Geum.ru

Школа – конференция молодых ученых, аспирантов и студентов Биомедицинская инженерия –2007

Вид материалаДокументы

Содержание


Жаров И.С.
Комплекс оценки психофизиологического состояния студента-медика во время его работы в стрессовой ситуации
Подобный материал:

Школа – конференция молодых ученых, аспирантов и студентов «Биомедицинская инженерия –2007»




Научные приборы для биологии и медицины


ВОЗМОЖНОСТИ МЕТОДА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЙ СКАНИРУЮЩЕЙ КАЛОРИМЕТРИИ В ФАРМАЦЕВТИКЕ И ФАРМАКОПЕЕ


Л.М. Чайлахян 1, Б.Н. Бойко 2,. И.М. Колпаков 1,2

1 Институт теоретической и экспериментальной биофизики РАН, Пущино, Россия

2 Институт биологического приборостроения РАН, Пущино, Россия

imkolpakov@rambler.ru


В работе демонстрируются широкие возможности метода ДСК на базе микрокалориметра ДСМ 10 МА - последней модели сканирующего калориметра семейства ДСМ, разработки ИБП РАН (г. Пущино). Показаны результаты применения метода к характеристике состояния готовых лекарственных форм, принадлежащих к различным классам химических веществ, и контроля технологического процесса на примере производства нативной формы дигидрокверцетина.


Дифференциальная сканирующая калориметрия (ДСК) является перспективным методом контроля качества в различных производственных процессах [1,2]. Метод начинает находить применение и в производстве лекарственных препаратов (ЛП), для контроля сырья и продуктов в технологических процессах, так и для контроля качества конечных продуктов [3,4]. Фармакопеи многих стран уже контролируют степень чистоты ЛП по температуре плавления, полученной методом ДСК [6, 7, 8, 9]. Однако метод позволяет получить гораздо более полную характеристику физических свойств ЛП (плавление, полиморфные превращения, испарение, сублимация, десольватация, термодеструкция), дать оценку состояния, а также произвести количественный анализ, анализ степени чистоты, как самого активного вещества, так и основных наполнителей. Наличие современной метрологической базы таких измерений обеспечивает их объективность и точность. В тоже время, в фармакопее России, изданий вплоть до XI, используется температура плавления как одна из характеристик подлинности ЛП. Однако при этом применяются «древние средства измерений»: регистрация самого момента плавления и температуры плавления осуществляется визуально (по внешнему виду твердого образца в капилляре или с помощью термометра типа Убеллоде) [10]. Отсутствие современных термических методов контроля в отечественных фармакопейных статьях объясняется отсутствием у разработчиков ЛП информации, что такие приборы давно производятся, являются доступными и обладают необходимым метрологическим обеспечением. Точность этих приборов на порядок превосходит точность применяемых средств и методов контроля, упомянутых выше.

Исследования проведены в лаборатории теплофизических приборов и методов исследований ИБП РАН, с использованием системы термического анализа, состоящей из сканирующего калориметра ДСМ-10ма, интерфейса, ЭВМ и соответствующего пакета программ.

Каждый исследуемый ЛП характеризуется индивидуальной совокупностью термических эффектов, позволяющих с высокой степенью достоверности идентифицировать исследуемый образец и его состояние. Для описания термограмм нами использовались: параметры зарегистрированных прибором фазовых переходов в исследуемых образцах: температура, удельная энергия и температурный интервал. В некоторых случаях результаты сравнивались с аналогичными параметрами для ЛП фармакопейной чистоты [9, 10, 11].

В предлагаемой работе рассматриваются ЛП (парацетамол (ацетаминофен), анальгин, ибупрофен, индометацин, ацетилсалициловая кислота, тетрациклина гидрохлорид, доксициклин, левомицетин, ципролет) (см. рис. 1), принадлежащих к группам анальгезирующих и химиотерапевтических средств, а в качестве демонстрации методики ДСК в определении степени чистоты биологически активное вещество из группы флавоноидов – дигидрокверцетин (ДГК) (см. рис. 2).

