Введение 8
1 Обзор литературы по методам аускультации сердца 12
1.1 Физиология звуков сердца 12
1.2 Аускультация сердца 18
1.2.1 Физиологические основы аускультации 18
1.2.2 Правила аускультации сердца 20
1.2.3 Точки аускультации сердца 22
1.2.4 Средство аускультации (стетоскоп) 25
1.3 Фонокардиография 28
1.3.1 Основы фонокардиографии 28
1.3.2 Фонокардиограф 29
1.3.3 Пример существующих фонокардиографов 32
1.3.4 Тоны и шумы сердца 33
1.3.5 Методика регистрации ФКГ 36
1.3.6 Возможности метода ФКГ 40
1.3.7 Анализ нормальной фонокардиограммы 41
1.3.8 Тоны сердца в патологии 45
1.4 Выводы к главе 1 47
2 Адаптивная фильтрация цифровых данных 48
2.1 Общие сведения об адаптивной цифровой фильтрации 49
2.2 Адаптивный фильтр Винера 51
2.3 Адаптивный алгоритм наименьших квадратов 52
2.4 Адаптивный рекурсивный метод наименьших квадратов 53
2.5 Выводы к главе 2 56
3 Патентный поиск 57
4 Разработка АПК фонокардиографии 64
4.1 Разработка структурной схемы АПК 64
4.2 Разработка электрической принципиальной схемы и выбор
элементов 65
4.3 Разработка печатной платы 68
4.4 Разработка макета АПК адаптивной фильтрации ФКС 69
4.5 Разработка программного обеспечения 70
4.5.1 Разработка алгоритма программного обеспечения 70
4.5.2 Описание программы 71
4.6 Выводы к главе 4 74
5 Исследовательская часть 75
5.1 Исследование адаптивного фильтра LMS типа «Метод
наименьших квадратов» 78
5.2 Исследование адаптивного фильтра RMS типа «рекурсивный
метод наименьших квадратов» 79
5.3 Выводы к главе 5 81
6 Оценка экономической эффективности проекта 83
6.1 Краткая характеристика изделия 83
6. 2 Расчет расходов в изготовления печатной платы 84
6.3 Затраты на стационарное оборудование 85
6.4 Расчет затрат электроэнергии 85
6.5 Расчет заработной платы сотрудники 86
6.6 Расчёт сметы затрат 86
Заключение 89
Список использованных источников 86
Приложение
Купить

Инструментальные методы и способы оценки различных параметров
жизнедеятельности организма человека и животных в настоящее время обширно применяются в повседневной практике специалистов, занимающихся исследованием биологических объектов. Однако для эффективного использования
потенциальных возможностей этих методов необходимо наличие соответствующего методического обеспечения, включающего технические средства, приемы обслуживания и работы с ними, перечень основных навыков по регистрации, обработке и интерпретации полученных результатов исследований. При
этом выбор конкретного метода, а также методики выполнения измерений зависит от области применения, от поставленной задачи, в качестве которой может быть изучение физиологических процессов, диагностика, профилактика и
лечение отдельных заболеваний, контроль и управление функциями организма,
дозирование и нормировка терапевтических воздействий и т.д. В настоящее
время получили развитие методы исследования центральной нервной системы
и системы анализаторов, сердечно-сосудистой системы, дыхательного аппарата
и желудочно-кишечного тракта. Также стоит отметить, что значительно расширилась сфера применения медицинской техники [10].
В основе биологических и медицинских методов исследования лежит
разнообразие физических принципов, на которых основаны эти методы. Врачи
используют аппаратурные методы регистрации частоты пульса, шумов сердца
и легких, биопотенциалов и других физических характеристик биологических
объектов[4].
Развитие физиологического приборостроения и внедрение достижений
науки в медицинскую практику способствовали открытию совершенно новых
возможностей для исследования биообъектов. В то же время постепенно происходит совершенствование уже существующих методов, хорошо зарекомендовавших себя на практике, преимущественно за счет совершенствования
электронной схемотехники, алгоритмов обработки сигналов и методических
приемов использования результатов. Известно, что при исследовании биообъектов ни один из имеющихся методов не может быть применен изолированно,
вне связи с другими, а также не может дать исчерпывающих результатов при
изучении многосторонних процессов и явлений, присущих организму [15].
Звуковые явления работающего сердца привлекли внимание врачей еще в
глубокой древности. Однако Аускультативный метод исследования сердца стал
достоянием широкого круга врачей лишь со времен Лаениека (1819), предложившего стетоскоп - первый прибор, позволивший производить инструментальное исследование сердца. Так, за последние 150 лет, аускультация стала
одним из важнейших физикальных методов исследования, а сам стетоскоп —
даже символом врачебного мастерства (Золотой стетоскоп А.Л. Мясникова)
[18].
Однако тонкий слух врача зачастую не может дать полного представления о звуковых явлениях, происходящих в сердце, поскольку на их характеристику может влиять множество факторов: толщина жирового слоя грудной
клетки, спектральный состав звуков сердца, временная характеристика «расположения» шумов в сердечном цикле и, наконец, субъективная оценка звуковых
характеристик сердца. Все это снижает ценность аускультативного метода исследования сердца[34].
Современная клиническая практика потребовала более объективных и
точных методов получения информации о звуковых явлениях работающего
сердца. Одним из таких методов явилась фонокардиография.
Применение этого метода на практике дает врачу ценную диагностическую информацию, в особенности при решении вопроса о характере врожденного или приобретенного порока сердца, позволяет в динамике проследить за
послеоперационным течением операций на сердце, объективизировать отдаленные наблюдения. Однако фонокардиографический метод не может полностью заменить аускультацию, хоть и является существенным дополнением ней,
позволяя уточнить характер звуков сердца, а также выявить и идентифицировать дополнительные звуки и шумы, которые ухом могут не восприниматься
Целью данной работы является разработка аппаратно-программного
комплекса (АПК) для регистрации фонокардиосигнала (ФКС) с адаптивной
компенсацией внешних помех.
В основе работы комплекса лежит адаптивный метод фильтрации и подавления шумов окружающей среды.
В данном комплексе повышается качество регистрации ФКС за счёт возможности использования метода адаптивной фильтрации при обработке сигнала. Данный комплекс может быть использован в кардиологии для регистрации
и анализа звуков сердца, а также обнаружения патологических шумов сердца.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
1) Провести анализ литературы по существующим методам аускультации сердца.
2) Провести анализ литературы по существующим алгоритмам адаптивной фильтрации.
3) Разработать структуру аппаратно-программного комплекса для регистрации ФКС.
4) Разработать алгоритм работы программного обеспечения АПК, в котором осуществляется обработка и визуализации данных.
5) Провести испытания разработанного АПК.
ВКР состоит из следующих разделов:
Введение: здесь обоснована актуальность темы работы, сформулированы
цель и основные задачи работы, перечислены предмет, объект, область и методы исследования, показаны научная новизна и практическая значимость работы.
В первой главе рассматриваются физиологические и биофизические основы аускультации сердца и особенности разработки АПК фонокардиографии.11
Во второй главе проведен анализ литературы по существующим алгоритмам адаптивной фильтрации цифровых сигналов.
В третьей главе описана разработанная структурная схема АПК и соответствующее программное обеспечение.

Купить