Модели и алгоритмы биоуправления в компьютерной системе монохромной цветостимуляции Должиков, Алексей Александрович

Введение к работе

Актуальность работы. Изучение эффектов действия физических факторов внешней :рслы па центральную нервную систему человека составляет одно из основных направ-їєний современных комплексных исследовании человеческого мозга.

В этом аспекте наиболее эффективными являются способы коррекции функцио-іального состояния, учитывающие и гомеостаз и адаптацию пациеігта, так как такие ме-оды лечения увеличивают согласование, гармонию ритмов в организме в целом, силнвают собственные механизмы саморегуляции.

Известно (А.И. Васгатпна, 1959 г.; Л.П. Волкова, 1991 г.), что цветовая стимуляция іьпьіиает усиления обмена веществ сетчатки, что способствует достижению цели лече-шя заболевании глаз. В связи с этим перед врачами-офтальмологами в клинике, доста-очно остро стоит вопрос о возможности направленной коррекции заболеваний зритель-юго аппарата.

С лруюй стороны имеются многочисленные свидетельства связи зрительного апарата с электрическом¹ активностью головного мозга (11.11. Данилов, 1961 г.; В.Ф. Анаши, 1997 г.). Так. цветостпмуляцня вызывает дифференцированные изменения времен-юй упорялоченпостп электроэнцефалограммы (ЭЭГ) особенно в затылочных областях 1Ї.Т, Пегреико, 1982 г.) Динамика изменения показателей трансформации паттерна ЭЭГ пндетедьстпует о возможности направленно изменять уровень адаптации нейродннамн-' ескнх процессов мозга, а следовательно плиять на межепстемные взаимоотношения н, ак следствие этого, обеспечивать коррекцию различных функционхпьиых нарушений.

Следует отмстить тот факт, что стимуляция при поменш монохроматического поз-снетпия еще недостаточно изучена и. в связи с этим, исследование возможности надавленного воздействия на человека с помощью монохромной цпетостнмуляции явля-гея актуальной задачей современной медицины.

Целью работы является разработка методов лечения дистрофических заболеваний ригельного аппарата, а также повышение эффективности терапевтического воздействия а человека путем использования биотехнической системы с автоматическим управлс-нсм интенсивностью поздействия ннзконнтсиенпиым электромагнитным излучением нднмого спектра.

Для достижения указанной цели в работе решались следующие залами:

1. Анализ направлений повышения эффективности нефармакаюпіческих физно-:рапевтичсскнх процедур с использованием технических средств, работающих на рипципах бноуправлепня.

2. Разработка моделей цветостпмуляцнн, позволяющих лечить дистрофические ібо.чспаиии зрительного аппарата и повышать уровень адаїггацнн человека х окружаю-[ей среде.

3. Разработка моделей и алгоритмов бноуправлепня интенсивностью воздействия пето стимуляцией.

4. Разработка биотехнической автоматтнровапной системы монохромной цвето-гимуляши.

5. Разработка диагностической системы для определения остроты зрения и цве тоощущення, а также для оценки уровня адаптации пациента.

6. Клиническая оценка эффективности разработанной системы.

Методы исследования основаны на использовании методов прикладной математн ки, прикладной статистики, теории математического моделирования. Научная новизна основных результатов диссертационной работы:

1. Разработана модель управления интенсивностью цветостимуляции, отличаю щаяся возможностью изменять шггсисивность воздействия, учитывая индивидуальны! биоритмы человека.

2. Предложены способы синхронизации цветовых импульсов с основными оно ритмами человека.

3. Предложен объект воздействия, представляющий из себя вертикальные полосі определенной ширины, что с точки зрения восприятия изображения человеком, боле адаптировано к пациенту по сравнению с используемым в настоящее время объекто) воздействия в виде круга.

4. Разработан алгоритм (с объектом воздействия в виде вертикальных полос), прі котором воздействие происходит за счет смены цвета полос на цвет промежутков и на оборот, а также алгоритм одновременного независимого воздействия разными частотам: на левый и правый глаз пациента.

5. Разработан новый способ проверки остроты зрения и оценки цпстовоспрняти. с использованием ПЭВМ.

Практическая значимость работы.

6. Разработанная система биоупрашіяемой цветостимуляции позволяет достиг путь положительного эффекта при лечении дистрофических заболеваний сетчатки глаз, также центральных нарушений в работе зрительного анализатора или, так называемы: амблионий.

7. Разработанная система биоуправляемой цветостимуляции с автоматизирован ним управлением интенсивностью воздействия, согласованным с фазами дыхатслыюг цикла, позволяет модифицировать психофизиологическое состояние человека.

8. Разработанный алгоритм бноуправления процессом монохромной цветостнму ляции, реализующий синхронизацию воздействующих цветостимулов с параметрам частоты сердечных сокращений и дыхательного цикла позволяет повысить эффектип ность воздействия на пациента.

9. Разработанные формулы воздействия для режимов мягкой и интенсивной рс лаксашш позволяют пациенту достигнуть устойчивого состояния релаксации.

10. Разработанный метод оценки осгроты зрения и цветовосприятня с помощи ПЭВМ позволяет оценивать функционирование зрительного анализатора человека до после воздействия.

Реализация и внедрение результатов работы.

Результаты работы внедрены в учебный процесс кафедры глазных болезней Куг ского государственного медицинского университета, кафедры бномедлшшекнх и ш; формацнонно-техннческих впп^рзтов и систем Курского государственного техпическог университета, кафедры пропедевтики внутренних болезней Белгородского государсп

вениого университета.

Апробация работы. Основные положення диссертации доложены на международной технической конференции 19 - 22 мая 1998 года «Медико-экологические информационные технологии» г. Курск, на IV Научно-технической конференции с международным участием 15-17 декабря 1998 года «Материалы и упрочняющие технолопш-98» г. Курск, па II международной технической конференции 19-21 мая 1999 года «Медико-экологические информационные технологнн-99» г. Курск.

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано б печатных работ.

Струкітра и обт>ем работы. Диссертация изложена на 119 страницах машинописи п сосгонг из введения, 4 глав, обсуждения результатов исследования, практических рекомендации и списка литературы (65 российских и 40 иностранных автора). Диссертация иллюстрирована таблицами (7), рисунками (14).