Читайте также:
|
12- Структура технических средств в медико-биологических исследованиях
Структура технических средств МБИ.
ИО – исследуемый объект
ТСД – технические средства диагностика
ИСС – исследователь
ВС – внешняя среда
ТСНС – технические средства нормализации состояния
ТСУС – технические средства управления средой
ТСОИ – технические средства обработки inf
ТСЗФ – технические средства замещения функции
ТСВ – технические средства взаимодействия.
Инструментальные средства МБИ – это совокупность приборов, аппаратов, систем, комплексов и приспособлений к ним, в которых реализуются физические и физико-химические методы исследования различных БО (включая методы изучения состояния и методы управления состоянием), множество МБ показателей и записи физиологических процессов, на основании анализа которых строится диагностическое заключение.
13- Биотехнические системы, формирование биотехнических систем
Принципы организации и функционирования биосистем
1. Экономичность обмена веществ.
2. Совершенствование клеточных механизмов преобразования энергии.
3. Энергоемкие продукты питания.
4. Минимизация расхода энергии.
5. Формирование внутренней среды.
6. Разветвленная рецепторная подсистема.
7. Специализированные системы регулирования параметров Внутренней Среды.
8. Обособление восприятия и обработки информации от двигательной активности
9. Формирование нервной системы.
10. Гибкие алгоритмы функционирования.
11. Разнообразие физико-химических способов передачи управляющих сигналов.
12. Способность приспосабливаться (свойство адаптации) к изменениям свойств внешней Среды.
13. Пространственная разно масштабность элементов и подсистем.
14. Построение биосистем из однотипных элементов, структурное подобие и взаимозаменяемость (принцип стандартизации).
15. Резервирование элементного состава наличия в некоторых подсистемах (легких, печени, почках и т. д.) полутора кратного и трехкратного запаса таких элементов
16. Выделение специализированных клеточных образований
17. Объединение разных функций на одном наборе элементов
18. Возникновение более эффективных способов управления Внутренней Средой.
19. Иерархическая многоуровневая организация систем управления.
20. Специфичность способов передачи управляющей информации к механизмам регуляции.
21. Появление центральных и локальных механизмов управления.
22. Разновременность процессов.
23. Разнообразие принципов управления
24. Реализация принципа наименьшего взаимодействия, т. е. такое функционирование, чтобы взаимодействие системы с другими подсистемами и с внешней средой было минимально.
25. Двусторонняя связь с центральной нервной системой.
26. Принцип поддержания постоянства внутренней Среды – гомеостазис организма
27. Обеспечение “равновесного” состояния организма при разных значениях существенных показателей.
28. Появление эффектов иерархического влияния, доминирования, конкурентных отношений.
29. Распределение существенных переменных показателей по важности.
30. Представление о функциональном уровне организма как о потенциальных возможностях противостоять внешним факторам.
31. Способность к преднастройке и прогнозированию.
32. Появление эффектов иерархического влияния, доминирования, конкурентных отношений.
33. Способность к обучению, накоплению опыта, эффективному использованию опыта.
34. Целенаправленность поведения, психика, эмоциональная реакция.
14- Классификация биотехнических систем
способы классификации (возможны и другие критерии классификации систем).
По отношению системы к окружающей среде:
открытые (есть обмен ресурсами с окружающей средой);
закрытые (нет обмена ресурсами с окружающей средой).
По происхождению системы (элементов, связей, подсистем):
искусственные (орудия, механизмы, машины, автоматы, роботы и т.д.);
естественные (живые, неживые, экологические, социальные и т.д.);
виртуальные (воображаемые и, хотя реально не существующие, но функционирующие так же, как и в случае, если бы они существовали);
смешанные (экономические, биотехнические, организационные и т.д.).
По описанию переменных системы:
с качественными переменными (имеющие лишь содержательное описание);
с количественными переменными (имеющие дискретно или непрерывно описываемые количественным образом переменные);
смешанного (количественно-качественное) описания.
