МНОГОКАНАЛЬНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС ДИАГНОСТИКИ СЕРЕДЕЧНОСОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Авторы
Файлы

Тенчурина Ю.А. Статья в формате PDF 216 KB Среди многих задач медицинского обслуживания первое место занимают задачи медицинского контроля за состоянием человека, диагностики этого состояния с целью определения уровня здоровья. Однако изменчивость и индивидуальный разброс параметров биологических объектов, их взаимосвязанность, нелинейность этих связей, наличие высокого уровня помех делают задачу объективной оценки состояния биологического объекта очень сложной. Кроме того, процесс исследования состояния человека сопровождается воздействием большого числа трудно учитываемых внешних и внутренних факторов случайной природы. Поэтому столь важной становится оценка соответствия получаемых количественных и качественных хаpaктеристик действительному состоянию. Рассмотрим проблемы определения состояния сердечно-сосудистой системы, так как ее исследование является наиболее частым и значимым.

Основным свойством современных измерительных медицинских систем является их многокaнaльность, которая обеспечивает одновременный мониторинг большого количества разнородных сигналов. Для эффективного анализа сердечно-сосудистой системы применяется одновременная регистрация наведенных биопотенциалов сердца (более 12 отведений), кровенаполнения сосудов (реография и плетизмография) и в некоторых случаях кровеносного давления и энцефалограмм. При этом сложность выполнения биомедицинских измерений связана со сравнительно малыми значениями амплитуд биологических сигналов (в некоторых случаях - единицы мкВ) при высоком уровне шумов (как за счет работы других подсистем - внутренние шумы, так и за счет наводимых из внешней среды - внешние помехи), соизмеримых с амплитудами сигналов. Причем частотный спектр выходных сигналов обычно достаточно широк: от области инфранизких частот (сотые, тысячные доли Гц) до сотен герц и более. Следовательно, измерительный комплекс состоит из многих каналов преобразования полученной информации, причем эти каналы являются разнородными, так как входные сигналы отличаются родом величин (потенциалы, сопротивление, световой поток и т.д.), частотным спектром, видом и набором помех. Соответственно почти каждый канал в системе хаpaктеризуется своим набором преобразователей, усилителей, фильтров и аналого-цифровыми преобразователями. Так как все элементы являются неидеальными по своей сути, то они хаpaктеризуются временем преобразования и временем задержки сигналов. Неправильный расчет при проектировании, погрешность параметров элементов системы и влияние внешних факторов приводит к рассинхронизации измерительных каналов, что в свою очередь проявляется в несовпадении во времени комплексов сигналов и соответственно к понижению качества диагностики, основанной на исследовании совместного взаимодействия подсистем организма (сердца, сосудов, ЦНС и т.д.). Поэтому очень важным в многокaнaльных системах является решение проблем рассинхронизации измерительных каналов.

Анализ различных схем построения измерительных каналов показал, что рассинхронизацию можно охаpaктеризовать следующими параметрами преобразования:

групповое время задержки;
уширение импульса.

Групповая задержка хаpaктерна для аналоговых преобразователей и фильтров, и связана с наличием реактивных элементов. В аналого-цифровых преобразователях и цифровых системах обработки сигналов (ЦОС) групповая задержка появляется в результате времени дискретных процессов преобразования. Уширение импульсов комплексов сигналов происходит из-за различного времени распространения их гармоник в каналах. Это в основном связано с непостоянной фазовой хаpaктеристикой аналоговых и цифровых фильтрующих элементов.

Проблема рассинхронизации может быть решена несколькими способами:

коррекция частотных хаpaктеристик преобразователей;
коррекция временных задержек преобразования.

Все виды коррекции могут быть выполнены либо изменением параметров существующих блоков, либо перестройкой схемы (удалением или добавлением блоков). Проблема заключается в том, что тотальная коррекция рассинхронизации приведет к изменению хаpaктеристик преобразования, в основном фильтрующих цепей, отвечающих за подавление помех и выделение полезных сигналов. Расчеты показали, что в большинстве случаев такая коррекция приводит к появлению существенных погрешностей и к снижению диагностических свойств комплекса. Поэтому необходимо проводить оптимальную коррекцию с сохранением достаточных метрологических свойств измерительной системы.

