Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ существующих способов и технических средств определения магниточувствительности пациента 8
1.1 Общие положения 8
1.2 Методика МЗ РФ для определения магниточувствительности 9
1.3 Альтернативные способы определения магниточувствительности пациента 15
1.4 Анализ технических средств для определения магниточувствительности пациента 19
1.5 Выводы 34
Глава 2. Разработка способа и технических средств для определения магниточувствительности пациента 35
2.1 Выбор и обоснование набора параметров для определения магниточувствительности пациента 35
2.2 Разработка автоматизированного способа определения магниточувствительности 39
2.3 Модель воздействия магнитного поля на пациента при определении его магниточувствительности 48
2.4 Анализ составляющих погрешности системы 56
2.5 Выводы 60
Глава 3. Разработка способа и канала измерения температуры биологически активной точки 61
3.1 Разработка способа измерения температуры БАТ 61
3.2 Моделирование работы датчика температуры 65
3.3 Анализ инструментальной погрешности датчика температуры 70
3.4 Анализ влияния импульсных магнитных полей на работу датчика температуры 75
3.5 Выводы 80
Глава 4. Практическая реализация результатов работы. экспериментальные исследования разработанных устройств 81
4.1 Разработка аппаратной части системы определения магниточувствительности пациента 81
4.2 Разработка программного обеспечения системы определения магниточувствительности пациента 85
4.3 Экспериментальные исследования разработанных способов и технических средств определения магниточувствительности 94
4.4 Выводы 107
Заключение 108
Список литературы 110
Приложения 117
- Анализ технических средств для определения магниточувствительности пациента
- Разработка автоматизированного способа определения магниточувствительности
- Анализ влияния импульсных магнитных полей на работу датчика температуры
- Разработка программного обеспечения системы определения магниточувствительности пациента
Введение к работе
Актуальность работы. В последнее время в России и за рубежом интенсивно развивается перспективная область медицины - магнитотерапия, основанная на использовании биологического и лечебного действия электромагнитных полей. Многочисленные лабораторные и клинические исследования показали высокий клинический эффект при лечении магнитными полями различных заболеваний, в частности сердечно-сосудистых [1-6].
Положительные результаты действия комплексной магнитотерапии достигаются в 80ч-85 % случаев. Объясняется это не только хорошей переносимостью процедур, минимальным числом противопоказаний, но и возможностью оптимизировать воздействие в соответствии с последними достижениями в области физиотерапии, физиологии и магнитобиологии. Характер и интенсивность действия магнитного поля зависят от биотропных параметров магнитного поля, а также от индивидуальных особенностей пациента, в частности от маг-ниточувствительности - чувствительности организма к воздействию магнитного поля. Оценка магниточувствителыюсти пациента позволяет до проведения курса магнитотерапии предсказать эффективность такого лечения, подобрать индивидуальную тактику его проведения [7].
Подходы к разработке способов и технических средств определения маг-ниточувствительности приведены в работах A.M. Демецкого, А.В. Цецохо, Ы.Р. Деряпы, А.В. Трифонова, Дж. Киршвинка и др. Известно около десятка способов определения магниточувствителыюсти пациента [7-10J. В абсолютном большинстве эти способы не автоматизированы и основаны на применении постоянных магнитных полей, что не отражает в полной мере реакцию организма на импульсные и переменные магнитные поля, используемые современными магнитотерапевтическими аппаратами.
Основной задачей, требующей решения при определении магниточувст-вительности пациента, является получение достоверной информации об ответных реакциях организма на действие магнитного поля, что требует разработки
современных способов и создания технических средств определения этих реакций и их практического применения.
Цель диссертационной работы. Повышение эффективности определения магниточувствительности путем разработки методов и технических средств автоматизированного определения физиологических показателей пациента до магнитотерапевтического воздействия.
Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи.
Выбор и обоснование набора информативных параметров для автоматизированного определения магниточувствительности пациента на основе анализа существующих способов и экспериментальных исследований.
Построение модели, описывающей влияние магнитного поля на организм пациента или отдельных его систем при определении магниточувствительности.
Разработка и исследование автоматизированного способа определения магниточувствительности на основе анализа физиологических реакций на магнитную нагрузку.