По типу описания закона (законов) функционирования системы:
типа "Черный ящик" (неизвестен полностью закон функционирования системы; известны только входные и выходные сообщения);
не параметризованные (закон не описан; описываем с помощью хотя бы неизвестных параметров; известны лишь некоторые априорные свойства закона);
параметризованные (закон известен с точностью до параметров и его возможно отнести к некоторому классу зависимостей);
типа "Белый (прозрачный) ящик" (полностью известен закон).
По способу управления системой (в системе):
управляемые извне системы (без обратной связи, регулируемые, управляемые структурно, информационно или функционально);
управляемые изнутри (самоуправляемые или саморегулируемые - программно управляемые, регулируемые автоматически, адаптируемые - приспосабливаемые с помощью управляемых изменений состояний, и самоорганизующиеся - изменяющие во времени и в пространстве свою структуру наиболее оптимально, упорядочивающие свою структуру под воздействием внутренних и внешних факторов);
с комбинированным управлением (автоматические, полуавтоматические, автоматизированные, организационные).
15- Релевантная составляющая. Методы повышения её значения
16- Гомеостазис организма. Механизмы поддержания гомеостаза
Роль обратной связи
Положительная обратная связь – способствует повышению чувствительности системы, но снижает устойчивость системы.
Отрицательная обратная связь – способствует повышению устойчивости, но снижает чувствительность системы.
Понятие “Гомеостазис” – способность системы обеспечивать стабильность структуры и элементного состава, качественное выполнение функций и поддержание характеристических параметров в заданных пределах вне зависимости от случайных факторов воздействия:
· изменение внешних условий функционирования;
· случайные колебания нагрузки;
· внутренние факторы.
Гомеостазис – в терминах теории управления означает, что часть характеристических параметров системы в определенных условиях и в определенном диапазоне активности системы инвариантны к случайным возмущениям (или мало чувствительны к их действию).
Преимущества гомеостазиса:
1. нечувствительность к изменениям в окружающей среде;
2. способность оградиться от собственных возмущений;
3. обеспечение работоспособности с максимально допустимыми их структурой нагрузками, с наибольшими скоростями;
Варианты гомеостазиса:
1. функциональный гомеостазис;
2. морфологический гомеостазис;
3. информационный гомеостазис;
4. гомеостазис состояния
Механизмы поддержания гомеостазиса:
1. Принцип управления по отклонению – принцип обратной связи: контроль выходного действия;
2. Принцип управления по возмущению – принцип прямого управления: контроль возмущающего фактора;
3. Использование пороговых схем;
4. Программное управление;
5. Блочное управление;
6. “Форпостное” управление.
17- Функциональные системы организма. Теория П.К.Анохина
Теория функциональных систем, предложенная Анохиным, позволила с новых позиций оценить физиологию человека.
По Анохину, функциональная система – это самоорганизующиеся и саморегулирующиеся динамические, центральные, периферические организации, объединенные нервными и гуморальными регуляциями, все составные компоненты которых взаимосодействуют обеспечению различных полезных для самих систем и для организма в целом адаптивных результатов, удовлетворяющих его различные потребности.
Адаптивные результаты могут проявляться на молекулярном, клеточном, поведенческом, психическом уровнях при объединении живых существ в популяции, сообщества.
Ведущая роль в адаптивной саморегуляции принадлежит его важным метаболическим процессам; именно такие потребности объединяют первичные молекулярные процессы и ткани в системные организации, обеспечивающие удовлетворение данной потребности.
В свою очередь при достижении адаптивных результатов происходит своеобразная фиксация, сложившаяся под влиянием потребности органной интеграции. Соответственно, адаптивный результат на основе обратной афферентации, таким образом концентрирует организованные отдельные элементы в динамическую саморегулирующуюся функциональную систему.
Результатами деятельности функциональной системы данная система приобретает свойства саморегуляции и направленность на достижение полезных для организма приспособительных результатов. → Результаты выступают в роли системно-образующих факторов.
