диплом снеготаялка / ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ_патенты_с178

К сожалению, задача имеет решение только на макроуровне, когда удается оценить лишь долю дисциплинированных больных в общем балансе. И. следовательно, важной задачей остаѐтся создание методики оценки уровня приверженности к лечению каждого пациента. Без еѐ решения все усилия по удержанию достигнутых при клиническом течении ИБС результатов будут бесплодны. А это, в свою очередь, делает все попытки на надежный прогноз развития болезни контрпродуктивными.

Литература

1.Полковникова Т.Г. Прогностическая значимость показателей суточного профиля артериального давления в клиническом лечении ишимической болезни сердца, нестабильной стенокардии. Дис...

канд.мед.наук.-Тюмень.,2009.-139 с.

2.Саати Т. Л. Принятие решений. Метод анализа иерархий. — М.: Ра-

дио и связь, 1989. — 316 с.

РЕАЛИЗАЦИЯ АЛГОРИТМА СТАТИСТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЭЛЕКТРОКАРДИОСИГНАЛА В ПРОГРАММЕ MATLAB

Лагута М.В.

Научный руководитель: к.т.н., доцент, Кириченко И.А. г. Таганрог, ЮФУ «Южный федеральный университет» e-mail: margaritalaguta@mail.ru

Электрокардиография – это один из самых распространѐнных методов исследования работы сердца. Он заключается в записи изменения его электрической активности, связанной с процессами сокращения и расслабления желудочков и работой клапанов сердца.

Помимо съема сигнала, важной задачей является его обработка, для получения информации и определения информативных параметров [1].

Для обработки сигнала удобно использовать различные программные пакеты статистической обработки. В данной работе использована программа Mat Lab. В ней реализован один из алгоритмов обнаружения QRSкомплекса [2].

QRS-комплекс – это желудочковый комплекс, который регистрируется во время возбуждения желудочков сердца. Это наибольшее отклонение на ЭКГ. Ширина комплекса QRS указывает на продолжительность внутрижелудочкового возбуждения и в норме составляет 0,06-0,08 (до 0,1) секунд. Ширина комплекса QRS несколько уменьшается с учащением сердечного ритма, и наоборот [1].

301

Рис. 1. QRS-комплекс

Рассмотрим алгоритм обнаружения QRS-комплекса ПанаТомпкинса. Этот алгоритм обеспечивает вероятность обнаружения 99% и достаточно прост в реализации, что объясняет его широкое распростране-

ние [3].

Весь алгоритм можно разбить на несколько этапов:

1.На этапе предобработки проводится последовательно НЧ- и ВЧфильтрация для снижения уровня шумов и удаления низкочастотной составляющей сигнала.

2.Затем берется первая производная входного сигнала.

3.Полученный сигнал возводится в квадрат.

4.На четвертом этапе полученный сигнал усредняется прямоугольным окном, что обеспечивает хорошие условия детектирования.

5.При детектировании происходит подстройка уровня детектирования между уровнем шума и полезного сигнала, а также используется зона нечувствительности в 150 мс после обнаружения R-зубца [3].

Рис. 2. Исходный электрокардиосигнал

Текст программы в среде MatLab:

Рис. 3. реализация алгоритма Пана-Томпкинса

Анализируя современные проблемы исследования сердечной дея-

303

тельности, в частности электрокардиографии на данный момент важно не только развитие технической части, но и программного обеспечения способного к высокоинформационному анализу и совместимого с аппаратной частью.

Литература

1.Стругынский А.В. Электрокардиограмма: анализ и интерпретация – М: Изд-во «МЕДпресс-информ», 2002. – 100с.

2.Лащенко К.А. Моделирование подсистемы анализа электрокардиосигнала в системе MathLab // Нейробиология и новые подходы к искусственному интеллекту и к науке о мозге. Тезисы трудов Всероссийской научной школы для молодежи.- Ростов н/Д: Изд-во ЮФУ,

2011.- С.96-98с.

3.Лащенко К.А., Кириченко И.И., Лагута М.В. Система анализа ЭКГсигнала. // ИТСАИУ-2012 – том – 1 – с. 189-192с.

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ И МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ МОДИФИКАЦИЯ БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЕЙ ПОД ДЕЙСТВИЕМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Ледяева В.С.