Разработка и исследование способов измерения параметров пациента в условиях действия электромагнитных полей.
Практическая реализация полученных технических решений и разработанных алгоритмов в виде аппаратно-программного обеспечения системы определения магниточувствительности пациента. Выработка рекомендаций по практическому применению разработанных устройств и алгоритмов.
Методы исследования. Результаты исследований, включенные в диссертацию, базируются на методах численного анализа и моделирования, математическом аппарате теоретических основ электротехники, экспериментальных исследованиях и теории статистического оценивания. Научная новизна 1. Разработана модель действия магнитного поля на пациента при определении его магниточувствительности, описывающая процесс формирования физиологической реакции на магнитное поле и отличающаяся применением в ка-
честве преобразователя электромагнитной энергии точки акупунктуры. Уточнена электрическая модель биологически активной точки.
Впервые предложен автоматизированный способ определения магниточувствительности на основе анализа физиологических реакций сердечнососудистой и нервной систем пациента на кратковременную импульсную магнитную нагрузку, позволяющий получить количественную оценку магниточувствительности.
Для определения инверсионной магниточувствительности предложен способ измерения температуры, основанный на дифференциальном включении корреляционно связанных термисторов, позволяющий повысить метрологические характеристики измерения. Новизна способа подтверждена патентом РФ.
Практическая значимость. На основе полученных в ходе работы результатов:
Разработан экспериментальный образец системы определения магниточувствительности, позволяющий до процедуры магнитотсрапии определить степень магниточувствительности пациента. Показано, что время, затрачиваемое на определение магниточувствительности, сокращено с 1,5 часа до 5 минут при достоверности получаемых результатов 0,94.
Создано программное обеспечение, позволяющее на основе зарегистрированных данных получить оценку магниточувствительности пациента, а также осуществлять управление режимами магнитного воздействия и сбора данных.
Разработан экспериментальный образец датчика температуры для определения инверсионной магниточувствительности, реализующий предложенный способ и позволяющий осуществлять измерение температуры в условиях действия электромагнитных полей. Исследованы погрешности датчика. Показано, что полная погрешность датчика не превышает 0,1 С.
Внедрение результатов работы. Полученные в работе результаты внедрены при разработке аппаратно-программного комплекса «Мультимаг», серийно выпускаемого Касимовским приборным заводом, в клиническую практику Рязанского филиала ФГУ «Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии», в учебный процесс ГОУВПО
«Рязанский государственный радиотехнический университет», что подтверждается соответствующими актами внедрения. Положения, выносимые на защиту
Автоматизированный способ определения магниточувствительности пациента, основанный на анализе физиологических реакций организма на кратковременную импульсную магнитную нагрузку.
Способ измерения температуры, позволяющий оценить инверсионную магниточувствительность, основанный на дифференциальном включении корреляционно связанных термисторов, что дает возможность повысить точность измерения.
Структура и алгоритм работы системы определения магниточувствительности и структура датчика температуры, реализующие предложенные способы.
Результаты экспериментальных исследований разработанных способов и устройств, подтвердивших обоснованность теоретических выводов, расчетов и результатов моделирования.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на V международной НТК «Современные средства управления бытовой техникой» (Москва, 2003), всероссийской НТК «Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы» (Рязань, 2002 -2005), VII межвузовской НПК «Информационные технологии XXI века» (Москва, 2005).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 20 печатных работ, в том числе один патент РФ на изобретение и одно свидетельство об отраслевой регистрации программ для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 72 наименований, 3 приложений. Диссертация содержит 109 страниц основного текста и 56 страниц рисунков и таблиц (59 рисунков и 8 таблиц).
Анализ технических средств для определения магниточувствительности пациента
Рассмотрим технические средства, необходимые для реализации представленных способов определения магниточувствительности.
Тонометры на рынке медицинской техники представлены огромным количеством моделей различных производителей. Условно все измерители артериального давления разделяются на три типа: механические, полуавтоматические и автоматические. Наиболее широкое распространение получили полуавтоматические и автоматические тонометры, принцип действия которых основан на осциллометрическом или аускультативном методах. Аускультативный метод основан на измерении артериального давления при определении тонов Корот-кова с помощью одного или нескольких микрофонов, расположенных над артерией. Типовая структурная схема полуавтоматического тонометра, реализующего метод тонов Короткова представлена на рис 1.5.
