Разработка методов и средств оценки вегетативной обеспеченности на основе резонансного биоуправления кардиореспираторной системой

• Автор: Кузьмин, Александр Алексеевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Курск
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ

1.1 Роль вегетативной нервной системы в поддержании гомеостаза

1.2 Дисфункция ВНС как основной фактор нарушения гомеостаза на примере патогенеза эссенциальной гипертензии

1.3 Современные методы исследования вегетативной нервной системы

1.3.1 Психофизиологические опросники и вегетативные индексы

1.3.2 Биохимические анализы

1.3.3 Показатели вариабельности сердечного ритма ВСР

1.3.4 Функциональные пробы

1.4 Исследование состояния ВНС при функциональном резонансе проба 6 дыханий в минуту

1.5 Цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ОЦЕНКА ВЕГЕТАТИВНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ НА ОСНОВЕ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО РЕЗОНАНСА ССС
2.1 Исследование зависимости сердечного ритма от дыхательных изменений интраторакального давления
2.2 Разработка математической модели контура регуляции ритма сердца, стабилизирующего артериальное давление с учетом резонансных свойств его компонент
2.3 Исследование механизмов влияния тонуса ВНС на параметры функционального резонанса ССС
2.4 Выводы второй главы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ И АЛГОРИТМИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ОЦЕНКИ ВЕГЕТАТИВНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НА ОСНОВЕ РЕЗОНАНСНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМОЙ
3.1 Разработка способа возбуждения ФР с учетом изменчивости основной частоты резонанса
3.2 Разработка медикотехнической системы регистрации ЭКС с передачей информации по телекоммуникационным каналам
3.3 Разработка способа гибкой компенсации дрейфа изолинии при телеметрической регистрации биопотенциалов
3.4 Конвейерная обработка сигнала ЭКГ в реальном масштабе времени в программноаппаратном комплексе для возбуждения резонансных режимов работы кардиореспираторной системы
3.5 Выводы третьей главы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЕГЕТАТИВНОЙ ОБЕСПЕЧЕННОСТИ НА ОСНОВЕ РЕЗОНАНСНОГО БИОУПРАВЛЕНИЯ КАРДИОРЕСПИРАТОРНОЙ СИСТЕМОЙ
4.1 Определение необходимых объемов исследуемых выборок
4.2 Исследование параметров функционального резонанса ССС при ортостатической пробе у спортсменов
4.3 Исследование параметров функционального резонанса ССС при ортостатической пробе у больных эссенциальной гипертензией гиперсимпатического типа.
4.4 Исследование фазовых траекторий управляющих систем при равномерной физической нагрузке
4.5 Разработка решающих правил для принятия решений о недостаточности вегетативного обеспечения
4.6 Выводы четвертой главы ЗАКЛЮЧЕНИЕ Библиографический список
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Разработка математической модели контура регуляции ритма сердца, обеспечивающего стабилизацию артериального давления, с учетом резонансных свойств его компонент. Исследование механизмов влияния тонуса ВНС на параметры ФР. Разработка способа возбуждения ФР с учетом изменчивости основной частоты резонанса. Синтез решающих правил по оценке вегетативной обеспеченности и экспериментальные исследования, позволяющие подтвердить адекватность выбранного признакового пространства для оценки вегетативного обеспечения. Методы исследований. В работе использовались методы системного анализа, теории автоматического управления, математического моделирования, математической статистики, цифровой обработки сигналов и распознавания образов. Научная новизна. ФР и ортостатической пробы, позволяющие дифференцировать гиперадренергическую форму ЭГ. Практическая значимость н результаты внедрения работы. Получено заключение Министерства здравоохранения Российской Федерации о целесообразности дальнейшей разработки и освоения технических средств, реализующих разработанные в диссертации способы, утверждены медикотехнические требования соответственно протокол 1 от мая г. Биомедицинской инженерии Курского государственного технического университета и на кафедре общеинженерной подготовки Курского государственного медицинского университета. Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на XI научнотехнической конференции с участием зарубежных специалистов Датчики и преобразователи информации систем измерения, контроля и управления, Москва, , VI российской научнотехнической конференции Материалы и упрочняющие технологии Курск, , на Международных научнотехнических конференциях Медикоэкологические информационные технологии, Курск, , на Молодежной научнотехнической конференции технических вузов центральной России Брянск, , на Международной научнотехнической конференции Компьютерные технологии в управлении, диагностике и образовании Тверь, . Публикации. Самостоятельно и в соавторстве по материалам диссертации опубликовано печатных работ. Краткое содержание работы. В первой главе анализируется роль вегетативной нервной системы в поддержании гомеостаза на примере патогенеза эссенциальной гипертензии, исследуются современные способы оценки состояния вегетативной нервной системы. Проведен анализ ограничений и противоречий этих способов, на основании которого показана целесообразность исследования управляющих систем организма резонансными воздействиями. Во второй главе рассматриваются вопросы построения математической модели контура регуляции ритма сердца ИЛ интервалов, обеспечивающего стабилизацию артериального давления с учетом резонансных свойств его компонент. В третьей главе рассматриваются вопросы аппаратной и алгоритмической поддержки для оценки вегетативной обеспеченности на основе резонансного биоуправления кардиореспираторной системой. В четвертой главе приводятся результаты экспериментальных исследований способов и средств оценки вегетативной обеспеченности на основе резонансного биоуправления кардиореспираторной системой. Гомеостаз это множество регуляторных процессов, направленных на поддержание постоянства рабочих параметров внутренней среды организма. Главными звеньями практически всех этих процессов являются нервная и эндокринная системы. Основное различие между этими системами это скорость управления. Как правило, нервная система обеспечивает более быстрый ответ на изменение рабочего параметра, чем эндокринная система. Основной функцией вегетативной нервной системы является поддержание постоянства внутренней среды и приспособление к изменяющимся условиям внешней среды. Процесс стабилизации внутреннего параметра осуществляется по принципу отрицательной обратной связи. Биологическая функциональная система есть замкнутое физиологическое образование с непрерывной обратной информацией об успешности данного приспособительного действия 5. Таким образом, биологическую функциональную систему можно представить как систему автоматической стабилизации рис. Рис.