ВИЗУАЛИЗАЦИЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

ТЕМА 9

ОБРАБОТКА БИОСИГНАЛОВ.

ВИЗУАЛИЗАЦИЯ МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИХ ДАННЫХ

Для медицинской практики, независимо от специфики той или иной области интересов, диагностическая процедура всегда стоит на первом месте.Другими словами, сначала диагностика состояния организма – определение, что с чем связано и отчего это происходит, а затем некоторое действие, имеющее определенную цель, так называемое «направленное лечение» или профилактика.И, надо признать, что это правильное понимание места и роли диагностической процедуры складывалось на протяжении многих поколений исследователей.

В связи с тем, что диагностика состояния организма является определяющим шагом в списке последующих действий, ее роль очень высока. Сегодня для осуществления диагностических процедур различной направленности и сложности исполнения предлагается огромный перечень методических разработок и не менее обширный список аппаратов и технических систем для использования в области медицины.

Телеметрия (греч. tēle – вдаль, далеко + metreō – мерить, измерять) – дистанционное исследование различных процессов, объектов или явлений путем измерения их параметров и передачи этих сведений на расстояние.

В медицине телеметрия используется для регистрации и передачи на расстояние сведений о состоянии пациента:

· больной, находящийся вне лечебного или консультативного центра;

· спортсмен в процессе тренировки;

· слежение за состоянием здоровья космонавтов, работающих на орбите;

· контроль физиологических функций организма больного, находящегося в барокамере, кардиологическом или реанимационном отделении и т.д.

Если в клинической диагностике основные действия с медицинской аппаратурой совершаются врачом и медико-техническим персоналом совместно, то при телеметрических процедурах, также составляющих основу диагностики, действия врача и инженера могут быть разделены.

Например, это ярко проявляется в задачах по обследованию состояния пилотов высокоскоростных летательных аппаратов. Закрепленные определенным образом датчики регистрации физиологических параметров организма на специальном костюме пилота позволяют вести непрерывное наблюдение за состоянием здоровья человека. Создание такой системы сбора медико-биологических данных и ее техническая эксплуатация представляются естественной частью общей задачи медицинской диагностики, которую решает научно-инженерный персонал. А вот анализ данных и их интерпретация уже будут составлять медицинскую часть этой же задачи. В таком понимании телеметрия выступает как типовое обследование организма человека в целях определения оценки функционального состояния одной из подсистем или всего организма в целом, но исполнение такого обследования проводится с помощью специальных датчиков, обеспечивающих регистрацию биологического сигнала, его передачу по телекоммуникационным каналам связи и анализ в удаленном медицинском центре. В этой процедуре только этап анализа данных в какой-то мере может быть доступен врачу.

Биоинженерия.В отличие от специалистов по моделированию многие инженеры-биомедики имеют дело непосредственно с биологическими тканями – мышцами, связками, сухожилиями – и даже клеточными мембранами. Чаще всего их работа связана с измерением физических параметров (таких, как прочность, жесткость, упругость) или функциональных показателей (электрической активности, количеств выделяемого вещества, осмотического давления в клетках и т.п.). Подобные измерения важны не только для фундаментальной науки, они создают основу для практически важных разработок, одним из примеров которых служит искусственное сердце. Одной из интересных тем биоинженерии является имплантация или эндопротезирование.

Биологический сигнал.Практически во всех задачах телеметрического контроля датчику – регистратору биологического сигнала– уделяется много внимания. От технических характеристик такого датчика, его функциональных возможностей зависит выбор канала передачи данных. Так, если предполагается контролировать состояние биологического объекта на коротком расстоянии, скажем в пределах нескольких метров, то можно использовать как оптический, так и радиоканал передачи данных. Если же расстояние от датчика является величиной переменной и требуется вести контроль состояния объекта на большом от него расстоянии, то наиболее целесообразно использовать радиоканал.

Обобщенно, любое электрофизиологическое исследование представляется тремя последовательными этапами:

Съем;