Работа прибора осуществляется следующим образом. Компрессор (К) нагнетает воздух в манжету (М) до некоторого значения, превышающего измеряемое значение, после чего открывается клапан декомпрессии и воздух начинает медленно стравливаться из манжеты. Изменение давления в манжете регистрируется датчиком давления (ДД), который обычно конструктивно встроен в манжету. На основе сигналов, поступающих с датчиков пульса (ДП) и тонов Короткова (ДТК), блок обработки (БО) вырабатывает сигнал управления на регистрацию цифровым манометром (ЦМ) систолического и диастолического значений артериального давления. Момент регистрации систолического значения артериального давления совпадает с моментом появления тонов Короткова, а диастолического - с моментом их исчезновения. Завершающим этапом измерения является отображение полученных результатов на цифровом индикаторе (ЦИ). Недостатком аускультативного метода измерения является чувствительность к внешним шумам и точности расположения микрофона над артерией.
Осциллометрический метод измерения артериального давления основан на том, что при прохождении крови во время систолы через сдавленный участок артерии в манжете возникают микропульсации давления воздуха, анализируя которые получают значения систолического, диастолического и среднего давлений. Анализ осцилляции проводится с помощью специальных алгоритмов, но обычно систолическому давлению соответствует давление в манжете, при котором происходит резкое увеличение амплитуды осцилляции, среднему -максимальный уровень осцилляции, а диастолическому - резкое их ослабление. Типовая структура автоматического тонометра, работающего на осцил-лометрическом методе измерения давления, представлена на рис. 1.6. При запуске процедуры измерения блок управления (БУ) формирует сигнал запуска для компрессора (К), который начинает накачивать воздух в манжету (М). При достижении некоторого порогового значения БУ выдает сигнал управления, останавливающий компрессор и открывающий клапан декомпрессии (КД). В этот момент воздух начинает стравливаться из манжеты. При этом происходит регистрация изменения давления в манжете датчиком давления (ДД). Сигнал с выхода датчика давления поступает на блок фильтров (БФ), в котором осуществляется аналоговая фильтрация, после чего сигнал подвергается аналого-цифровому преобразованию (АЦП). Зарегистрированный сигнал анализируется и отображается на цифровом индикаторе (ЦИ). Недостатком рассмотренного способа измерения артериального давления является низкая устойчивость к вибрации и движениям руки.
Несмотря на многообразие моделей измерителей артериального давления, технические характеристики их, как видно из таблицы 1.4, отличаются несущественно. Недостатками существующих моделей тонометров являются: отсутствие возможности применения тонометров в составе системы определения магниточувствительности, т.к. приборы для измерения артериального давления выполняются в виде законченного автономного прибора; все измерители артериального давления являются манжетными, что исключает возможность использования этих приборов в режиме непрерывного измерения артериального давления.
Цифровые медицинские термометры подразделяют на электронные и инфракрасные. Принцип действия электронных термометров основан на преобразовании значения термосопротивления в цифровой код. Существует несколько видов такого преобразования, однако самыми распространенными являются мостовой и частотный способы преобразования. В состав термометра с мостовым преобразованием (рис. 1.7) входят: измерительный мост (М), дифференциальный усилитель (Ус), аналого-цифровой преобразователь (АЦП) и цифровой индикатор (ЦИ). Изменение температуры объекта приводит к изменению сопротивления термистора Яг, вследствие чего происходит изменение выходного напряжения измерительного моста, которое поступает на вход дифференциального усилителя. Усиленное выходное напряжение моста поступает на вход АЦП, выходной код которого отображается на цифровом индикаторе.
