Введение 12
1. Электрокардиография 14
1.1 Электрический потенциал и его регистрация на ЭКГ 14
1.2 Электроды 17
1.3 Электрическая ось сердца и отведения электродов 20
1.4 Электрокардиография высокого разрешения 26
1.5 Обзор диагностических устройств электрокардиографии высокого
разрешения 30
2 Аппаратно - программный комплекс и наносенсоры 34
2.1 Конструкция и характеристики наносенсоров 34
2.2 Аппаратная и программная части АПК 39
2.3 Испытания метрологических характеристик АПК 43
3 Предварительные медицинские исследования на добровольцах 51
3.1 Программа и методика предварительных медицинских исследований 53
3.2 Анализ результатов предварительных медицинских исследований на
добровольцах 55
1. Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение 69
4 1. Предпроектный анализ 69
4.2 Планирование научно-исследовательских работ 73
4.3 Бюджет научного исследования 78
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 82
5 Социальная ответственность 86
5.1 Производственная безопасность 86
5.2 Экологическая безопасность 93
5.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 94
5.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 96
Заключение 98
Список использованных источников 100
Список публикаций 103
ПРИЛОЖЕНИЕ А 104
Объектом исследования является электрокардиографический аппаратнопрограммный комплекс.
Цель работы - исследование метрологических и эксплуатационных характеристик электрокардиографического аппаратно-программного комплекса (АПК) для неинвазивной регистрации микропотенциалов сердца в широкой полосе частот без фильтрации и усреднения в реальном времени.
В процессе исследования проводились:
- анализ современных методов и приборов регистрации
электрокардиограммы;
- обзор диагностических устройств электрокардиографии высокого разрешения;
- разработка методики предварительных медицинских исследований аппаратно-программного комплекса на добровольцах;
- технические испытания разработанного АПК на специальном испытательном оборудовании для оценки его метрологических характеристик;
- предварительные медицинские исследования аппаратнопрограммного комплекса на базе НИИ Кардиологии на здоровых пациентах и пациентах, страдающих заболеваниями сердечно-сосудистой системы и на группе «норма»;
- оценка диагностической ценности данных, полученных при проведении предварительных медицинских исследований аппаратнопрограммного комплекса.
Область применения: использование в медицинских учреждениях, частных клиниках, проведение фундаментальных исследований электрической активности сердца.
Определения, обозначения, сокращения
Определения
В данной работе применены следующие термины с соответствующими определениями:
Электрокардиография - это метод графической регистрации разности потенциалов электрического поля сердца, возникающего при его деятельности.
Электрокардиограф - это аппарат, метод измерения которого основан на методике регистрации и исследования электрических полей, образующихся при работе сердца.
Электроды - медицинские устройства для измерения разности потенциалов на различных участках тела.
Электрокардиографические отведения - соединение двух точек тела человека, имеющих разные потенциалы.
Механизм re-entry - это явление, при котором импульс, совершающий движение по замкнутому кругу (петле, кольцу), возвращается к месту своего возникновения, совершая круговое движение.
Сердечно-сосудистые заболевания (ССЗ), наряду с диабетом и онкологией, твердо удерживают лидерство среди самых распространенных и опасных болезней последних столетий [1].
Болезни сердечно-сосудистой системы являются основной причиной смерти и получения инвалидности населения во всем мире. Во многом решением этой проблемы является своевременная и эффективная диагностика патологических изменений в сердечной мышце, позволяющая обнаружить риск их возникновения и предотвратить дальнейшее распространение. Поэтому важнейшей медико-социальной проблемой здравоохранения является выявление сердечно - сосудистых заболеваний на ранних стадиях возникновения. В связи с этим, остро стоят вопросы разработки и инновационного развития медицинского диагностического оборудования и техники в области сердечно - сосудистых заболеваний.
Цель диссертационной работы - исследование метрологических и эксплуатационных характеристик электрокардиографического аппаратнопрограммного комплекса (АПК) для неинвазивной регистрации
микропотенциалов сердца в широкой полосе частот без фильтрации и усреднения в реальном времени.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие
задачи:
- изучить и ознакомиться с диагностическими устройствами электрокардиографии высокого разрешения;
- исследовать электрокардиографический аппаратно-программный комплекс высокого разрешения для регистрации микропотенциалов сердца в реальном времени без усреднения и фильтрации в диапазоне частот от 0 до 10000 Гц, уровень которых составляет 1 мкВ, единицы мкВ, десятки сотни микровольт.
В результате работы по разделу «Финансовый менеджмент, ресурсоэфективность и ресурсосбережение» были выявлены и сравнены между собой три варианта исполнения научно-исследовательской работы. Бюджет затрат первого варианта исполнения равен 895383 рублей, второго -895539, третьего - 895922. Произведена сравнительная оценка эффективности
разработки и исходя из полученных результатов можно сделать вывод, что самым высоким показателем эффективности обладает исполнение 2, оно полностью удовлетворяет всем нужным параметрам исследования.
1 Timofeeva E. K., Kodermyatov R. E. , Ivanov M. L. , Yuzhakov M. M. , Kuznetsov V. V. , Yuzhakova M. A. , Development of a high-resolution apparatus to monitor physiological state of a person undergoing extreme conditions // MATEC Web of Conferences . - 2016 - Vol. 48, Article number 05004. - p. 1-7
2 Тимофеева Е.К. Методы обработки и анализа электрокардиографических сигналов/ VI Всероссийская научно-практической конференция студентов и молодых ученых «Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность», 23 мая-27 мая 2016 г.