г. Таганрог, ФГАОУ ВПО «Южный федеральный университет» e-mail: ledyaeva@fep.tti.sfedu.ru

Изменения, возникающие в биологических тканях под действием электромагнитного излучения нетепловой интенсивности, представляют большой интерес с точки зрения определения патогенного влияния электромагнитных волн и их применения в лечебных целях. Эти изменения. естественно, являются следствием модификации биологических процессов под воздействием электромагнитного излучения, но опубликованные данные, как правило, носят феноменологический характер и не содержат анализа механизмов генерации этих изменений. В работе В.М. Перельмутера[1] исследовалось влияние миллиметровых волн нетепловой интенсивности на кожу мышей. При облучении левого бедра общий эффект проявляется в увеличении кровенаполнения сосудов в коже левого и правого бедер и уменьшении количества тучных клеток (относящихся к классу иммунокомпетентных клеток), но только в необлученной коже. Локальный эффект электромагнитного излучения состоял в повышении количества тучных клеток и лимфоцитов в зоне облучения. При облучении правого бедра локальный эффект заключался в уменьшении содержания крови в сосудах этой конечности.

Часть работ было посвящено исследованию влияния электромагнит-

304

ного излучения на процессы регенерации тканей, в которых изучалось лечение ран экспериментальных животных. Участки с круговыми ранами на всю глубину кожи мышей облучались электромагнитными волнами с частотами 53,53 и 42,96 ГГц в течение 5 дней после операции. Информацию о степени формирования грануляционной ткани получали путем измерения концентрации гликопротеинов.

Облучение электромагнитными волнами без модуляции несущей частоты значительно уменьшает создание гликопротеинов. Нужно отметить, что эти белки являются главными компонентами в инфламматорной лимфе, которая считается необходимым участником процесса лечения ран. Поэтому уменьшение их содержания под действием электромагнитного излучения можно интерпретировать как подавление функции воспаления. Увеличение содержания коллагена, оцененного по концентрации гидроксипролина, свидетельствует об оптимизации формирования рубца.

Поскольку грануляционная ткань формируется главным образом внеклеточным путем, можно предположить, что электромагнитное излучение на фиксированных частотах 53,53 и 42,% ГГц подавляет синтез внеклеточных белков, но не влияет на коллагеновые структуры, что подтверждается фактом поддержания отношения концентраций ПП/ГП. Воздействие электромагнитного излучения с модуляцией несущей частоты приводит к активации синтеза белков. Концентрация коллагеновых белков, оцененная по содержанию тирозина, оставалась практически неизменной во всех экспериментах.

Миллиметровые волны оказывают стимулирующее действие на регенерацию нервных волокон. Так кожа бедра крысы в районе шва облучалась электромагнитными волнами с частотой 53,57 ГГЦ и плотностью потока падающей мощности 4 мВт/см. Измерения потенциала действия через 5 мес. после операции показали стимулирующий эффект электромагнитного излучения в отношении реабилитации нерва, что проявилось в увеличении скорости передачи потенциала действия на 30 % по сравнению с контролем.

Для понимания механизма отклика биологических тканей на воздействие электромагнитного излучения важны исследования на изолированных препаратах тканей. В работе В.Н. Крылова, И.В. Ошевенского [2] электромагнитными волнами облучалась мышечная ткань в частотном диапазоне 53...78 ГГц со спектральной плотностью 4*10-4 Вт/Гц при интегральной мощности 1.5 мВт. Собственная тоническая активность ткани (тонус, частота и амплитуда) не изменялась при таком воздействии. Реакция на парасимпатический медиатор (ацетилхолин) также была неизменной, но интенсивность реакции на симпатический медиатор (норадреналин) была в 2 раза больше. Можно предположить, что электромагнитное излучение увеличивает медиаторную чувствительность адренэргетичных рецепторов мембран клеток ткани гладкой мускулатуры кишечника, и это

305

может осуществляться как в отношении α-, так и β-адренорецепторов. Реакция первых (α-) может быть связана с увеличением трансмембранного калиевого тока и, соответственно, подавлением собственной миогенной активности, а вторых (β-) – с уменьшением кальциевого тока и, следовательно, подавлением коньюгации между стимуляцией и сокращением мышечных клеток [3].

Облучение кератоцитов, которые являются главной компонентой человеческой кожи, электромагнитным излучением с частотой 61,22 ГГц показало, что такое воздействие вызывает небольшое, но статистически значимое увеличение межклеточного содержания интерлейцина 1β. В то же время это воздействие не изменяло пролиферацию и хемотаксис клеток и не влияло на адгезивные свойства кератоцитов. Эти данные показывают, что облучение человеческой кожи может активировать базальные кератоциты, обеспечивая стимуляцию синтеза интерлейцина 1β.