Разработка автоматизированного способа определения магниточувствительности
На основе проведенного анализа информативных параметров выделен следующий набор параметров для создания автоматизированного способа определения магниточувствителыюсти: среднеквадратичное отклонение ЧСС и изменение температуры БАТ. Поэтому для определения степени магниточувст-вительности пациента предлагается регистрировать значения частоты сердечных сокращений до, во время и после воздействия. После регистрации в каждой из выборок оценивается СКО, после чего полученные данные анализируются на предмет изменения закона распределения кардиоинтервалов. Поскольку принадлежность двух или более выборок к одной генеральной совокупности определяется по F-критерию [35], то магниточувствительпость пациента можно считать средней или высокой, если выполняется условие
где sj2- большая из дисперсий распределений кардиоинтервалов до и во время воздействия магнитным полем, s\— меньшая из дисперсий распределений кардиоинтервалов до и во время воздействия магнитным полем, 532- большая из дисперсий распределений кардиоинтервалов до и после воздействия магнитным полем, sj- меньшая из дисперсий распределений кардиоинтервалов до и после воздействия магнитным полем, F- табличное значением квантиля распределе ния Фишера с заданной доверительной вероятностью (Р=0,95) и числом степеней свободы [36, 37].
При достаточно больших объемах выборок (п 30) распределение выборочных дисперсий стремится к нормальному закону с математическим ожиданием, равным истинному значению дисперсии [38]. Поэтому осуществляют выборки до, во время и после воздействия магнитным полем объемом не менее 30 значений кардиоинтервалов. В этом случае минимально необходимое время для проведения процедуры определения магниточувствительности не будет превышать 5 минут (при условии, что частота пульса пациента 70 ударов в минуту).
Для определения инверсионной магниточувствительности предлагается регистрировать значения температуры БАТ во время предъявления и отключения магнитной нагрузки. Если температура точки акупунктуры уменыпается за время воздействия магнитного поля на величину до 0,5 С, то магниточувстви-тельность считают инверсионной. Значение порога изменения температуры БАТ устанавливается в соответствии со значением, принятым в способе [9].
Известно, что биологически активные точки кожи жестко связаны с определенной системой организма или органом. С одной стороны они «информируют» центральную нервную систему (ЦНС) о состоянии отдельных органов и систем организма [25]. С другой стороны - позволяют изменять состояние органов и систем путем различного рода воздействиями на эти точки [34], что позволяет осуществлять воздействие магнитным полем непосредственно на точку БАТ. Поскольку за время воздействия оценивается изменение распределения кардиоинтервалов, то воздействие необходимо осуществлять на точку акупунктуры, расположенную на меридиане сердца [39], например V(C)-9. Для повышения помехозащищенности, при воздействии на точку V(C)-9, расположенную на мизинце правой руки, температуру необходимо измерять точки V(C)-9 левой руки.
Во многих источниках [1,5, 40] отмечается, что магнитное поле оказывает более эффективное воздействие, если оно синхронизировано с каким-либо биоритмом человека (пульс, ос-ритм ЭЭГ и др.). Известно также, что кратковременное воздействие магнитным полем небольшой индукции вызывает развитие обратимых реакций ЦНС, а увеличение этих параметров - малообратимых [25]. Поэтому, в амплитудной области магнитный стимул должен обладать относительно небольшой индукцией, а в частотной его необходимо синхронизировать с ударами пульса пациента, в расчете на получение более выраженной ответной реакции. Достоверно установлено, что биологические эффекты при действии различных полюсов магнитов неодинаковы [41], равно как и при маг-нитопунктуре отмечается седативное действие северного и тонизирующее действие южного полюса [42]. На основании чего предлагается закреплять индуктор-электромагнит к точке БАТ южным полюсом.
Структура измерительно-диагностической системы, реализующей предложенный автоматизированный способ определения магниточувствительности пациента, представлена на рис. 2.1. В ее состав входят: датчик температуры (ДТ), датчик пульса (ДП), биологический объект (БО), т.е. пациент, источник импульсного магнитного поля (ИМП) и ЭВМ. Врач является инициатором процедуры определения магниточувствительности, в отличие от способов, рассмотренных в главе 1, в которых врачу необходимо не только измерять параметры организма, но и анализировать их. В этом случае функции измерения определенных параметров организма, их анализа и управления процедурой определения возложены на ЭВМ [43].