18- Структура постановки диагноза. Факторы, влияющие на постановку диагноза
19- Методические и аппаратные погрешности
Погрешности при измерениях.
АППАРАТУРНЫЕ
1) погрешность воспроизведения (связана с характеристиками прибора по сравнению с паспортными данными)
2) погрешность аппроксимации (влияние реальных условий работы прибора по сравнению с паспортными данными)
3) погрешность внешних помех.
МЕТОДИЧЕСКИЕ
1) погрешность взаимодействия (прибор – объект (погрешность за счет влияния прибора на показания состояния БО), объект – прибор (погрешность за счет влияния БО на параметры прибора))
2) погрешность из-за индивидуальных свойств объекта исследования и индивидуальных условий строения и функционирования БО
3) погрешность при приеме и подготовке БО к исследованию
4) погрешность взаимосвязи между измерениями физических параметров и МБ показателем (функциональная связь)
5) погрешность влияния на измеряемый МБ показатель психического состояния организма
6) погрешность внутренних шумов
20- Требования, предъявляемые к выбору метода диагностического исследования
Требования по выбору метода ДИ:
1. высокая информативность медико-биологических показателей (МБП);
2. простота выполнения всех методических приемов;
3. простота и доступность технических средств;
4. наличие алгоритма расчета МБП;
5. возможность сочетания с другими методами.
Диагностика состояния организма осуществляется путем изучения:
· физиологического состояния;
· психологического состояния;
· состояния внутренней среды.
физиологические исследования (ФИ): проведение исследований физиологического состояния организма;
психологические исследования (ПИ): проведение исследований личности во всем многообразии ее индивидуальных психических проявлений.
аналитические исследования (АИ): проведение исследований биосубстратов, взятых из внутренней среды организма.
21- Классификация диагностических исследований
22- Методические схемы активных и индикаторных диагностических исследований
23- Особенности проведения диагностических исследований
Общие особенности:
- сложность организации и функционирования организма (особенность БО, как объекта исследования)
- различные подходы к оценке состояния организма (психической, физиологической и др.)
- затруднения при исследовании параметров внутренней среды организма (сложность проникновения во внутренние полости без нарушения целостности).
Особенности проведения физиологических исследований:
- один и тот же физиологический процесс может отображаться в нескольких проявлениях
- отсутствие универсального метода исследования, что приводит к необходимости использования комплексного исследования
- разнообразие МБ показателей и физиологических процессов (трудности одновременной оценки, разнородность методов исследования)
- трудности учета посторонних факторов
Особенности проведения аналитических исследований:
- объемные и временные ограничения при изучении биопроб
- различные агрегатные состояния биопроб, взятых из организма
- многообразие методов аналитического исследования
- затруднения в трактовке результатов исследования биопроб
24- Схемы формирования лечебно-терапевтического воздействия
Система методов лечебно-терапевтических воздействий
Систематизация лечебных физических факторов и лечебно-терапевтических эффектов
Формула лечебно-терапевтического управления
ЛТВ ЛФФ ЛТЭ
ЛТВ – лечебно-терапевтическое воздействие;
ЛФФ – лечебно-физический фактор;
ЛТЭ – лечебно-терапевтический эффект
Лечебные физические факторы (ЛФФ) – адекватные раздражители из внешней среды, непосредственно воздействующие на объект, вызывающие направленные изменения параметров состояния и применяемые как средства лечения и предупреждения болезней, а также закаливания организма.
Применение ЛФФ в лечении, профилактике и реабилитации больных различного клинического профиля доступно, экономически выгодно и клинически эффективно.
Лечебно-терапевтические эффекты (ЛТЭ) – физические или физико-химические процессы, проходящие под воздействием лечебного фактора (ЛФ) и приводящие к направленным изменениям состояния организма.
