УДК 681.3.016

ПРОГРАММНО-АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СОПРЯЖЕНИЯ ПРИБОРА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СВОБОДНОЙ ВОДЫ В БИОЛОГИЧЕСКИХ ТКАНЯХ С ПЭВМ

© 1997 г. С. В. Юшков

Степень гидратации биологических тканей представляет собой универсальную физико-химическую характеристику их состояния, которая изменяется при внешних и внутренних воздействиях на организм практически при всех заболеваниях.

Прибор для определения содержания свободной воды в биологических тканях подробно описан в [1, 2].

Образец биологической ткани в специальной герметичной управляемой капсуле помещается внутрь модуля-реактора, реактор герметизируется и заполняется реакционной средой. После настройки на рабочее состояние, происходит управляемое раскрытие капсулы и запускается физико-химическая реакция, в результате которой происходят объемные изменения системы, которые отслеживаются специальной системой датчиков.

Информация от датчиков закодирована в виде разностей потенциалов. Оптимальной системой обработки информационных сигналов является система с использованием персонального компьютера.

Программно-аппаратные средства сопряжения прибора для определения содержания свободной воды в биологических тканях состоят из устройства сопряжения и набора прикладных программ с элементами искусственного интеллекта, которые обеспечивают управление прибором.

Основой блока сопряжения является АЦП. Сигналы датчиков, поступая на АЦП, преобразуются в цифровую форму и записываются в буферный регистр. В дальнейшем персональный компьютер, опрашивая буфер, может отследить состояние датчиков.

Оператор получает следующую информацию:

1. количество "свободной" воды в образцах биологических тканей;
2. количество "свободной" воды в тестируемых тканях и органах;
3. карту распределения "свободной" воды в органах и тканях организма человека и ли животного;
4. экспертную оценку состояния исследуемых тканей и органов по параметру содержания "свободной" воды.
5. экспертную оценку состояния пациента, либо трупа по параметру содержания "свободной" воды.

Результаты измерений архивируются по специальной системе. Экспертная система позволяет проводить автоматический анализ архивных материалов по множеству критериев, определяемых пользователем.

В зависимости от выбранного режима работы приложение может менять частоту опроса (от 1 раза в сек. до 1 раза в час), длительность накопления статистических данных (до 3 суток), равномерность опросов, другие параметры.

Результаты расчетов могут быть представлены в виде таблиц, отчетов или графиков на мониторе компьютера в реальном времени, на принтере, в текстовом или графическом файле, в файле специального формата.

При поставке программного обеспечения прилагается набор примеров обработки, подробная документация по работе с приложением.

В процессе инсталляции программы пользователь может выбрать диапазон входных напряжений. Данная особенность позволяет использовать программно-аппаратные средства с различными реализациями прибора для определения содержания свободной воды в биологических тканях.

Приложению необходим IBM-совместимый персональный компьютер с процессором не ниже i80386 и оперативной памятью от 2Мб, операционная система DOS версии 6.0 и выше (допустим режим эмуляции DOS операционной системой Windows'95). Размер инсталляционной версии не превышает 2Мб. Требуемое свободное место на жестком диске зависит от выбранного режима работы.

Блок сопряжения системы представляет собой устройство с габаритными размерами 200 х 150 х 100. С одной стороны он подключается к LPT-порту компьютера, кабель соединяет блок сопряжения с прибором для определения содержания свободной воды в биологических тканях.

Программно-аппаратные средства сопряжения прибора для определения содержания свободной воды в биологических тканях с ПЭВМ разработаны на кафедре анатомии человека Смоленской государственной медицинской академии совместно с кафедрой вычислительной техники Смоленского филиала Московского энергетического института (технический университет).

С их помощью удалось:

1) увеличить надежность проведения экспериментов;

2) повысить гибкость, упростить управление и контроль прибора для определения содержания свободной воды в биологических тканях;

3) поднять качество, точность, достоверность измерений;

4) быстро изменять условия проведения экспериментов;

5) проверять работоспособность используемых приборов.

Программно-аппаратные средства сопряжения прибора для определения содержания свободной воды в биологических тканях с ПЭВМ испытаны и внедрены на макете этого прибора, созданного на кафедре анатомии человека Смоленской государственной медицинской академии. Результаты разработки могут использоваться и в других экспериментальных установках.

ЛИТЕРАТУРА

1. Махнач М. М. Устройство для определения содержания свободной воды в биологических тканях. - Патент РФ №2089903.

2. Махнач М. М. Устройство для определения содержания свободной воды в биологических тканях. - Изобретения. - 1997. - №25.

Исследование выполнено при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (Проект РФФИ №96-04-50991).

Кафедра вычислительной техники

Смоленский филиал МЭИ (ТУ)

Поступила в редакцию 20.12.97.