Реализация предложенного автоматизированного способа определения магниточувствительности предполагает создание датчика температуры, обладающего следующими характеристиками: высокая точность измерения температуры (0,1 С), что обусловлено малыми значениями разностей, измеряемых при определении магниточувствительности; малая инерционность датчика температуры, т.к. необходимо мгновенно регистрировать малейшие изменения температуры; малые габариты, поскольку диаметр точки акупунктуры составляет порядка 2-4 мм; Высокая помехозащищенность (определение магниточувствительности связано с высоким уровнем электромагнитных помех от работающих индукторов).
Более подробно задача создания быстродействующего прецизионного датчика температуры будет рассмотрена в главе 3.
Рассмотрим механизм действия магнитного поля при проведении процедуры определения магниточувствительности разработанным способом более подробно. Согласно пространственной модели (рис. 2.2), БАТ представляют в виде миниатюрного «глаза», где «радужной оболочкой» с повышенной проводимостью служат тучные клетки, в центре которых имеется свободное от тучных клеток окно - «зрачок». Под «зрачком» на удалении 100...200 мкм располагаются нервные окончания типа телец Руффини, образующие сетчатку глаза, от которых отходят нервные волокна. Между тучными клетками поверхности кожи и нервными окончаниями располагается «хрусталик» из вещества типа коллагена [44].
При воздействии магнитным полем на точку БАТ в контуре, на «радужной оболочке» согласно закону электромагнитной индукции будет возникать э.д.с. пропорциональная скорости изменения магнитного потока через этот контур. Через коллаген, который является фибриллярным белком, составляющим основу соединительной ткани, и обладает высоким удельным сопротивлением, наведенная э.д.с. поступает на нервные окончания. При этом величина индукционного тока будет прямо пропорциональна величине проводимости тканей, следовательно в коже, жировой и костной тканях индуцируются только слабые токи (удельное сопротивление 1000 - 15000 Ом/см"") [23], а в области точек акупунктуры - больший ток за счет в несколько раз меньшего удельного сопротивления.
Анализ влияния импульсных магнитных полей на работу датчика температуры
Во время проведения процедуры определения магниточувствительности пациента датчик температуры подвергается воздействию импульсных магнитных полей, источником которых являются провода питания индуктора и сам индуктор. Анализ влияния помех проведем в предположении, что датчик температуры находится в ближней зоне излучения источника, т.е. подвергается воздействию квазистатического магнитного поля. Для анализа применим модель связей между источником и приемником, представленную на рис. 3.8 [59]. На схеме изображены два индуктивно связанных контура. Первый - контур источника, который содержит генератор /,(/) с внутренним сопротивлением Rr Второй - контур приемника с входным сопротивлением R2. При условии, что сигнал на источнике представляет собой скачок напряжения амплитудой Е, напряжение помехи определяется выражением Если внутреннее сопротивление источника мало, а входное сопротивление приемника велико и выполняется условие г, »г2, то амплитуда импульса помехи Эквивалентная длительность импульса Длительность переднего фронта импульса Из выражения (3.38) следует, что оценки влияния источника на приемник необходимо определить значение собственной индуктивности первого контура и взаимную индуктивность контуров.
Известно, что индуктивность однофазной (двухпроводной) линии с проводами кругового сечения [60] находится из выражения л где /J0 -магнитная постоянная, /-длина провода, г-радиус провода. Взаимная индуктивность между двумя параллельными двухпроводными линиями определяется следующим выражением где /-длина провода, я . - расстояние между осями к-го и /-го проводов, причем в индексе цифры 1 и 2 относятся к проводам одной линии, а цифры 3 и 4 - к проводам другой линии. Если все провода лежат в одной плоскости, расстояние между осями проводов линий равно d, а расстояние между осями симметрии линий равно L, то из выражения (3.40) получаем Оценим количественно амплитуды помех, наведенных импульсным магнитным полем. Конструктивно датчик температуры представляет собой разнесенные в пространстве чувствительный элемент и блок усилителей, следовательно, рассмотрим два случая. Первый - оценим влияние магнитного поля на линию связи между чувствительным элементом и блоком усилителей, второй -на линию связи между блоком усилителей и платой АЦП. Для первого контура справедливы следующие значения параметров: амплитуда сигнала источника помех Е- 12 В, внутреннее сопротивление источника /?, = 24 Ом, длина провода /= 1 м, расстояние между осями проводов d = 1 мм, радиус проводов г = 0,18 мм. Подставив значения в выражение (3.41), находим, что значение собственной индуктивности первого контура L = 0,8 мкГн. С учетом того, что в первый контур включен индуктор, собственная индуктивность которого равна 3,3 мГн (см. гл. 2.1), то полная индуктивность первого контура равна сумме индуктив-ностей собственно контура и индуктора. Таким образом, получаем L, =3,3 мГн. Подставив полученное значение индуктивности первого контура в выражение (3.39), получаем, что эквивалентная длительность импульса составляет /;/ « 140 мкс. Необходимо отметить, что при определении взаимной индуктивности контуров индуктор из рассмотрения исключается, т.к. пространственно расположен перпендикулярно плоскости расположения проводов.