Облучение электромагнитными волнами нервных тканей может приводить к морфологическим изменениям. Деструкция цитоплазмы мислинизированных и немислинизированных нервных волокон была обнаружена сразу после 15-минутного облучения электромагнитными волнами частотой 42,25 ГГц [4].

Таким образом, воздействие электромагнитного излучения соответствующих характеристик проявляется во всех системах организма.

Наиболее важные с точки зрения биологии и медицины эффекты электромагнитного излучения на уровне целостного организма приведены в таблице 1.

Таблица 1. Эффекты электромагнитного излучения на уровне целостного организма (кожные покровы, ткани, ЦНС)

Литература

1.Перельмутер В.М. Изменения в коже при воздействии ЭМИ миллиметрового диапазона / Тезисы VII Всесоюзного семинара «Применение СВЧ-излучения низкой интенсивности в биологии и медицине»/ Москва. 1989 г. - М„ 1989. - С. 53;

2.Крылов ВН. Ошевенский И.В. Влияние КВЧ-воздействия на изолированную гладкомышечную ткань кишечника крыс / Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 2000. - № 2. - С. 11-14;

3.Алисов А.П. Предварительные результаты использования энцефалографических критериев для выбора терапевтической частоты электромагнитного излучения миллиметрового диапазона при лечении гастродуоденальных язв / Тезисы VII Всесоюзного семинара «Использование низкоинтенсивного электромагнитного излучения миллиметрового диапазона в биологии и медицине». Москва, 1989 г. - М.. 1989,-С. 8.

4.Лебедева Н.Н., КотровскаяТ.И. Экспериментально-клинические исследования в области биологических эффектов миллиметровых волн (обзор, часть I) / Миллиметровые волны в биологии и медицине. - 1999.-М-4.-С. 3-13.

ПЕРСПЕКТИВНОЕ НАПРАВЛЕНИЕ ОЗДОРОВЛЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МНОГОФАКТОРНЫХ РЕФЛЕКСОТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ И УСТРОЙСТВ ЧАСТЬ 1

Лисицына Л.И., Белавская С.В., Кузьмин А.Н., Катаев А.А., Хрусталев В.А.

г. Новосибирск, ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный технический университет»

Поддержание и повышение уровня здоровья населения – задача пер-

307

востепенной важности в странах всего мира. При этом диагностирование, т.е. своевременная и корректная постановка диагноза заболевания, является не менее важной проблемой, чем эффективная терапия. Распространенные в настоящее время фармакологические методы лечения обладают рядом серьезных недостатков: большим количеством побочных эффектов, «привыканием» пациента, токсическим действием, высокой стоимостью, общим ослаблением иммунитета больного и др. В свою очередь, практикуемые диагностические методы не всегда позволяют точно выставить диагноз и зачастую требуют применения сложной и дорогостоящей аппаратуры, несовместимой с использованием в полевых условиях. Усовершенствование существующих и создание новых методов и устройств диагностики и лечения заболеваний – серьезная задача, над которой трудятся научно-исследовательские коллективы и практикующие врачи по всей планете.

Одним из перспективных методов оздоровления населения является рефлексотерапия, которая развивает идеи традиционной китайской медицины (ТКМ). Всемирная организация здравоохранения рекомендует изучать и применять в своей практике методы лечения ТКМ [1.], которые улучшают общее состояние пациента и практически не вызывают побочных эффектов, благодаря чему рефлексотерапия (как метод диагностики и лечения) получила новый виток развития. Так, в Дании рефлексотерапия является одним из самых популярных методов альтернативного лечения: по данным [2.], в 2003 г. сеансы рефлекторной терапии посещали примерно 10% взрослого населения. Рефлексотерапия позволяет снизить или даже исключить медикаментозное воздействие для лечения широкого круга заболеваний, а используемые физические факторы легко дозируются по величине и времени воздействия.

В России рефлексотерапия введена в номенклатуру врачебных и провизорских специальностей в 1997 году (приказ Минздрава РФ от 10.12.1997, №364), и в настоящее время используется широкий класс приборов, реализующих, например, метод Фолля, основанный на измерении электропроводности биологически активных точек (БАТ) с последующим воздействием физиотерапевтическими факторами. В Москве существует научно-исследовательский институт традиционных методов лечения (ныне Федеральный научный клинико-экспериментальный центр традиционных методов диагностики и лечения). Этот институт изучил возможности компьютеризированной электропунктурной диагностики по методу Р. Фолля в рефлексотерапии и в 1999 г. сделал вывод о высокой эффективности и безопасности метода при грамотном использовании специалистамирефлексотерапевтами.