ЛФ в общем случае не совпадает с ЛТЭ. ЛФ может быть связан со многими ЛТЭ. Один и тот же ЛТЭ может быть получен с помощью нескольких ЛФ.
Лечебно-Терапевтическое воздействие (ЛТВ):
Подведение лечебного фактора к объекту с целью получения требуемого ЛТЭ требует выполнения некоторой последовательности операций. Эта последовательность зависит от выбранного метода лечебно-терапевтического воздействия – ЛТВ.
Метод ЛТВ определяет тип ЛФ, его параметры, способ подведения ЛФ к объекту (методическую схему реализации), связь с ожидаемым ЛТЭ и другие показатели лечебной процедуры.
25- Лечебно-терапевтический эффект и лечебно-терапевтическое воздействие
Лечебно-терапевтические эффекты (ЛТЭ) - физические или физико-химические процессы, проходящие под воздействием лечебного фатора (ЛФ) и приводящие к направленным изменениям состояния организма.
ЛФ в общем случае не совпадает с ЛТЭ. ЛФ может быть связан со многими ЛТЭ. Один и тот же ЛТЭ может быть получен с помощью нескольких ЛФ.
Подведение лечебного фактора к объекту с целью получения требуемого ЛТЭ требует выполнения некоторой последовательности операций. Эта последовательность зависит от выбранного метода лечебно-терапевтическою воздействия - ЛТВ. Метод ЛТВ определяет тип ЛФ, его параметры, способ подведения ЛФ к объекту (методическую схему реализации), связь с ожидаемым ЛТЭ и другие показатели лечебной процедуры.
26- Технологические схемы выполнения ЛТВ
Технологические схемы выполнения ЛТВ
Два этапа, в любой процедуре исследования:
1 - подготовитель ный этап (ПЭ)- подготовка объекта исследования к воздействию (методические эффекты);
2 - этап воздействия (ЭВ) - выполнение терапевтической методики и получение
количественных или качественных оценок результата (лечебно-терапевтические эффекты).
{ЭВ} => Об => {ЛТЭ}
Методические эффекты (МЭ) - физические, физико-химические и биологические воздействия на объект исследования, приводящие его к оптимальному для выполнения лечебной процедуры состоянию. Примерами таких эффектов могут служить:
- пищевые ограничения:
- режим расслабления;
- работа с психотерапевтом:
- лекарственные препараты и т. п.
Методы операционного воздействия связаны в нарушением целостности организма.
Средства разрезания биологических тканей- скальпели: -металлический;
- лазерный;
- ультразвуковой; - термический;
- водяной.
27- Требования, предъявляемые к лечебно-терапевтическому воздействию
Требования по выбору метода ЛТВ:
- высокая терапевтическая эффективность воздействия;
- отсутствие побочных эффектов;
- простота выполнения всех методических приемов;
- простота и доступность технических средств;
- наличие алгоритма выбора параметров воздействий в зависимости от
состояния организма;
- возможность сочетания с другими терапевтическими методами
28- Понятие лечебно-физического фактора. Виды ЛФФ
Лечебные физические факторы (ЛФФ) - адекватные раздражители из внешней среды, непосредственно воздействующие на объект, вызывающие направленные изменения параметров состояния и применяемые как средства лечения и предупреждения болезней, а также закаливания организма.
Применение ЛФФ в лечении, профилактике и реабилитации больных различного клинического профиля доступно, экономически выгодно и клинически эффективно.
Систематизация по природе ЛФФ Три группы;(кроме лекарственных методов)
- первая: объединяет методы, использующие физические факторы воздействия
различной природы, объединяемые под общим термином физиотерапия
(физиотерапии);
- вторая: объединяет методы, связанные с организацией информационных
воздействий на объект исследования (инфотерапия);
- третья: объединяет факторы природной среды, при организации воздействий
которыми не требуются технические средства (природотерапия);
возможны комбинации факторов.
29- Требования к выбору диагностического метода
Требования к выбору метода диагностических исследований.