На рис. 1 на первой термограмме показаны результаты исследования явлений полиморфизма ацетаминофена на приборе Pyris 6 (DSC фирма Perkin Elmer [12]), являющегося признанным эталоном метода, и отечественном приборе ДСМ-10ма. Исследования проведены при одинаковых скоростях сканирования и одинаковых навесках с целью оценки объективности полученных отечественным прибором результатов. Далее все термограммы получены на приборе ДСМ-10ма.


















Рис. 1 Термограммы ЛП.


Приводимые термограммы объективно отражают поведение теплофизических свойств разных ЛП и демонстрируют чувствительность метода к отклонениям, которые могут характеризовать качество реальных препаратов различных производителей.

На рис. 2 приведены результаты исследования теплофизических свойств стандартного образца ДГК и образцов разного технологического выхода (табл. 1). На основании этих исследований предложена методика определения степени чистоты ДГК, которая в настоящее время внедряется производителем.




Рис. 2. Термограммы ДГК разного технологического выхода.

Табл. 1. Контроль технологического процесса производства ДГК.






Исследование теплофизических свойств ДГК методами ДСК уже закладывается в основу контроля качества для разработанного в ИБП РАН технологического процесса производства ДГК и препаратов на его основе.

Результаты проведенных исследований могут быть положены в основу создания метода объективного оперативного контроля качества ЛП на различных стадиях их производства и потребления.

Рассматриваемый метод позволяет создавать автоматизированные системы контроля [13, 14, 15]. Например, актуальнейшая для России в настоящее время система объективного и оперативного контроля качества ЛП.

Авторы приносят благодарность администрации больницы ПНЦ РАН (г. Пущино) за предоставленные для исследований образцы ЛП.

Образцы ДГК были предоставлены ИБП РАН: лабораторией технологий и оборудования комплексной переработки растительного сырья, в рамках совместной научно-исследовательской работы.

Литература

1. J. Farkas, C. Mohacsi-Farkas. Application of differential scanning calorimetry in food research and food quality assurance. Journal of Thermal Analysis.1996. Vol. 47, P. 1787-1803.

2. D. Giron. Thermal analysis, microcalorimetry and combined techniques for the study of pharmaceuticals. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 1999. Vol. 56, P. 1285-1304.

3. D. Giron. Application of thermal analysis and coupled techniques in pharmaceutical industry. Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. 2002. Vol. 68, P. 335-337.

4. D. Giron, C. Golbronn. Place of DSC purity analysis in pharmaceutical development. Journal of Thermal Analysis. 1995. Vol. 44, P. 217-251.

5. M. J. Koenigbauer. Pharmaceutical application of microcalorimetry. Pharmaceutical Research. 1994. Vol. 11, No. 6, P. 777-783.

6. The United States Pharmacopoeia XXIX.

7. European Pharmacopoeia, Fifth Edition.

8. British Pharmacopoeia, 2004.

9. The Japanese Pharmacopoeia XIV.

10. Государственная фармакопея. Изд. XI, вып. 1, с. 16-20.

11. M. Sittig. Pharmaceutical Manufacturing Encyclopedia. Second Edition. Noyes Publications Westwood. New Jersey, USA. ISBN: 08155-1 144-2, 1988.

12. W.J. Sichina Application Note - Characterization of Polymorphism of Pharmaceuticals Using the Pyris 6 DSC. Perkin Elmer.

13. Б.Н. Бойко, Л. М. Чайлахян, А.А. Радзион, И.М. Колпаков. Применение сетевых технологий в системе контроля качества лекарственных препаратов. Технологии живых систем. 2007. №3.

14. С.С. Николаева, Б.Н. Бойко, В.А. Быков, Т.А. Сокольская, А.А. Рощина, Л.В. Яковлева, Л.Б. Ребров. Использование отечественного дифференциального сканирующего микрокалориметра для исследования лекарственных препаратов. Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2005. №6.

