1 ВВЕДЕНИЕ 7
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ 12
3 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ 14
4 БИЗНЕС-ПЛАН ПРОЕКТА (РАЗРАБОТКИ) 18
5 ТЕОРИЯ 27
5.1 НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВСР 27
5.2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛЕТИЗМОГРАФИИ 36
5.3 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 40
5.4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ R-R ИНТЕРВАЛОВ 47
5.5 ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 55
5.6 ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА 61
5.7 МАТЕРИАЛЫ ПАТЕНТНОГО ПОИСКА ПО ТЕМЕ ПРОЕКТА 62
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ (СТРУКТУРНОЙ) СХЕМЫ УСТРОЙСТВА И ОПТИМИЗАЦИЯ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ 67
7 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УЗЛОВ УСТРОЙСТВА 76
7.1 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА 76
7.2 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ АРУ 90
7.3 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЦИФРОВОЙ ЧАСТИ 93
8 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 99
8.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АРУ 99
8.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 104
9 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЯ 111
10 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 114
10.1 ЗАДАЧИ КОНСТРУИРОВАНИЯ 114
10.2 КОМПОНОВКА КОНСТРУКЦИИ 115
10.3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ 116
10.4 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТИПА КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА. 128
11 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 129
11.1 ЛЕНТОЧНЫЙ ГРАФИК 129
11.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАНОВОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 132
11.3 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА 140
11.4 ВЫВОДЫ ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕНИЙ 142
12 ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА НА ПРЕДПРИЯТИИ СФЕРЫ СЕРВИСА 143
13 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 149
13.1 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ 149
13.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 156
14 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 164
15 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 166
16 ПРИЛОЖЕНИЕ 171
ПРИЛОЖЕНИЕ А – АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА R-R ИНТЕРВАЛОМЕТРИИ 171
ПРИЛОЖЕНИЕ Б — ПОДПРОГРАММА ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 174
ПРИЛОЖЕНИЕ В – ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ 177
1
В данном дипломном проекте разработан аппаратно программный комплекс неинвазивной диагностики и контроля состояния сердечно-сосудистой и нервной системы человека. Комплекс выполняет цифровую запись и обработку данных, поступающих от плетизмографа. Данные от плетизмографа представляют собой последовательность R R ритмов. Результаты обработки, содержащие информацию о здоровье пациента, выводятся на индикаторную панель прибора. Кроме того, предусмотрена возможность передачи записанных данных на персональный компьютер для более подробной и точной обработки.
Разработанный портативный прибор снабжен автономным источником питания и обеспечивает непрерывный мониторинг состояния сердечно-сосудистой и нервной системы человека в реальном масштабе времени.
1 ВВЕДЕНИЕ 7
2 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ТЕМЫ 12
3 СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И ИХ ОБОСНОВАНИЕ 14
4 БИЗНЕС-ПЛАН ПРОЕКТА (РАЗРАБОТКИ) 18
5 ТЕОРИЯ 27
5.1 НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОНЯТИЯ И МЕТОДОВ АНАЛИЗА ВСР 27
5.2 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ О ПЛЕТИЗМОГРАФИИ 36
5.3 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ОБРАБОТКИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 40
5.4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ R-R ИНТЕРВАЛОВ 47
5.5 ИНТЕРПРЕТАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ СПЕКТРАЛЬНОГО АНАЛИЗА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 55
5.6 ВЫБОР И РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ УСТРОЙСТВА 61
5.7 МАТЕРИАЛЫ ПАТЕНТНОГО ПОИСКА ПО ТЕМЕ ПРОЕКТА 62
6 РАЗРАБОТКА ФУНКЦИОНАЛЬНОЙ (СТРУКТУРНОЙ) СХЕМЫ УСТРОЙСТВА И ОПТИМИЗАЦИЯ ЕЕ ПАРАМЕТРОВ 67
7 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ УЗЛОВ УСТРОЙСТВА 76