В первом случае, длина провода линии связи составляет / = 0,2 м, расстояние между осями проводов линии с1 = \мм, расстояние между осями симметрии линий L=0,2 м. Подставив значения в выражения (3.41) и (3.43), находим значения индуктивности второго контура Z,2=0,16 мкГн и взаимной индуктивности М = 1 пГн. Из выражения (3.38) находим, что амплитуда помехи в первом случае составляет U2max -4 нВ. Соединение чувствительного элемента с блоком усилителей и индуктора с силовым источником тока выполнены витой парой в экране, следовательно, сигнал помехи будет ослаблен как первой, так и второй линиями связи на 40 дБ [61]. Таким образом, максимальная амплитуда помехи составит U2max =0,4 пВ. Полученное значение существенно меньше выходного напряжения с чувствительных элементов, поэтому им можно пренебречь. Входное сопротивление второго контура в этом случае определяется входными сопротивлениями активных мостов и равно R2 «2,2 кОм. С учетом полученных значений, из выражения (3.40) находим длительность переднего фронта импульса t0 « 72 пс. Во втором случае исходные параметры принимают следующие значения: длина провода линии связи составляет / = 0,7 м, расстояние между осями проводов линии і = 1мм, расстояние между осями симметрии линий L = 0,5 мм. Подставив значения в выражение (3.43), определяем значение взаимной индуктивности М = 5,6 нГн. Из выражения (3.38) находим, что амплитуда помехи в этом случае составляет U2max -200 мкВ. Соединение блока усилителей с входом платы АЦП и индуктора с силовым источником тока, как и в первом случае, выполнены витой парой в экране, поэтому сигнал помехи будет ослаблен как первой, так и второй линиями связи в 40 дБ [61]. Таким образом, максимальная амплитуда помехи составит U2max-2 нВ. Если учесть, что чувствительность разработанного датчика температуры составляет 160 мВ/С, то приведенное к входу значение помехи составит 12,5-10"9 С, и, следовательно, им можно пренебречь. Входное сопротивление второго контура в этом случае определяется входным сопротивлением аналого-цифрового преобразователя R2 «1 МОм. С учетом полученных значений, из выражения (3.40) находим длительность переднего фронта импульса t0 « 0,6 пс. На основании проведенного анализа доказано, что помехи, вызванные действием импульсных магнитных полей, не оказывают влияния на работу разработанного датчика температуры.
Разработка программного обеспечения системы определения магниточувствительности пациента
Нажатие кнопки «Считывание данных» вызывает окно регистрации данных (рис. 4.7). Перед началом регистрации необходимо указать количество импульсов предзаписи и объемы выборок до, во время и после воздействия. В правой части окна осуществляется выбор формы стимулирующего воздействия. Возможны три варианта: постоянное воздействие на протяжении всего периода стимуляции, воздействие с частотой равной частоте пульса пациента и воздействие произвольной частоты. Также до начала регистрации осуществить настройку платы сбора данных, путем нажатия кнопки «Инициализация». В результате чего появляется окно представленное на рис. 4.8.
