- •1 Системный подход к решению задач медицинского обслуживания, системные исследования. Разновидности системного подхода: системный анализ и системный синтез, этапы системного анализа.
- •2 Классификация систем. Системы-объекты и системы-процессы. Виды описания систем.
- •3 Системообразующий фактор, развитие системы и управление системой, классификация систем в зависимости от способа управления. Принцип организованности, закон и алгоритм управления.
- •4 Понятие и концепция гомеостаза, гомеостатические кривые и механизм гомеостаза, самоорганизующиеся системы.
- •5 Функциональные характеристики сложных систем: эффективность (принцип Ле-Шателье), надежность, качество управления, помехозащищенность, устойчивость и сложность.
- •6 Структура диагностического процесса, виды погрешностей и источников ошибок, основные методические схемы выполнения исследований.
- •7 Методические схемы проведения исследования: общие сведения. Методические схемы пассивных и активных физиологических методов исследования.
- •8 Методические схемы проведения исследования: общие сведения. Методические схемы аналитических методов исследования.
- •9 Понятие биотехнической системы (бтс), ее обобщенная структурная схема. Особенности биологической и технической подсистем, системный подход при разработке бтс.
- •10 Рассмотрение организма с позиций системного анализа: кибернетическая и метаболическая подсистемы. Методы управления состоянием живого организма в бтс.
- •11 Бионический подход при синтезе бтс эргатического типа (бтс-э), основные задачи поэтапного моделирования применительно к синтезу бтс-э, уровни моделирования и принципы функционирования бтс-э.
- •14 Мониторные системы (мс) как часть замкнутой бтс управления состоянием человека, контуры управления. Математическая модель лечебно-диагностического процесса.
- •15 Классификация мониторных систем (мс), общая блок-схема и ее функциональные блоки, алгоритм синтеза мс с позиций бтс.
- •17 Инструментальная и вычислительная мониторная система на примере одного канала, пассивное и активное управление. Примеры мс обоих типов.
- •18 Мониторные системы: микропроцессорная мониторная система.
- •19 Бтс временного и длительного замещения функций живого организма. Электрокардиостимуляция, классификация экс, составные части экс, требования предъявляемые к ним, классификация экс.
- •20 Бтс временного и длительного замещения функций живого организма. Асинхронные и биоуправляемые экс (по требованию и синхронные).
- •21 Модель исследования состояния биообъекта и его управления, основная задача, ставящаяся при управлении, понятие терапевтической бтс-м и основная проблема систем данного типа.
- •22 Теория динамического программирования при создании бтс-мт, способы их построения. Классификация бтс-мт, особенности их реализации.
- •24Биологическое управление, сигналы, используемые для осуществления биоуправления. Структурная схема биотехнической системы автоматизированной коррекции калиевого гомеостаза.
- •25 Биологическое управление. Биотехническая офтальмо-диагностическая система для исследования зрения.
17 Инструментальная и вычислительная мониторная система на примере одного канала, пассивное и активное управление. Примеры мс обоих типов.
Д
ля
выяснения различий между инструментальной
и вычислительной МС рассмотрим их
структуру, рис для 1 канала. Физиологический
процесс от больного Б через датчик Д
пост в преобразователь П, к-й включает
в себя усилитель, фильтр и др цепи
преобразования, выделяющие интересующую
врача В информацию из входного сигнала
и подготавливающие ее для отображения,
записи и анализа.
Рис Блок-схема для инструментальной и вычислительной МС.
