Биотехническая система мониторинга и управления вспомогательным роторным насосом крови

• Автор: Дозоров, Константин Николаевич
• Шифр специальности: 05.11.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Содержание

Список сокращений

Введение

Г лава 1. Обзор существующих методов и принципов вспомогательного кровообращения

1.1. Обзор методов вспомогательного кровообращения, классификация существующих типов АВК

1.1.1. Классификация методов механической поддержки кровообращения

1.1.2. Шунтирование желудочка сердца

1.2. Основные проблемы управления роторными насосами (PH)

1.3. Обзор принципов получения информации о параметрах работы АВК на базе насосов роторного типа и о состоянии сердечнососудистой системы
1.3.1. Прямое измерение напора и расхода
1.3.2. Косвенное измерение напора и расхода
1.3.3. Определение частоты сокращений естественного сердца, индекса пульсаций, индекса пульсационного отношения
1.4. Обзор систем управления АВК на базе насосов роторного типа
1.5. Медицинские биотехнические системы
Выводы
Глава 2. Разработка теоретических основ биотехнической системы кровообращения
2.1. Постановка задачи разработки биотехнической системы
2.2. Обзор математических моделей системы кровообращения


2.3. Общая структура математической модели системы кровообращения человека
2.4. Исследование модели СК
2.4.1. Организм без нарушений СК в состоянии покоя
2.4.2. Организм без нарушений СК при физической нагрузке различной интенсивности
2.4.3. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя)
2.4.4. СН (состояние покоя)
Выводы
Глава 3. Исследование биотехнической системы кровообращения
3.1. Общие положения по применению роторных насосов в поддержке системы кровообращения
3.2. Описание используемого центробежного насоса крови
3.3. Описание используемого осевого насоса крови
3.4. Экспериментальное определение характеристик насосов
3.4.1. Описание экспериментального комплекса
3.4.2. Исследование расходно-напорных характеристик центробежного насоса
3.4.3. Исследование расходно-напорных характеристик осевого насоса
3.4.4. Исследование гидравлического сопротивления подводящих каналов насоса
3.5. Косвенное измерение параметров БТС кровообращения
3.5.1. Измерения тока и скорости вращения рабочего колеса PH
3.5.2. Косвенные измерения напора и расхода PH
3.5.3. Косвенные измерения ЧСС


3.5.4. Определение критических режимов работы АВК и степени поддержки СК
3.5.5. Определение ударного объема и объемного кровотока
3.6. Управление БТС
Выводы
Глава 4. Реализация и тестирование биотехнической системы кровообращения
4.1. Исследование объединенной модели БТС
4.1.1. СН (состояние покоя, бодрствование)
4.1.2. СН (состояние сна)
4.1.3. СН (состояние легкой физической нагрузки)
4.1.4. Стимуляция сердца при помощи ЭКС (состояние покоя и легкой физической нагрузки)
4.2. Реализация БТС кровообращения
4.2.1. Аппаратное обеспечение БТС
4.2.2. Программное обеспечение БТС
Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение

функциональное взаимодействие биологических и технических элементов, связанных в едином контуре целенаправленного поведения [24].
Для медицины характерны системы человек - машина, иногда называемые БТС технической ориентации, или человеко-машинными комплексами, которые позволяют наилучшим способом согласовать и использовать возможности человека для управления техническими устройствами, а также системы медико-биологической ориентации (инженерно-физиологические системы), предназначенные для создания и поддержания определенных условий функционирования организма, отдельных физиологических систем или органов.
По назначению системы человек - машина весьма разнообразны: управляющие, обслуживающие, обучающие, информационные, исследовательские, экспертные и др. Их разработка ведется с привлечением результатов медицинских исследований (антропометрических, физиологических, психофизиологических), что позволяет улучшить организацию рабочего места (выбор формы управляющего пульта, расположение на нем средств отображения информации и органов управления, устранение отвлекающей информации). Изучение проблем создания СЧМ с учетом анатомических, физиологических, интеллектуальных и социально-психологических качеств оператора или группы операторов, рассматриваемых в качестве элемента БТС технической ориентации, является задачей инженерной психологии (эргономики).
Инженерно-физиологические БТС подразделяют на системы, восстанавливающие функции целостного организма, и системы, поддерживающие жизнедеятельность отдельных систем и органов. Среди первых можно выделить системы коррекции информационных потоков (протезирование зрения, слуха); вспомогательные системы и системы управления естественными органами (электростимуляторы, вспомогательные системы дыхания и кровообращения, системы индивидуальной тепловой