Структурная схема и характеристики эмп для диагностики заболеваний.
Структурная схема диагностического ЭМП.
Медицинскую практику можно представить как многоэтапный многократно повторяющийся лечебно-диагностический процесс.
Цель его – выявления симптомов заболевания и устранение его причин.
Этот процесс включает в себя последовательно следующие этапы:
Этап сбора данных – получение информации о состоянии здоровья пациента. Основой для получения объективной информации является измерение [биофизических сигналов человеческого организма] физиологических показателей (ФП) жизнедеятельности. Примерами ФП является температура тела, электрическая активность сердца, определяемая ЭКГ, артериальное давление, параметры дыхательной активности, состав крови и др.
Этап анализа данных – предусматривает широкое использование различных приборов (например: для длительного анализа сердечной деятельности и обнаружения ее нарушения). Особенно эффективным является этот этап, благодаря использованию ЭВМ, в частности микропроцессорных систем, для отработки медицинской информации.
Этап лечения – данный этап предусматривает использование знаний врача и терапевтических приборов. Таким образом, лечебно-диагностический процесс можно представить структурной схемой лечебно-диагностического комплекса –биотехнической системы (БТС): “пациент – прибор – врач” (П – П – В) показанной на рис.1.
В этой системе медицинский диагностический прибор рассматривается как элемент БТС. Такой подход позволяет распространить на метод проектирования два основных принципа синтеза БТС:
1). Принцип адекватности.
2). Принцип идентификации информационной среды.
1й принцип (адекватности) требует от проектировщиков разработки такого сочленения (связи) элементов прибора (в данном случае электродов) с живым организмом, которое не искажало бы основных показателей его функционирования. То есть, энтропия, вносимая в исследуемый биологический процесс методом и техническими средствами эксперимента, должны быть минимальны.
Пример: электроды или связывающие человека с прибором провода не должны искажать физиологические показатели.
2й принцип (идентификации) связан с необходимостью наиболее полного и точного представления модели состояния пациента для принятия правильного решения при проведении лечения. При этом необходимо минимизировать число диагностических признаков, они описывающих состояние пациента. Для упрощения технических средств и сокращения времени обработки информации.
С
тимулирующие
Физиологические Электрические
сигналы (вторичные)
воздействия показатели
1111 д
7
Электрические
сигналы
Лечебные
Воздействия Воспринимаемая информация
Результаты
Принимаемые диагностик
12
решения
Рис. 1 Структурная схема биотехнической системы для электрофизиологических исследований и диагностики состояния человеческого организма.
1 – стимуляция (активное воздействие),
2 – пациент,
3 – первичные преобразователи (датчики, электроды и т.д.),
4 – блок усиления физиологических сигналов,
5 – блок преобразования сигналов (усиления, фильтрации, аналого-цифровые преобразователи и т.д.),
6 – блок формирования первичных информативных признаков состояния,
7 – устройство обработки аналоговой информации,
8 – блок индикации (стрелочный, цифровой, дисплей и т.д.),
9 – блок регистрации (самописец, память ЭВМ и т.д.),
10 – ЭВМ (мини-ЭВМ, микропроцессор, микро-ЭВМ, персональный компьютер и др.),
11 – лечащий врач,
12 – классификатор для принятия решений о виде заболевания и назначения лечения,
13 – лечебные воздействия;
В настоящее время цепь обратной связи в БТС замыкает как правило врач. Ему принадлежит право выработки окончательных решений о состоянии пациента и назначении соответствующего лечения.
Измерение физиологических показателей необходимо и при диагностике заболеваний и при наблюдении за процессом лечения. В любом случае классификатор (врач или ЭВМ) сравнивает измеренные значения с так называемой «нормой», - то есть нормальными значениями(НЗ), полученных теми же самыми измерениями у большого числа здоровых людей.
Физиологические показатели и соответствующие им НЗ биофизических сигналов, которые наиболее часто измеряют при диагностике и лечении пациентов приводятся в табл. 1.
В общем, наиболее простом случае медицинский прибор для электрофизических исследований состоит из следующих блоков:
Датчики – электроды;
Усилитель биопотенциалов;
Блок обработки сигналов;
Блок регистрации (отображения) информации.