- высокая информативность МБ показателей
- простота выполнения методических приемов
- простота и доступность технических средств
- наличие алгоритма расчета МБ показателей
- сочетание с другими методами.
Диагностика состояния организма осуществляется путем изучения физиологического состояния и состояния внутренней среды → существование методов:
- физиологического исследования (физиологическое состояние)
- психологического исследования – проведение исследования личности во всем ее многообразии индивидуально-личностных и психических проявлениях
- аналитического исследования (состояние внутренней среды) – проведение исследований биосубстратов, взятых из внутренней среды организма.
30 – Методы технотерапии, инфотерапии и природотерапии
Классификация методов лечебно-терапевтического управления
Выделяют:
-физиотерапию,в ней два подкласса: технотерапия природотерапия
- инфотерапию,
- комплексную терапию.
Методы технотерапии - группа методов, позволяющих достигать требуемого ЛТЭ путем использования специальных технических средств -генераторов ЛФФ.
Разделяются по типу воздействующего поля { лямдаЛФФ}.:
Механические, Гидрологические, Электрические, Световые, Термические, Радиологические.
ПРИРОДОТЕРАПИЯ - группа методов, позволяющих достигать требуемого ЛТЭ при пребывании пациента в экологических реакриационных зонах, содержащих природные лечебные факторы.
Классифицируются по типу природного фактора:
- климатические факторы (морской, горный, зоны с особыми
климатическими условиями);
- воздух и вода (специальные районы Земли);
-грязевые источники.
ИНФОТЕРАПИЯ - группа методов, позволяющих достигать лечебно-терапевтического эффекта путем предъявления пациенту специальным образом подобранной по содержанию и оформлению информации.
Классифицируются по типу информационного воздействия:
- тестовые* связанные с выполнением определенного задания
- сюжетные (реальные и абстрактные);
- тестовые* связанные с выполнением
- исполнительные* требующие определенных действий пациента.
31- Особенности выполнения лечебно-терапевтических процедур
Сложность организации и функционирования организма; связана с
особенностями биологического объекта как объекта исследования.
Затруднения при оценке направления приложения лечебного физического фактора; сложность и неоднозначность трактовки диагностических данных для формирования программы терапии.
Наличие нескольких подходов к выполнению терапевтических процедур: лекарственной терапия, физиотерапия, инфотепария, природотерапия.
Сложность взаимосвязей физических и физико-химических показаний к применению лечебно-терапевтических воздействий.
Возможность получения одного и того же лечебно - терапевтического эффекта при использовании разных лечебных факторов.
Отсутствие универсального метода управления состоянием организма -приводит к необходимости использования комплексных воздействий.
Разнообразие МБП и ФП, которые отслеживаются во время процедур: трудности их одновременной оценки, разнородность методов для их определения.
Трудности учета всех посторонних мешающих факторов - особое значение психофизиологические факторы.
Необходимость точного выполнения методических приемов последовательность и тщательность выполнения всех этапов терапевтических процедур.
Необходимость учета; индивидуального отношения к ЛФФ, внутригрупповой изменчивости, анатомо-физиологических особенностей, национальных, климатических условий и др.
Подвижность биообъекта; изменения направления воздействия, затруднения учета влияния этой подвижности на результаты.
Сложность технологических схем выполнения терапевтических процедур: этапы - подготовка объекта, проведение воздействия, анализ результата, коррекция параметров, т.е. изменение параметров воздействий в каждой процедуре.
32- Назначение измерений в медико-биологической практике
(измерения нужны для определения состояния биологического организма)
Причины необходимости проведения медико-биологических измерений
1. стремление к объективности, т.е. к переходу от качественных оценок к количественным;
2. выполнение сопоставительного анализа данных и контроль параметров воздействий;
3. внедрение автоматизированных комплексов, способных выполнять многие операции по обработке и интерпретации информации, а также по управлению лечебным процессом;
4. стремление к автоматизации решения многих медико-биологических задач.