Информация о пациенте П поступает через датчики Д в преобразователь Пр, который включает в себя усилитель, фильтры и др. цепи преобразования, в том числе цепи защиты. В этом блоке происходит выделение интересующей информации, ее фильтрация от различных помех и подготовка для отображения записи и анализа. В инструментальной мониторной системе данные из преобразователя поступают в логический блок ЛБ, а через него в устройство регистрации и отображения УРО. ЛБ это устройство , которое используется для сравнения сигнала с заданным уровнем, или для проведения более сложных вычислений (Напр. Для расчета сердечного выбросаю. ЭКГ, параметров дыхания).В результате анализов в ЛБ вырабатывается сигнал тревоги Т, который поступает вУРО и используется для управления. Сигнал Т – подается звуковым или световым сигналом, при этом В пытается вернуть пациента в исходное состояние. Кроме этого к врачу поступает информация об текущем состоянии пациента, для чего он использует выход УРО С (сигнал). Вернуть параметры физиологического состояния пациента в норму врач может по средствам прямых и косвенных воздействий на организм, т. е. путем введения лекарств разными способами, электрошока и др. воздействий. Т. о. осуществляется пассивное управление реализующееся в мониторной системе через обратные связи, включая действия врача. При активном управлении рассмотренная БТС замыкается и вводится ОС между ЛБ и электро-механическим контроллером ЭмК. Применении инструментальной мониторной с-ы ограничено числом контролируемых пациентов и возможностью сопряжения мониторной с-ы с более высоко организованной системой управления(Пр. с-а управления всей больницей). В вычислительной мониторной с-е роль ЛБ выполняет ЭВМ, куда данные с выхода Пр поступают через АЦП, где они преобразуются в цифровую форму. Наличие ЭВМ позволяет реализовать более сложные алгоритмы обработки физиологических сигналов с вычислением сложных вторичных показателей состояния пациента и анализа ЭЭГ, ЭКГ и т. д. Наличие периферийного ПУ устройства связанного с ЭВМ позволяет собирать и накапливать данные в мониторной с-е, кроме этого прводить вывод информации на дисплей, печатное устройство, а т. ж. формируются сигналы управления служащие рекомендацией для врача при пассивном управлении, управляющим воздействием при активном.
18 Мониторные системы: микропроцессорная мониторная система.
Применение микропроцессоров при разработке МС привело к появлению нового вида МС — микропроцессорных, которые сочетают в себе достоинства инструментальных и вычислительных МС. Наряду с малой стоимостью, высок. надежностью, модульной структурой в легко перестреввее. конфигурацией мнкрсароцессорные МС обладают возможностью многопроцессорной реализация в распараллеливания алгоритмов обработки, подключення разнообразных периферий устройств (дисплеев, печатающих устройств, магнитных накопителей и т. д.), а также просты в управлении.
Б
- больной; Д1 и Д2 - это датчики давление
ЭКГ; ПУ - предусилитель; АЦП - аналого-цифровой
преобразователь; ЦПр - центральный
процессор; ППЗУ - программируемая
постоянно запоминающее устройство; УВВ
- устройство ввода - вывода; АЗУ - аналоговое
запоминающее устройство;; ПУ - печатающее
устройство; СИ - сигнализирующие
индикаторы; ЗУПВ1 - запоминающее устройство
прямого выбора (для хранения данных);
ЗУПВ2 - запоминающее устройство прямого
выбора (для хранения служебной информации);
ЭЛД1 и ЭЛД2 - логические блоки дисплея,
которые сравнивают одну и другую
информацию; Д - дисплей; БТД - блок
технической диагностики.
В области запястья Датчик по размеру меньше ширины артерии он ус-ся в центре плоской пластинки, сжимающей артерию. При этом для устранения артефактов рука больного должна быть полностью расслаблена. Сигналы с ЭКГ электродов (Д1) И датчика давления (Д2) усиливаются, фильтруются (при граничной частоте 40 Гц) ц подвергаются сжатию в развязанном предусилителе (РПу) после чего через АЦП поступают в центральный процессор (ЦПр), где производится их обработка. Начальн. Калибровка арт давл осущес-ся про помощи сфигмоманометра. Исх знач давления вводятся с пульта оператора (ПО). Данные измер-й из ЦП поступают в запоминающее устройство прямого выбора (ЗУПВ1), а служ инф-я введенная с пульта опер-ра хранится в ЗУПВ2. Оба вида данных через блоки дисплея ЛД1 и ЛД2 поступают на дисплей Д. Кривая давления и ЭКГ, а так же ЧСС и другие данные отобр-ся в реальном масштабе времени. На остановленное изображение можно накладывать 3 метки с выводом на экран их амплитудно-временных координат. Слишком резкие изменения отмечаются как ошибка изме-й с включением звукового сигнала.Данные о нарушениях в электропитании и синхронизации от дисплея через блок технической диагностики (БТД) поступают в ЦП.
Через модуль ввода-вывода (МВВ) Выводятся данные ЭКГ и кривые давления на аналоговое записыв. уст-во (АЗУ), сигналы на световые индикаторы (СИ), цифровые данные – на печатающее устройство (ПУ). Каждую минуту на ПУ выводятся значения давления, частоты сердцебиения и времени. Система имеет програмируемое постоянное запоминающее уст-во. (ППЗУ) для хранения программ обработки, форм таблиц и набора сообщений.