7.1 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИЕМНОГО УСТРОЙСТВА 76
7.2 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ СИСТЕМЫ АРУ 90
7.3 РАСЧЕТ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ЦИФРОВОЙ ЧАСТИ 93
8 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 99
8.1 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ АРУ 99
8.2 МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЦИФРОВОЙ ФИЛЬТРАЦИИ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 104
9 РАСЧЕТ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЯ 111
10 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 114
10.1 ЗАДАЧИ КОНСТРУИРОВАНИЯ 114
10.2 КОМПОНОВКА КОНСТРУКЦИИ 115
10.3 ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ 116
10.4 ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТИПА КОНСТРУКЦИИ УСТРОЙСТВА. 128
11 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 129
11.1 ЛЕНТОЧНЫЙ ГРАФИК 129
11.2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛАНОВОЙ СЕБЕСТОИМОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ 132
11.3 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ОПЫТНОГО ОБРАЗЦА 140
11.4 ВЫВОДЫ ПО ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРЕДЛОЖЕНИЙ 142
12 ВОПРОСЫ ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА НА ПРЕДПРИЯТИИ СФЕРЫ СЕРВИСА 143
13 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА 149
13.1 АНАЛИЗ И ОЦЕНКА ОПАСНЫХ И ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ 149
13.2 ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 156
14 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 164
15 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 166
16 ПРИЛОЖЕНИЕ 171
ПРИЛОЖЕНИЕ А – АЛГОРИТМ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ УСТРОЙСТВА R-R ИНТЕРВАЛОМЕТРИИ 171
ПРИЛОЖЕНИЕ Б — ПОДПРОГРАММА ИЗМЕРЕНИЯ ДЛИТЕЛЬНОСТИ R-R ИНТЕРВАЛОВ 174
ПРИЛОЖЕНИЕ В – ПЕРЕЧЕНЬ ЭЛЕМЕНТОВ 177
1 Введение
Современное здравоохранение обладает широким арсеналом лечебных средств. Однако во многих случаях этот арсенал оказываются невостребованными из-за отсутствия средств оперативной и своевременной диагностики. Сконцентрированный в основном на внешней социальной поведенческой деятельности, человек сам не способен объективно проконтролировать состояние своих внутренних жизненно важных систем. Между тем, на фоне кажущегося полного благополучия в организме могут происходить процессы, которые будучи вовремя не выявлены, могут стать причиной серьезных расстройств в функционировании систем жизнедеятельности человека.
Несвоевременность медицинской помощи – это тот роковой фактор, который уносит множество человеческих жизней ежегодно, и огромные достижения медицины фактически остаются невостребованными. Чтобы реализовать потенциал современной медицины, необходимо создать условия для своевременного выявления, лечения и профилактики нарушений жизненно важных функций. Парадокс заключается в том, что человечество изобрело множество технических и электронных средств постоянного контроля состояния и работы промышленных агрегатов и бытовых устройств: автомашин, самолетов, электростанций, кораблей. При этом жизненно-важные функции самого человека: оператора, водителя, машиниста, летчика, спортсмена остаются без постоянного физиологического контроля и охранной сигнализации.
Широк круг существующих в настоящее время медицинских приборов. ..............
В данном дипломном проекте разработан аппаратно-программный комплекс неинвазивной R-R интервалометрии. Аппаратно-программный комплекс оформлен в виде автономного устройства с возможностью подключения к ПЭВМ. Основой комплекса является микроконтроллер. Устройство осуществляет измерение и запись в память R-R интервалов. Кроме того, в памяти комплекса хранятся алгоритмы обработки записанной последовательности R-R интервалов. Целью обработки является нахождение спектральных характеристик вариабельности сердечного ритма и вынесение предварительного диагноза состояния адаптационных систем организма. Записанная в память последовательность R-R интервалов может быть передана для дальнейшей обработки на ПЭВМ. Разработанный аппаратно-программный комплекс полностью соответствует требованиям технического задания.
Алгоритм работы устройства построен на принципе анализа взаимодействия парасимпатического и симпатического отделов вегетативной нервной системы. Прибор выводит на индикаторную светодиодную панель результаты анализа и сравнения мощности энергии в высокочастотном (HF) и ................