15. Колпаков И.М., Радзион А.А, Бойко Б.Н., Уминская К.А. Оперативный контроль качества и соответствия лекарственных препаратов. - Альманах клинической медицины. Т. XII., 2006, стр. 117.

Доклад основан на материалах исследований, проведенных в рамках гранта по программе "Лучшие аспиранты РАН" за 2007 год.


пикфлоуметр для диагностики заболеваний органов дыхания и методика его проектирования

Жаров И.С.

Владимирский государственный университет (ВлГУ), г. Владимир

е-мail: viaduc@mail.ru


Предложена конструкция пикфлоуметра для диагностики бронхиальной астмы, обладающая следующими преимуществами: возможность измерения параметров в режиме вдоха и выдоха, сопряжение с компьютером. Разработана оригинальная методика проектирования и выбора параметров пикфлоуметров.


В настоящее время в России патологии легочной системы занимают второе место по распространенности после заболеваний сердечно-сосудистой системы. Для обследований заболеваний такого массового характера особенно важно использование диагностических средств, обеспечивающих минимальные временные, финансовые и трудовые затраты при их высокой эффективности.

Существующие методы оценки функционального состояния лёгких включают многочисленные методики, с помощью которых можно определить наличие симптомов астмы. К ним относятся методика определения параметров кривой поток-объём, тест с бронхолитическими препаратами, тесты, вызывающие бронхоконтрикцию. Все они обладают одним недостатком – выполнять эти методики может только специально обученный медперсонал в условиях больниц и поликлиник, что исключает возможность организации динамического наблюдения за симптомами астмы.

В связи с этим на первое место выходит метод пикфлоуметрии. Он заключается в измерении только одного параметра пиковой скорости выдоха (ПСВ), значение которого хорошо коррелирует со степенью бронхиальной обструкции. Пикфлоуметр является простым портативным прибором, которым больной может самостоятельно пользоваться. Это даёт ему важное преимущество – возможность организовать измерение ПСВ несколько раз в день. Это в свою очередь значительно расширяет возможность измерения одного параметра ПСВ

Мониторирование астмы с помощью пикфлоуметра даёт следующие возможности, которые позволяют оптимизировать лечение больных бронхиальной астмой: определение обратимости бронхиальной обструкции; оценка тяжести заболевания; оценка гиперреактивности бронхов; прогнозирование обострения астмы; идентификация механизмов, провоцирующих бронхоспазм; определение профессиональной астмы; оценка эффективности лечения; планирование лечения. Таким образом, пикфлоуметр имеет важное значение в медицине для функциональной диагностики лёгких.

Согласно данным литературы от 5 до 10 % людей в России (в зависимости от региона) заболевают астмой. И каждому астматику для контроля самочувствия требуется личный пикфлоуметр. Поэтому, потенциальными потребителями пикфлоуметров являются лечебно-профилактические учреждения и индивидуальные потребители.

Принцип действия пикфлоуметров заключается в деформации чувствительного упругого элемента под действием выдыхаемых человеком газов. Чувствительный элемент, деформируясь, передвигает находящийся с ним в контакте указатель. Чувствительный элемент пикфлоуметра выполняется в виде: спиральной, винтовой или плоской пружины [1].

Анализ показал, что наиболее перспективной конструкцией являются пикфлоуметры с плоской пружиной. Эта пружина надежна в эксплуатации, обладает малыми габаритными размерами, обеспечивает меньшие потери на внутреннее трение, на гистерезис, при этом исключаются подвижные кинематические пары (нет люфтов и износа). Плоскую пружину можно изготовить штамповкой ленты практически из любого пружинного материала. В результате анализа характеристик материалов для возможного изготовление упругого элемента была выбрана сталь 12Х18Н9, которая имеет достаточно высокий модуль упругости, малый гистерезис, и не подвергается коррозии при контакте с насыщенным водяными парами воздухом. Такая пружина обладает двухсторонним действием.