Для проектируемой системы была проведена формализация преобразований в разнородных измерительных каналах на основе методик Э.И. Цветкова и Ю.П. Мухи [1,2]. Разработанные аналитические выражения взаимосвязи метрологических хаpaктеристик и показателей рассинхронизации от параметров элементов позволили формализовать процесс оптимизации блоков и структуры системы измерения. Метрологический расчет полученной схемы после оптимизации показал высокую гибкость и эффективность метода.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Муха Ю. П. Структурные методы в проектировании сложных систем. Ч. I, II: Учеб. пособие, Волгоградский политехнический институт. - 1993.
Цветков Э. И. Основы математической метрологии. Ч. I, II, III, IV - С-Пб., 2001.

ЛЕС – ЗЕЛЕНОЕ ЗОЛОТО РОССИИ

Статья в формате PDF 286 KB...

27 04 2024 18:33:17

К ВОПРОСУ ЗАКРЫТИЯ РАН ПРИ ОЖИРЕНИИ

Статья в формате PDF 116 KB...

26 04 2024 18:12:24

Как учить школьников задачам на построение?

Статья в формате PDF 262 KB...

25 04 2024 20:11:24

ПЕСНЯ НА УРОКАХ ИНОСТРАННОГО ЯЗЫКА

Статья в формате PDF 123 KB...

24 04 2024 18:36:15

МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ДИКИХ СЕВЕРНЫХ ОЛЕНЕЙ БАССЕЙНА НИЖНЕГО ТЕЧЕНИЯ Р.ИНДИГИРКИ

Статья в формате PDF 86 KB...

23 04 2024 14:55:50

СТРУКТУРА ПРОГРАММНО-АППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА МОНИТОРИНГА ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРРИТОРИАЛЬНО-РАЗНЕСЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Статья в формате PDF 132 KB...

22 04 2024 8:20:11

СТИМУЛИРУЮЩАЯ РОЛЬ ОЦЕНКИ ТРУДА В СИСТЕМЕ ПРЕДПРИНИМАТЕЛЬСТВА

Статья в формате PDF 119 KB...

21 04 2024 19:24:18

СОСТАВ И СТРУКТУРА ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ ЭЛЕКТРОИСКРОВЫХ ПОКРЫТИЙ НА СТАЛИ 45

Статья в формате PDF 140 KB...

20 04 2024 9:32:28

МЕДИКО-СОЦИАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ, ФОРМИРУЮЩИЕ У МОЛОДЁЖИ ТРУДНОСТИ В ОБУЧЕНИИ

Статья в формате PDF 121 KB...

19 04 2024 4:15:36

ОБЩАЯ СХЕМА ОПТИМИЗАЦИИ ПРОЦЕССА РАЗМОЛА ПОЛУФАБРИКАТОВ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ДВП

В работе определено значение процесса размола древесной массы в общей технологии получения древесноволокнистых плит. Показана взаимосвязь основных технологических, конструктивных и энергосиловых параметров размольных установок и влияние их на качественные, количественные хаpaктеристики получения древесноволокнистых плит. ...

18 04 2024 6:28:58

ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕДАГОГИКИ

Статья в формате PDF 144 KB...

17 04 2024 12:14:55

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ У БЫЧКОВ МАССЫ СЕМЕННИКОВ И ЖЕЛЁЗ ВНУТРЕННЕЙ СЕКРЕЦИИ НА ТЕХНОГЕННО ЗАГРЯЗНЁННОЙ ТЕРРИТОРИИ БРЯНСКОЙ ОБЛАСТИ

Статья в формате PDF 235 KB...

16 04 2024 14:35:28

СТРУКТУРА УПРАВЛЕНИЯ СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИМ РАЗВИТИЕМ ИЖМОРСКОГО РАЙОНА

Статья в формате PDF 125 KB...