В левой части окна осуществляется низкоуровневая настройка работы платы. В соответствующих полях указываются прерывание и базовый адрес, используемые платой. По нажатию кнопки «Проверить», осуществляется проверка правильности установки указанных параметров. В случае положительного результата проверки выдается сообщение «Плата обнаружена!». Затем осуществляется настройка параметров аналого-цифрового преобразователя. В правой части окна задаются номер физического канала (от 1 до 32), входной диапазон АЦП (±1,05 В, ±2,56 В, ±5,12 В) и режим подключения (дифференциальный 16 каналов или 32 канала). Нажатие кнопки «Назад» осуществляет возврат в окно регистрации данных. При запуске считывания данных программа затребует ввести имя файла, в котором будут сохранены полученные результаты. После чего запускается режим предзаписи. Переход программы в режим записи ассоциируется с изменением названия кнопки «Старт» на «Запись» и появлением полосы, отображающей количество полученных значений кардиоинтерва-лов, при этом до окончания записи данных блокируются все элементы управления работой программой. Изменение названия кнопки обратно и останов движения полосы регистрации свидетельствует о получении требуемого количества кардиоинтервалов.
После завершения регистрации данных возможно проведение анализа полученных данных. При нажатии кнопки «Анализ» появляется окно анализа зарегистрированных данных. В левой части окна указываются значения квантиля распределения Фишера для заданной вероятности и числа степеней свободы, а также шаг построения гистограммы. Затем указывается имя файла анализируемыми данными путем нажатия кнопки «Загрузить». После того как данные загружены, необходимо нажать кнопку «Анализ», результатом чего станет по строение гистограмм распределения кардиоинтервалов по выборкам до, во время и после воздействия и отображение степени магниточувствительности пациента.
Нажатие кнопки «О программе» вызывает окно с информацией о разработчиках программы с указанием версии программы, телефона и адреса электронной почты, по которому возможно получение квалифицированной помощи по работе с программой. Программное обеспечение системы определения магниточувствительности зарегистрировано в отраслевом фонде алгоритмов и программ, свидетельство об отраслевой регистрации разработки №5573 от 17.01.2006г [67].
Для подтверждения адекватности уточненной модели БАТ и возможности использования точки акупунктуры в качестве преобразователя электромагнитной энергии с регулируемой чувствительностью проведены исследования изменения электропроводности точек рефлексотерапии под действием магнитного поля. Суть эксперимента сводилась к следующему: добровольцу закрепляли активный электрод на исследуемую точку акупунктуры, пассивный электрод пациент зажимал в другой руке. Затем регистрировали фоновую кривую изменения импеданса, обусловленную наличием емкости кожа-электрод и собственной емкости БАТ. После чего регистрировали кривую изменения импеданса при магнитной стимуляции. Результатом является разностная кривая двух зарегистрированных кривых, характеризующая изменение активного сопротивления БАТ при магнитной нагрузке, при условии постоянства значений емкости кожа-электрод и собственной емкости БАТ в течение эксперимента. По полученной кривой оценивали диапазон изменения управляемого сопротивления Ru для уточненной модели БАТ, представленной на рис. 2.5.
При разработке устройства было выяснено, что в качестве артефактов выступают: емкость кожа-электрод, взаимовлияние каналов регистрации и синхронизации, субъективный фактор поиска точки и степени нажатия на активный электрод при регистрации.
Взаимовлияние каналов регистрации и синхронизации, выражающееся в наложении синхроимпульса на регистрируемую кривую, исключается путем задержки начала регистрации реакции БАТ. Экспериментально было установ- лено, что задержка порядка 100-200 мс после спада синхроимпульса не вызывает потери информации об ответной реакции БАТ [68]. В качестве синхроимпульса используется стимулирующий импульс магнитного поля.
Для исключения влияния емкости кожа-электрод при регистрации изменения сопротивления БАТ сначала регистрируют кривую изменения сопротивления без воздействия магнитного импульса, а затем при воздействии последнего. Результирующая кривая получается как разность кривых изменения сопротивления БАТ при воздействии стимула и без него. Причем регистрацию кривых в первом и втором случаях начинают в моменты времени, когда БАТ находится в условно одинаковом состоянии. Как видно из рис. 4.10 время начала регистрации /нр определяется как момент второго равенства значений кривой изменения электропроводности БАТ [69] и некоторого опорного значения, которое задается произвольно.