Важное достоинство предлагаемой конструкции – возможность получения электрического сигнала для дальнейшей компьютерной обработки непосредственно с упругого элемента. С этой целью на каждой из сторон пружины размещены по два тензорезистора, включенных в мостовую схему. Мост содержит источник опорного напряжения. После усиления электрический сигнал поступает через АЦП на ЭВМ. Подключение к ЭВМ для снятия накопленной информации позволяет организовать базу данных обследования, а также провести линеаризацию, калибровку, температурную компенсацию.

Целью данного изобретения является расширение функциональных возможностей прибора и повышение точности и надёжности его работы. Разработанная конструкция пикфлоуметра имеет следующие преимущества по сравнению с аналогичными приборами: корпус прибора имеет размеры и форму, позволяющие удобно располагаться в руке пациента, возможность измерения параметров в режиме вдоха и выдоха, сопряжение с компьютером [4]. Измерять параметр вдоха требуется для оценки способности приема ингаляционных препаратов. Подобная конструкция проста при сборке и эксплуатации.



Рис. 1. Конструкция пикфлоуметра

Рис. 1. Конструкция пикфлоуметра: 1 – радиальный корпус, 2 – крышка, 3 – плоская пружина, 4 –прорезь, 5 – штуцер выдоха, 6, 7 – отверстия, 8–загубник, 9 – штуцер вдоха, 10– указатель


Прибор содержит радиальный корпус 1 с крышкой 2 (рис. 1). Корпус 1 имеет продольную прорезь 4 и сквозное отверстие 6. На крышке 2 расположены штуцер вдоха 9 и отверстие 7. К штуцеру выдоха 5 и вдоха 9 подсоединяется загубник 8. Внутри корпуса 1 размещён чувствительный элемент 3 в виде плоской пружины. В прорези 4 расположен указатель 10, взаимодействующий с чувствительным элементом 3.

Для измерения пиковой объемной скорости воздуха при форсированном выдохе загубник 8 устанавливается в штуцер 5 корпуса 1. Под действием выдоха чувствительный элемент 3 деформируется, перемещая указатель 10. Величина пиковой скорости определяется по соответствующей шкале выдоха. Для повторных замеров указатель 10 возвращается в исходное положение.

Для измерения пиковой объемной скорости воздуха при форсированном вдохе загубник 8 устанавливается в штуцер 9 крышки 2, охватывается губами и производится форсированный вдох. При этом деформируется чувствительный элемент 3, перемещая указатель 10. Величина расхода определяется по соответствующей шкале вдоха.

Основные технические характеристики разработанного прибора: габариты в рабочем состоянии – 117×30×86 мм; габариты в сложенном состоянии – 95×30×86 мм; масса – 0,06 кг; максимальное значение расхода, соответствующее пиковой скорости выдоха – 800 л/мин; максимальное значение расхода, соответствующее пиковой скорости вдоха – 300 л/мин.

Градуировка шкалы осуществляется на экспериментальной установке, которая моделирует процесс форсированного выдоха или вдоха, и задаваемый объём воздуха регистрируется и отмечается на шкале прибора [2].

Плоская пружина деформируется под действием потока воздуха. С этой целью проводилась съемка цифровой видеокамерой чувствительного элемента пикфлоуметра, корпус которого был прозрачен (изготовлен из оргстекла). Это позволяет при движении пружины зафиксировать последовательный ряд положений пружины через равные промежутки времени, определяемые частотой следования кадров. Также в корпусе пикфлоуметра были размещены миниатюрные датчики давления. Это позволило измерить распределенную нагрузку, действующую на чувствительный элемент. В разработанной конструкции используется упругий элемент с габаритными размерами 70х20х0,12 мм, материал – сталь 12Х18Н9Т. По этим значениям было рассчитано угловое перемещение плоской пружины и сравнено с экспериментальным, зафиксированным видеокамерой. Выявлено, что закон распределения данных угла наклона пружины от объемной скорости V наиболее приближен к степенной функции вида . Получены значения коэффициентов a, n, с аналитических зависимостей угла наклона пружины от объемной скорости в статическом и динамическом режимах.

На основе предлагаемой конструкции возможны два варианта выпуска изделий:

1. Пикфлоуметр для измерения пиковых скоростей вдоха и выдоха. Он удобен в бытовых условиях и является индивидуальным прибором, позволяющим больному самостоятельно проводить мониторинг.

    2. Компьютерная система, которая позволяет получить отображение в реальном масштабе времени зависимость “поток-объем” и “скорость потока - время”, а также значения всех измеренных и вычисленных параметров при спокойном и форсированном дыхании. Этот вариант предпочтителен для клинических исследований.

Проектирование пикфлоуметра производится в следующем порядке:

1. Выбор материала пружины с учетом особенностей работы – циклических нагрузок, величины объемной скорости.

2. Выбор габаритов пружины с учетом максимального угла наклона. Максимальное значение давление, соответствующее максимальной величине объемной скорости воздуха в корпусе прибора выбирается в диапазоне 1000…4000 Па.

3. Выбор оптимальных габаритов корпуса прибора с учетом габаритов пружины. Объем корпуса пикфлоуметра ограничивается в пределах 0,1…0,2 л. Это связано с так называемым понятием “мертвого пространства”. “Мертвое пространство” пикфлоуметра образуется невентилируемым при форсированном дыхании объемом, в котором накапливается углекислый газ. Увеличенное “мертвое пространство” вызывает возбуждение дыхательного центра и может стать причиной недостоверности проводимого исследования [3].

4. Расстояние между корпусом и пружиной должно быть в пределах 1..2 мм. Входное отверстие для подсоединения загубника должно быть расположено как можно ближе к свободному концу пружины для повышения чувствительности. По траектории перемещения конца пружины подбирается оптимальная форма радиальной части корпуса с учетом минимального расстояния между стенкой и пружиной.

5. Выбор оптимального диаметра загубника. Если исходить из соображений удобства пользования прибором диапазон возможных значений диаметра устанавливается в пределах 20…40 мм.

6. Для аналитического расчета характеристик упругого элемента можно использовать аппроксимирующие функции зависимости углового перемещения пружины от объемной скорости потока V вида .

7. Экспериментальное определение закона распределения нагрузок, действующих на пружину под действием воздушного потока.

8. На основании полученных экспериментальных значений распределенных нагрузок подсчитывается перемещение упругого элемента заданных габаритов. Это перемещение уточняется с помощью поправочных коэффициентов.

9. Уточняется толщина пружины с учетом максимального перемещения.


10. Построение переходной характеристики в зависимости от различных значений объемной скорости.

11. Выполняется проверочный расчет на прочность пружины.

12. Расчет оптимального места размещения тензорезисторов на пружине с целью получения максимальной чувствительности пикфлоуметра.


Библиографический список
  1. Самсонов Л.М., Жаров И.С. Анализ принципиальных конструкций пикфлоуметров // Сб. тез. док. V Междунар. науч.-техн. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья». – Египет, Шарм Эль Шейх, 2003. – с. 71
  2. Самсонов Л.М., Козлов А.А., Жаров И.С. Установка для градуировки пикфлоуметров // Сб. тез. док. VI Междунар. науч.-техн. конф. «Медико-технические технологии на страже здоровья». – Греция, о. Крит, Ираклион-Аммудара, 2004 – С. 246 –247.
  3. Рис Дж. Диагностические тесты в пульмонологии. - М.: Медицина, 1994. – 340 с.
  4. Жаров И.С. Пикфлоуметр с плоской пружиной для измерения показателей форсированного дыхания // Вестник новых медицинских технологий. 2006, № 3, С. 144-145.



КОМПЛЕКС ОЦЕНКИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СТУДЕНТА-МЕДИКА ВО ВРЕМЯ ЕГО РАБОТЫ В СТРЕССОВОЙ СИТУАЦИИ


Гаськова Н.Д.

Тульский государственный университет, Тула

gaskova_n@mail.ru


В статье приводится описание методики и разрабатываемого для ее реализации аппаратно-программного комплекса, осуществляющего регистрацию и обработку психофизиологических показателей состояния студентов-медиков во время его работы в стрессовой ситуации.


Врач и медицинский работник на сегодняшний день являются одними из важнейших профессий. Ухудшение экологической обстановки, увеличение количества стрессов, неправильное питание и другие факторы серьезно отражаются на ухудшении здоровья населения. Это влияет и на увеличение нагрузки медицинских работников. От быстроты и правильности постановки диагноза зачастую зависит жизнь пациента. В особенности это касается врачей реанимаций и скорой помощи. Но врач является тоже человеком, на деятельность которого влияют такие обстоятельства, как стресс внезапной непредвиденной ситуации, усталость, личные особенности его организма. Не каждый человек способен работать в таких областях. Но существует возможность выявления таких людей еще в период обучения в медицинских образовательных учреждениях. Как известно каждый зачет или экзамен воспринимается студентом как стрессовая ситуация. Одни реагируют на нее повышением работоспособности, другие же «впадают в ступор». И даже если последние хорошо знают весь теоретический материал и могут поставить диагноз и провести лечение в спокойной ситуации, то в критической ситуации существует большая вероятность их ошибок. Поэтому еще на этапе обучения для таких людей необходимо предоставлять специальные тренинги с целью повышения работоспособности в критической обстановке.

Предлагается осуществление контроля параметров психофизиологического состояния студентов медицинских специальностей в период непосредственного обучения и проверки знаний с целью подготовки будущих врачей к лечебной практике. Отсутствие этого контроля приводит к возможной неполноценной подготовки студентов-медиков к работе в сложных и стрессовых, критических ситуациях.

Предлагаемый биотехнический комплекс является аппаратно-программным комплексом, осуществляющим воздействие на человека, и одновременную регистрацию ответной реакции в режиме реального времени.

Структуру биотехнической системы представляется на конкретных примерах. В первом случае студент-медик сдает экзамен по анатомии человека методом тестирования на компьютере. Страх получения плохой оценки неминуемо вызывает как минимум волнительное состояние. Оно отражается на психофизиологических показателях организма человека. Перед началом тестирования по предмету, студенту предлагается выполнить комплекс общих психофизиологических тестов, оценивающий ряд параметров.

Затем студент приступает к выполнению тесту по экзаменуемому предмету. В процессе выполнения общих тестов и самого экзамена у студента регистрируются физиологические показатели – частота дыхания и частота сердечных сокращений (пульс) в режиме реального времени, получаемые данные вводятся в компьютер и сопоставляются по времени с выполнением заданий теста. Для выявления реакции студента на непредвиденные ситуации в задания теста вводятся заведомо не имеющие решения задачи, либо заведомо неизвестные тестируемому вопросы.

Полученные данные программно обрабатываются, производится формирование отчета, в котором отображаются результаты тестирования, включающие правильность ответов, затраченное время на каждый вопрос, показатель изменения психофизиологических характеристик, общий уровень тревожности и другие. Даются рекомендации по коррекции состояния студента. А преподавателям по результатам группового обследования предоставляется отчет о реакции группы на тот или иной вопрос теста, тем самым показывается степень усвояемости материала.

Во втором примере структура комплекса несколько отличается от первой. Задачей студента является выполнение сложной лабораторной работы, в которой идет отработка или проверка специфических навыков студента-медика (к примеру, наложение швов). В данном случае производится регистрация данных частоты дыхания и пульса с последующей обработкой.

В итоге структурная схема биотехнического комплекса включает: систему воздействия (выполнение поставленных задач), интерфейс пользователя, объект воздействий (студент-медик, выполняющий поставленные перед ним задачи), система регистрации психофизиологических параметров(система датчиков), устройство ввода данных с датчиков в компьютер, программа обработки данных полученных с датчиков и с интерфейса, система отображения результатов общей работы.

Выбор методов измерения параметров человека в данной работе производится в соответствии с задачей получения минимального набора параметров для максимально полной оценки психофизиологического состояния студента-медика в процессе его обучения и проверки знаний.

Тесты, предлагаемые студенту перед вопросами самого экзамена оценивают следующие параметры: скорость и качество переработки зрительно-буквенной информации (корректурная проба), логику мышления и способность к классификации и анализу («Исключение понятий»), образную память («Последовательность образов»), избирательность внимания (тест Мюнстерберга), цветовой тест Люшера, длительность индивидуальной минуты и проба Генча. Указанные тесты являются широко известными, но по данным последних исследований [1] эти тесты являются наиболее информативными.

Но для более полной психофизиологической картины состояния студента во время стрессовой ситуации, полученные данные интегрируют с физиологическими показателями дыхания и пульса, снимаемыми в динамике во время тестирования в реальном масштабе времени. Измерение давление производится 2 раза перед и после тестирования, а также в «спокойное» для студента время, для выяснения типичного давления для конкретного студента. Именно совокупность данных пульсового тестирования, спирометрического тестирования, давления и психофизиологических проб позволяет сделать обследование более глубоким и объективным. Интеграция данных осуществляется разрабатываемыми программными средствами. Сами данные получают с датчиков пульса и частоты дыхания через аналого-цифровые электронные блоки, подключенные к компьютеру.

Один из самых распространенных способов реализации пульсового датчика представляет собой комбинацию светодиода (излучателя) и фотодиода (светоприемника). Измерительное устройство регистрирует изменение светопроницаемости кровенаполняемой ткани, в зависимости от ритма пульсации. Также существуют способы, основанные на регистрации пульса за счет записи звуковой кривой, использования тензодатчиков и другие. Но в данной работе предпочтение отдается первому способу, который является достаточно информативным и помехоустойчивым. Датчик пульса предполагается располагать на мочке уха, так как руки студенты должны быть максимально свободны, особенно при выполнении практического задания. Измерение давление производится обычным тонометом.

Среди датчиков дыхания наиболее распространенными являются конструкции, основанные на регистрации переменного перепада давления или температуры при вдохе-выдохе, а также турбинные и звуковые (микрофон). Выбор остановлен на датчике частоты дыхания, регистрирующего перепад давления в маске при вдохе-выдохе. Так как биотехническая система разрабатывается для студентов-медиков, использование маски только способствует создание наиболее близких к будущей работе условий труда. ]

При выполнении практических работ, регистрирующая аппаратура должна передавать снимаемые данные компьютеру по беспроводным каналам или иметь карты памяти для записи этих данных. Программное обеспечение выполняется в среде Delphi, выполняемая программа должна предоставлять наглядный интерфейс. Необходима организация баз, для хранения регистрируемых данных.

Анализ разброса полученных параметров проводится только в комплексе. Построение результатов анализа производится посредством сравнения комплекса полученных данных с комплексом норм. Эти нормы выводятся из проведенных ранее различными учеными исследований.

Данная система может применять для подготовки студентов медицинских высших учреждений или медицинских училищ, для повышения квалификации или текущих проверок уже практикующих врачей.

Так как перечень вопросов теста свободно меняется пользователем комплекса, применение этой системы возможно не только для медиков, но и для подготовки специалистов любой специальности, в которой требуется максимальная быстрота и качество реакции на события, особенно в критических ситуациях (например, сотрудники служб спасения).


1. Венёвцева Ю.Л., Мельников А.Х., Самсонова Г.О., Саулин А.А. Динамика психофизиологической адаптации студентов на начальном этапе обучения и возможности ее коррекции // Материалы Шестой Всероссийской конференции «Потенциал личности: комплексная проблема», Тамбов, 5 июня 2007г. – Тамбов, 2007- С.255-259.