Биологически активная точка, акупунктурная точка – проекция определенного органа человека на кожный покров [3., 4.].

Условная линия, соединяющая биологически активные точки, явля-

308

ющиеся проекциями одного и того же органа, называется меридианом. Рефлексотерапия – воздействие на биологически активные точки

различными физиотерапевтическими факторами в лечебных целях. Виды известных рефлексотерапевтических воздействий:

●электромагнитным излучением (электрическим полем, магнитным полем, светом),

●температурное (теплом, холодом), ●лазерным излучением,

●механическими колебаниями (массажем, вибростимуляцией), ●акустическими полями (звуком и ультразвуком), ●лекарственными препаратами в малых дозах (фармакопунктура), а также их сочетанием.

Исследователями показано проявление синергизма малоамплитудных полей. Синергизм – комбинированное воздействие двух или более факторов, характеризующееся тем, что их совместное биологическое действие значительно превышает эффект каждого компонента и их суммы. Клиническая практика показывает, что максимальный лечебный эффект соответствует наибольшему числу воздействующих терапевтических факторов (биотропных параметров) [5.]. Этот факт подтвержден работами соавторов данной статьи: например, в [6.] показано, что воздействие на соответствующие биологически активные точки кожного покрова человека двумя физиотерапевтическими факторами (лазерным и тепловым излучениями) не оказывают терапевтического действия на больных бронхиальной астмой. Увеличение количества воздействующих факторов до 5 (лазерное и тепловое излучения, электрическое и магнитное поля, механические колебания) позволило получить терапевтический эффект даже при гормонозависимой бронхиальной астме сложного генеза.

Реализация смешанных физических полей в современной медицинской практике возможна в двух вариантах:

–с помощью нескольких устройств (обеспечивающих по 1 – 3 биотропных параметров) и расположения их определенным образом относительно болевого очага;

–с помощью единого комплексного устройства, обеспечивающего пространственное и временное совмещение воздействующих факторов.

Однако в рефлексотерапии в связи с малым размером объекта воздействия (диаметр БАТ в основном составляет 1 – 2 мм) применение первого варианта не представляется возможным, а потому необходимо использование одного универсального узла воздействия.

Создание рефлексотерапевтических устройств сопряжено с конструктивными сложностями, так как диаметр рабочего торца зонда устройства не должен превышать диаметра биологически активной точки. Однако

вэтой области медицины и медицинской техники сделано довольно много [7.]. В 1993–1994 годах было запатентовано устройство (лазерное и тепло-

309

вое излучение) и способ лечения больных преимущественно с патологией опорно-двигательного аппарата, в 1997 – устройство с тремя факторами воздействия: лазерное и тепловое излучения совместно с механическими колебаниями, затем к перечисленным факторам добавлено магнитное поле, а позже добавлена электростимуляция, т.е. в сумме – пять факторов воздействия. В 2000 г. предложен способ рефлексотерапевтического воздействия с помощью устройства, описанного ранее. Клинические испытания этого устройства (ЛК-1) по предложенному способу лечения показали, что при лечении заболеваний периферических сосудов, суставов, патологии дыхательной системы, пищеварительной системы терапевтическая эффективность достигает 78%. Кроме того, это устройство опробовано в клинических условиях при лечении заболеваний опорно-двигательного аппарата (опытная группа). Показано, что при этом нормализация местного кровообращения по данным тепловизионной диагностики наступила у 87% больных в опытной группе и только у 49% – в контрольной группе (группа больных, получавших воздействие либо лазерным излучением, либо электрическими сигналами). В [7.] представлены результаты лечения патологии желче- и мочевыводящих путей с использованием многофункциональной рефлексотерапии. Были проведены обследования на 197 пациентах в медицинских центрах, зафиксировано улучшение контролируемых параметров у 87% пациентов, а при повторных курсах лечения процент выздоровления достиг 94%.

Кроме того, в последние годы разработаны новые устройства, в которых реализованы новые воздействующие факторы: контрастное температурное воздействие [8.], ультразвуковое воздействие [9.], звуковое воздействие [10.]. Вариант рабочего органа аппаратно-программного комплекса (АПК), реализующий пять воздействующих факторов (магнитное поле, электрический ток, тепловое, лазерное и ультразвуковое излучение), подробно описан в работе [11.]. Эскиз рабочего органа АПК представлен на рис. 1.

Электронный блок и система поддержки устройства описаны в работе [12.], рассматривающей состав электронного блока, панель управления устройства, структурную модель системы поддержки и структуру базы данных, входящей в ее состав.

310