33- Группы измерений в медико-биологической практике
Направления использования измерений
· при диагностике (физиологические, аналитические и психологические показатели);
· при терапии (показатели воздействий);
· в санитарно-гигиенической практике (показатели среды обитания).
Пять групп измерений:
1. медико-биологические показатели функционирования органов и. физиологических систем организма;
2. показатели психологического состояния и характеристики личности;
3. биофизические и биохимические параметры биопроб;
4. параметры искусственных воздействий;
5. параметры естественных воздействий.
34- Физические поля, излучаемые организмом
1. Инфракрасное излучение (ИКИ). С тела человека излучается несколько сотен Вт.
2. Низкочастотное электромагнитное поле (НЧ ЭМП).
3. СВЧ-излучение (дециметровый диапазон).
4. Электрическое поле от перемещения статических зарядов на поверхности тела.
5. Постоянное магнитное поле: сердце B=30-50 пТл; мозг в 10 раз слабее.
6. Химиолюминисценция (свечение кожи) ближнее ИКИ, ВИ, УФИ.
7. Звук.
8. Химическое "поле" – до 1 м вокруг тела.
35- Какими параметрами можно оценить состояние организма человека
Для оценки состояния организма используются:
1. электромагнитные излучения от органов и тел (практически во всех частях спектра);
2. физические параметры процессов жизнедеятельности;
3. видео- и аудио- сигналы и тепловые излучения;
4. химические пробы;
5. механические пробы;
6. психологические пробы;
7. фармакологические пробы.
36- Назначение и сущность метрологического обеспечения измерения
Проблемы метрологического обеспечения измерений
1. разработка научно-обоснованной системы единиц измерений;
2. создание поверочных схем, методов и образцовых средств для испытания и поверки;
3. организация системы государственной поверки, испытаний и аттестации;
4. проведение метрологической экспертизы проектов и разработок;
5. внедрение стандартов в область медицинских измерений;
6. проведение работ в области международной стандартизации и метрологии.
37- Особенности проведения биомедицинских измерений
Особенности проведения биомедицинских измерении
1. Разнообразие медико-биологических показателей характеризующих разные проявления жизнедеятельности: для их измерения требуются разные методы исследований.
2. Специфические свойства и взаимосвязанность биологических сигналов, несущих информацию о состоянии биообъектов – один и тот же процесс находит отражение в различных порождающих полях, поэтому МБП могут различаться, если они измеряются разными методами;
3. Малые значения амплитуд биологических сигналов: при большом уровне шумов и широком динамическом диапазоне.
4. Особенности частотного диапазона сигналов: нижняя часть спектра сигналов лежит в области инфранизких частот, спектр частот очень широк.
5. Затруднения в получении точных математических зависимостей между регистрируемыми параметрами и соответствующими медико-биологическими показателями.
6. Большое распространение косвенных методов измерения: когда МБП определяется через измерения ряда других показателей.
7. Необходимость учета последовательности операции в технологической схеме выполнения исследований: в особенности на этапе подготовки объекта к эксперименту (эта задача особенно важна для аналитических исследований).
8. Необходимость учета разнообразных по физической природе причин возникновения погрешностей, сопровождающих измерения: особенно специфичным является действие психофизиологических факторов.
9. Наличие дополнительных источников шумов и помех, которые могут иметь различное происхождение:
· внутренние – за счет работы других (по отношению к исследуемому) органов и систем;
· внешние – объекты Внешней Среды.
10. Необходимость выполнения большого числа измерений и использования статистических методов обработки результатов – в некоторых приложениях получение статистических оценок требует контроля жизнедеятельности нескольких поколений, в других – не работают методы параметрической статистики.
11. Требование высокой чувствительности измерительных преобразователей для минимизации вмешательства технических средств в процессы жизнедеятельности.
38- Функциональная схема биологического объекта
39- Проблемы организации медико-биологических исследований
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 60 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |