Реєстрація параметрів автоматизованого програмно-апаратного комплексу медичного призначення

Abstract

Наведено опис способів збору і обробки даних під час проведення сеансів тренувань для визначення складу газової гіпоксичної суміші та стану системи дихання і гемодинаміки (пульсоксиметр) людини. Проаналізовано способи фільтрації сигналів від шумів з різних видів датчиків автоматизованого програмно-апаратного комплексу медичного призначення та запропоновано основні модулі блоку керування комплексу для проведення лікувально-діагностичних процедур, а саме інтервальних нормобаричних гіпоксичних тренувань. Описано комплекс програмного забезпечення, який пройшов випробування в реальних умовах і рекомендований МОЗ для застосування в лікувальних і спортивних установах з метою підвищення резистентності організму до різних видів навантаження.

Приведено описание способов сбора и обработки данных при проведении сеансов тренировок для определения газовой гипоксической смеси и состояния системы дыхания и гемодинамики (пульсоксиметр) человека. Проанализированы способы фильтрации сигналов от шумов с разных видов датчиков автоматизированного программно-аппаратного комплекса медицинского назначения и предложены основные модули блока управления комплекса для проведения лечебно-диагностических процедур, а именно интервальных нормобарических гипоксических тренировок. Описан комплекс программного обеспечения, который прошел испытания в реальных условиях и рекомендован Минздравом для применения в лечебных и спортивных учреждениях с целью повышения резистентности организма к различных видам нагрузки.

The main modules of the control unit of the automated software and hardware complex for carrying out medical diagnostic procedures, namely interval normobaric hypoxic training are considered. There are described methods for collecting and processing data in real time during training with measu-ring instruments for determining the composition of a gas hypoxic mixture (an oxygen sensor and a carbon dioxide sensor) and the state of the respiratory system (the air volume flow sensor) and hemodyna-mics (pulse oximeter) of the human. The following practical and scientific results have been obtained. A method for maintaining a given concentration of the respiratory mixture and controlling the compressor using a modified PID regulator is implemented. Taking into account the special features of the subject domain, the differential component of the PID regulator is defined as a function of the minute volume of breathing.The existing algorithms of frequency filtration are studied and comparison of different types of software filters is made. The possibility of their use in the system of hypoxic training is analyzed. For the subsystem of pulsoximetry the Butterworth 2nd order program filter has been selected. So it does not require significant computing resources and uses signal values only up to the last two iterations.The system of hardware timers and interrupts has been used. The functional purpose and modes of operation of which can be programmed to provide real-time work and solve problems of varying complexity and with different priorities. The created complex with the examined software was tested and recommended by the Ministry of Health to use in medical and sports institutions.