Разработка и исследование методов анализа и синтеза элементов систем управления чрезкожной электростимуляцией

• Автор: Кравченко, Анатолий Борисович
• Шифр специальности: 05.13.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Таганрог
• Количество страниц: 178 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. РАЗРАБОТКА КОНЦЕПЦИИ СИСТЕМНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ УСТРОЙСТВ И СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ В ПРИБОРАХ ЭЛЕКТРОЛЕЧЕНИЯ

1.1. Особенности системного подхода при реализации электролечения.

1.2. Анализ систем электролечения.

1.3. Интерпретация основных понятий классической теории управления для систем электролечения.

1.4. Содержательное описание электростимуляции

1.5. Эквивалентные схемы кожноэлектродного контакта

1.6. Структурная реализация системы управления электростимуляцией

1.7. Обоснование предмета исследований

1.8. Выводы.

2. АНАЛИЗ НАБЛЮДАЕМОСТИ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЕЙ
2.1. Задачи медикобиологических исследований.
2.2. Частотные методы исследования биотканей
2.3. Электроемкостные методы исследования биотканей.
2.4. Анализ недостатков частотного и электроемкостного методов исследования
2.5. Разработка метода параметрической идентификации электрических моделей замещения биологических объектов во временной области.
2.6. Выводы.
3. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ВЫХОДНОГО БЛОКА ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯТОРОВ.
3.1. Анализ формы стимулирующего импульса выходного блока элсктростимулятора.
3.2. Разработка модели выходного контура стимулятора с включенной нагрузкой
3.3. Исследование параметров выходного стимулирующего сигнала
3.4. Метод оценки адекватности параметрических моделей биологических
объектов.
3.5 Выводы.
4. РАЗРАБОТКА МЕТОДА ПРОЕКТИРОВАНИЯ И АЛГОРИТМОВ РАБОТЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ЭЛЕКТРОСТИМУЛЯЦИЕЙ.
4.1. Актуальность обратной связи при электростимуляции
4.2. Проектирование устройств систем управления электростимуляцией
4.3. Проектирование системы управления электростимуляцией.
4.4 Метрологический анализ
4.5 Некоторые результаты применения электростимулятора в лечебной
практике
4.6. Выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ


Определение системы электролечения. Будем рассматривать электролечение, как процесс воздействия системой управления на объект управления, что схематически отражено на рис. Рис. Системой управления является прибор электролечения, а в качестве объекта управления рассматривается организм человека. Задание управляющих воздействий осуществляется лечащим врачом либо пациентом самостоятельно. Следует обратить внимание на наличие или отсутствие обратной связи, т. Обратная связь может присутствовать в приборах, где величина воздействия коррелируется в зависимости от реакции на лечебные воздействия. А, я, оя, в, г, си; лт, к ьА<>. Ол - множество свойств элементов; Я={г2}, уб/=/7,2,. В - вектор конструктивных параметров системы; 2 - цель или совокупность целей, обеспечивающая достижение желаемого состояния организма человека; V - условия целеобразования; АТ -интервал времени, в течение которого будет существовать система; IV-наблюдатели или лица (лечащие врачи), принимающих решения; /,лязык общения наблюдателей. Определение (1. Н.П. Бусленко. Введем понятие вектора конструктивных параметров системы «прибор электролечения - организм человека» в виде множества В={В1,В2,. В1 — {Ь,Ь,. Ъ'} вектора В{ следует понимать измеримое состояние ьго элемента системы «прибор электролечения - организм человека», достигаемое в соответствии с целью 2/, 2{е2 электролечения. Понятие элемента имеет диалектическое определение и является контекстно зависимым. Под структурой системы «прибор электролечения - организм человека» понимается внутреннее строение организма человека, включающее органы и системы, все виды связей и взаимодействий. Отметим, что прибор электролечения можно рассматривать как «нулевую» подсистему или как внешнюю среду, являющийся элементом системы «прибор электролечения - организм человека». Системное определение (1. В рамках системного подхода электролечение - совокупность методов, основанных на использовании дозированного воздействия на организм различными электрическими токами, как управляющего воздействия. Широко известно, что электротерапия или электростимуляция синонимы понятия «электролечения». Важную роль в электролечении играет обратная связь, которая может быть положительной, т. Обратная связь является основой саморегулирования организма, приспособления его к изменению внутреннего состояния и условиям существования во внешней среде. При разработке моделей функционирования сложных саморегулирующихся, самоорганизующихся систем в них, как правило, одновременно присутствуют и отрицательные, и положительные обратные связи. На использовании этих понятий базируется, в частности, имитационное динамическое моделирование. Понятие «цель» и связанные с ним понятия целесообразности, целенаправленности лежат в основе развития системы []. Изучению этих понятий происходит в философии, психологии, кибернетике. В зависимости от стадии идентификации организма, этапа системного подхода к лечению, в понятие цель можно вложит разные оттенки - от идеальных устремлений до конечных результатов, достижимых в пределах некоторого интервала времени. Конкретные цели - это конечные результаты, достижимые в пределах некоторого интервала времени, формулируемые иногда даже в терминах конечного продукта деятельности []. При применении системного подхода в электролечении понятие цели может быть рассмотрено, как взаимосвязь понятий цели, оценки, средства достижения цели, целостности результатов электролечения. Одно и то же состояние организма в зависимости от опыта может быть представлено разными способами. В определении (1. В, который характеризует мгновенную «фотографию» системы. Вектор конструктивных параметров организма можно определить через выходные параметры (вес, температура, давление и прочее), либо через макропараметры, макросвойства организма. Понятие «равновесие» для системы определяют как способность системы в отсутствии внешних возмущений (или при постоянных воздействиях) сохранять свое состояние сколь угодно долго []. Это состояние называется состояние равновесия.