15 04 2024 19:47:18

О НРАВСТВЕННО–ЭТИЧЕСКИХ ОСНОВАХ НАСТУПАЮЩЕЙ ЭПОХИ

В статье, опираясь на новые мировоззренческие позиции, предпринята попытка обосновать неизбежность высокой нравственности для выживания человечества в условиях космоземных преобразований. ...

14 04 2024 18:12:42

ОЦЕНКА ОБЩЕЙ И ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ЗАБОЛЕВАЕМОСТИ ГОРНОРАБОЧИХ ПОДЗЕМНОЙ ДОБЫЧИ

Статья в формате PDF 106 KB...

13 04 2024 0:20:25

ЭКОСИСТЕМНЫЕ УСЛУГИ ЛЕСОВ ЗАПАДНОГО КАВКАЗА

Перспективами развития лесной отрасли России и состоянием лесных экосистем обеспокоены многие ведущие специалисты [1]. Анализ развития ситуации с лесами и лесным хозяйством в развитых государствах показывает, что без стратегического планирования (предвидения и контроля ситуации в отрасли на десятилетия вперед) невозможно достичь устойчивого развития. Поэтому прогноз развития лесной отрасли на основе анализа состояния лесов в Южном федеральном округе, в особенности в его горной части (в пределах Краснодарского края), где развиты уникальные и особо ценные леса юга России, сосредоточены важнейшие курорты России в непосредственно в пограничной зоне ее, приобретает особую геополитическую значимость и актуальность. ...

12 04 2024 2:50:59

РЫНОЧНАЯ ОЦЕНКА ЗНАНИЙ КАК ОСНОВА СТОИМОСТИ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОГО КАПИТАЛА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Статья в формате PDF 127 KB...

11 04 2024 2:32:21

Исследование процесса ферментации творожной сыворотки

Статья в формате PDF 121 KB...

10 04 2024 3:13:52

СОЗДАНИЕ БАЗЫ ДАННЫХ ДЛЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 253 KB...

09 04 2024 23:27:22

ПСИХОСОМАТИЧЕСКОЕ ОБСЛЕДОВАНИЕ ЖЕНЩИН РЕПРОДУКТИВНОГО ВОЗРАСТА С МАСТОПАТИЕЙ

Статья в формате PDF 113 KB...

08 04 2024 13:29:54

ВНЕДРЕНИЕ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ НОВЕЙШИХ ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Статья в формате PDF 134 KB...

07 04 2024 15:22:11

Дифференцированный анализ хронометрических и структурных показателей гемостаза в физиологических условиях

Статья в формате PDF 105 KB...

06 04 2024 1:30:51

АКТУАЛЬНОСТЬ ИЗУЧЕНИЯ РЕГИОНАЛЬНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ ФОРМИРОВАНИЯ КРЕСТЬЯНСКИХ ПОСЕЛЕНИЙ КОН 19 В. НАЧ 20В. И ПРИМЕНЕНИЕ ЭТОГО ОПЫТА В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Статья в формате PDF 102 KB...

05 04 2024 12:21:53

НАПРАВЛЕНИЯ МЕЖДУНАРОДНОГО СОТРУДНИЧЕСТВА В ОБЛАСТИ ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ СТАЦИОНАРНЫХ И ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Статья в формате PDF 214 KB...

04 04 2024 14:29:55

ЗНАЧИМОСТЬ ФАКТОРОВ РИСКА В РАСПРОСТРАНЕНИИ ЗАБОЛЕВАНИЙ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ

Статья в формате PDF 113 KB...

03 04 2024 5:12:14

ОБУЧАЮЩЕ-КОНТРОЛИРУЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТИ POWER POINT ПРИ ОБУЧЕНИИ ХИМИИ

Статья в формате PDF 87 KB...

02 04 2024 6:31:13

ПРИОРИТЕТ ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ОБРАЗОВАНИЯ

Показано значение естественнонаучной составляющей образования для развития способов умственной деятельности у одаренных детей и значение основополагающих знаний естественных наук для будущих поколений. ...