются в подсистемах "регистраторы физиологической информации", "биомедицинская измерительная техника"?

средства регистрации физиологических процессов (РФП), предназначенные для получения записей этих процессов на различных носителях информации (например, бумага, пленка);

биоизмерительная техника (БИТ), которая позволяет получить количественные оценки параметров, характеризующих процессы;

9. Определите понятие «инструментальные средства медико-биологических исследований.

инструментальные средства медико-биологических исследований представляют собой совокупность приборов, аппаратов, систем, комплексов и приспособлений к ним, в которых реализуются физические и физико-химические методы исследования различных биологических объектов (включая методы изучения состояния и методы управления состоянием).

10. Какие группы методов Вы могли бы выделить в ЛДП?

Физиологические:

1.активные

2.пассивные

Аналитические

И второе(?) : терапевтические, профилактические, реабилитационные и диагностические

11. Какие средства диагностики и лечения объединены в подсистемах "неаппаратные методы диагностики и лечения "? Приведите примеры.

Методы, которые не требуют сложных технических устройств. Например, аускультация.

12. Какие задачи решают экстракорпоральные методы, методы имплантирования и протезирования?

В ряде случаев для поддержания жизнедеятельности БО оказываются необходимыми технические средства четвертой группы – технические средства замещения функций (ТСЗФ). Они заменяют в функциональном отношении отдельные органы, и даже целые физиологические системы организма. Такая “замена” осуществляется либо на короткое время (экстракорпоральная техника: например, аппараты искусственного кровообращения, искусственной почки, печени и др.), либо на продолжительный срок (протезирующие средства и средства реабилитологии – протезы конечностей, коронарных сосудов, суставов, органов зрения и т. д.). В эту группу технических средств включаются устройства, которые вживляются в организм и стимулируют работу естественных органов (имплантируемая техника, например, электрокардиостимуляторы, стимуляторы мышц и т. д.). При этом исследователь управляет этой разнообразной техникой, задавая режимы и продолжительность их работы.

13. Почему функциональные методы диагностики выделяются в самостоятельную подсистему?

За счет оказания влияния на организм неким порождающим физическим полем изменяются параметры органа или ткани, на которые оказывается данное воздействие. Происходит снятие функциональных зависимостей работы органов при воздействии или при восстановлении после повреждения данным полем. Это позволяет сделать вывод о функциональном состоянии данного органа.

14. Какова роль систем отображения информации в системе "И-БО"?

Позволяет контролировать текущее состояние ИО, а также получать информацию об ответах организма на производимое на него воздействие.

15. Как вы определите термин "технологический цикл исследований"?

Последовательность операций с биологическим объектами, их продолжительность и условия выполнения являются принципиальными для того или иного вида исследования и образуют своеобразную систему-процесс – технологический процесс (ТП), который реализует соответствующую биотехническую технологию.

16. Как можно формализовать всю лечебно-диагностическую процедуру?

Оценка состояния организма человека и выяснение наиболее оптимальных методов его коррекции является одной из наиболее часто встречающихся целей медицинских исследований. В медицинской практике только правильный диагноз позволяет предложить адекватные лечебные мероприятия. В производственных условиях своевременное решение об отстранении работника от выполняемых им обязанностей может спасти человека от опасности получения профессиональных заболеваний и вовремя восстановить его физическое и интеллектуальное состояние.

Ф ормально лечебно-диагностический процесс можно описать следующей моделью. Введем следующие обозначения: Х_БО = {x_i}, i = 1,N_x – конечное множество состояний организма человека; Y = {y_j}, j=1,N_y – конечное множество управляющих воздействий на организм; Z_ФП = {Z_t}, t=1,N_t, Z_t = {z_tk}, k=1,N_k – множество физиологических процессов на временном интервале t, k – номер процесса, фиксируемого на этом интервале; через S_БО= {s_n}, n=1,N_S – множество оценок состояний, которое строится на основе диагностической информации, получаемой при регистрации Z_ФП.

Предположим, что Z_ФП достаточно полно характеризует множество возможных состояний организма X_БО, т.е. существует отображение f₁: Z_ФП X_БО. Тогда задача синтеза оптимальной совокупности методов, позволяющих проводить исследования состояния организма (диагностика), сводится к построению такого алгоритма получения и обработки данных о Z_ФП, соответствующего некоторому отображению f₂: Z_ФП  S_БО, которое обеспечивает взаимную однозначность отображения f₃: S_БО  X_БО, т. е. однозначность соответствия оценок состояния их истинному множеству.

Это отображение позволяет решить и следующую задачу: выбор управляющих воздействий Y (леченых воздействий) при условии однозначности отображения f₄ = S_БО  Y. Последнее отображение позволило бы определить оптимальный план лечения, приводящий организм в заданное множество "нормальных" состояний.

Такая формализация процесса исследования имеет большое значение для понимания сложности изучения биологического объекта. Сложность описания реальных множеств X_БО и Z_ФП, о которой упоминалось выше, исключает достижение взаимной однозначности отображения f₃, а, следовательно, и f₄, создавая трудности при выводе диагностических заключений и разработке рекомендаций по лечебным процедурам

17. Перечислите основные, известные Вам медицинские технологии, связав их с конкретными задачами медицинских исследований. Почему каждый эксперимент с биообъектом можно рассматривать как новое исследование?

Главная задача медицинских исследований с привлечением человека в качестве объекта - улучшение профилактической, диагностической и лечебной работы и понимания этиологии и патогенеза заболеваний.

Примеры технологий:

осциллографическое отображение информации работы сердца

развитие противовирусных и противоопухолевых медикаментов

разработка новых информационных технологических сетей

БО – динамическая система, на которую влияет одновременно огромное количество как внешних, так и внутренних факторов.

18. Какие исследования определяются как физиологические и как аналитические?

Физиологические проводятся непосредственно на БО

Аналитические могут проводиться независимо от БО в лаборатории с привлечением различных специальных методов, не оказывая на БО при этом никакого воздействия.

19. В чем состоит принципиальная разница в технологических циклах для физиологических и аналитических исследований?

Главная задача физиол. исследований – не нарушение целостности БО и его внутренней среды, т.е. забота о его состоянии. В аналитич. же исследованиях сохранность субстрата не выступает основной целью, поэтому над ним может производиться значительно большее количество операций, нежели над БО, вплоть до сожжения и полного уничтожения.

20. Как можно отразить последовательность преобразований, связанную с реализацией технологического цикла исследований? Определите два этапа, характерны для выполнения медико-биологического исследования

К аждая технологическая схема независимо от ее назначения включает последовательность операций с исходным объектом и другими объектами, необходимость в которых обусловлена выбранной методикой. Детальный анализ технологических схем выполнения разных процессов выходит за рамки данного издания. Отметим только, что любой конкретной процедуре с БО, выполняемой на исполнительном этапе, предшествуют операции (группа операций) по доставке объекта исследования (Д) к месту проведения исследования, его подготовке к экспериментам (П), при которой из исходной биопробы отбирается некоторая ее часть – исходный продукт (ИП)_БП. Но и эта часть БП до контакта с техническими устройствами (КТУ), а именно с измерительным преобразователем, подвергается дополнительным преобразованиям, которые приводят (ИП)_БП к конечному продукту (КП)_ИП. После их выполнения следуют операции по измерениям параметров состояния или параметров воздействиями (И-В), сбору и обработке информации (С и ОИ), а также интерпретации (Инт) полученных результатов (рис. 5.4).